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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem drehangetriebenen, um eine Drehachse angeordneten Eingangsteil und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung um die Drehachse angeordneten Ausgangsteil sowie einem koaxial zum Ausgangsteil aufgenommenen Fliehkraftpendel mit in einem Fliehkraftfeld der drehenden Drehmomentübertragungseinrichtung pendelnd aufgehängten, über den Umfang verteilten Pendeln.
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Gattungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtungen werden im Antriebsstrang zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe, beispielsweise einem Schaltgetriebe, Automatikgetriebe oder Doppelkupplungsgetriebe eingesetzt und dienen neben der Übertragung des Drehmoments der Brennkraftmaschine auf das Getriebe und einem Schubmoment des Getriebes gegenüber der Brennkraftmaschine insbesondere der Drehschwingungsisolation von Drehschwingungen der Brennkraftmaschine und sind damit in bevorzugter Weise vor einer Kupplung wie Reibungskupplung, Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen für zwei Getriebeeingangswellen eines Doppelkupplungsgetriebes, hydrodynamischer Drehmomentwandler gegebenenfalls mit Wandlerüberbrückungskupplung und dergleichen geschaltet. Zur Drehschwingungsisolation werden dabei ein Drehschwingungsdämpfer mit einem Eingangsteil und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung verdrehbar zu diesem angeordneten Ausgangsteil.
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Beispielsweise ist aus der
DE 10 2009 042 804 A1 eine Dämpfungseinrichtung bekannt, bei der radial innerhalb der Federeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers ein Fliehkraftpendel angeordnet ist. Die Pendel des Fliehkraftpendels sind über den Umfang angeordnet und wälzen mittels Pendelrollen an Rollenbahnen ab, so dass eine Pendelbewegung der Pendel im Fliehkraftfeld der drehenden Dämpfungseinrichtung ermöglicht wird. Durch die Unterbringung der Pendel radial innerhalb der Federeinrichtung ist der Tilgungseffekt der pendelnden Massen der Pendel gegenüber einer radial äußeren Anordnung verringert. Aus der
DE 10 2011 010 342 A1 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung bekannt, bei der die Pendel des Fliehkraftpendels im Wesentlichen auf gleicher radialer Höhe wie die Federeinrichtung an einem Pendelflansch angeordnet sind, wobei jeweils beidseitig des Pendelflanschs Pendel angeordnet sind, wobei axial gegenüberliegende Pendel mittels jeweils einer Pendelrolle auf einer Rollenbahn des Pendelflanschs abwälzen. Hierbei entsteht eine hohe Flächenpressung an den Wälzkontakten zwischen Rollenbahnen und Pendelrollen.
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Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung einer Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere mit einem effektiven Masseneinsatz der Pendel bei verbesserter Flächenpressung.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
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Die vorgeschlagene Drehmomentübertragungseinrichtung enthält ein beispielsweise von einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehangetriebenes, um eine Drehachse angeordnetes Eingangsteil. Gegenüber dem Eingangsteil ist entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung mit beispielsweise über den Umfang angeordneten, einen ein- oder mehrstufigen Drehschwingungsdämpfer bildenden Bogenfedern ein um die Drehachse angeordnetes Ausgangsteil vorgesehen. Dem Ausgangsteil ist koaxial ein Fliehkraftpendel zugeordnet. Das Fliehkraftpendel enthält in einem Fliehkraftfeld der drehenden Drehmomentübertragungseinrichtung pendelnd aufgehängte, über den Umfang verteilte Pendel. Die Pendel sind flanschfrei aufgehängt und sind in einem geschlossenen Käfig aufgenommen. Zwischen Rollbahnen ausbildenden Außenkonturen der Pendel und einem komplementäre Rollbahnen enthaltenden Innenumfang des Käfigs sind Pendelrollen vorgesehen, auf denen die Pendel entsprechend der ausgebildeten Kontur der Rollbahnen die Pendel gegenüber dem Käfig abwälzen. Die Ausbildung der Konturen, bevorzugterweise mit zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Konturen mit entsprechenden Rollbahnen der Pendel und des Innenumfangs, gibt die Pendelbewegung, beispielsweise eine monofilare oder bifilare mit einer parallelen oder trapezförmigen Anordnung der Pendelfäden entsprechenden Pendelbewegung, vor. Durch die direkte Verlagerung des Wälzkontakts des Fliehkraftpendels zwischen Innenumfang des Käfigs und Außenkonturen der Pendel unter Zwischenlage der Pendelrollen kann ein zwischen möglichem Außendurchmesser der Drehmomentübertragungseinrichtung liegender Flanschbereich eines Pendelflanschs eingespart werden und eine flanschfreie Aufnahme der Pendel an dem Innenumfang des Käfigs erfolgen, so dass die Pendel radial nach außen verlagert werden können. Dies führt bei gleicher Masse der Pendel zu einer verbesserten Schwingungsisolation und einer erniedrigten Flächenpressung oder bei gleicher Flächenpressung und/oder erwünschter Schwingungsisolation zu verringerten Massen der Pendel. Desweiteren können weniger und breitere Pendel eingesetzt, wodurch sich der Aufbau verringert und die notwendige Anzahl von Bauteilen verringert werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Käfig axial beabstandet und im Wesentlichen auf radialer Höhe der Federeinrichtung vorgesehen, beispielsweise radial maximal an den vorgegebenen Bauraum angenähert.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung kann ein Ausgangsteil mit einer direkt verbundenen Sekundärschwungmasse, die eine Gegendruckplatte einer Reibungskupplung ausbildet, aufweisen und damit mit einer Primärschwungmasse des Eingangsteils ein geteiltes Schwungrad bilden. In bevorzugter Weise ist die Drehmomentübertragungseinrichtung für eine Doppelkupplung oder einen hydrodynamischen Drehmomentwandler vorgesehen und weist hierzu ein Ausgangsteil mit einer radial innen vorgesehenen Innenverzahnung auf. Mittels dieser Innenverzahnung erfolgt die Drehmomentübertragung auf die Doppelkupplung oder den Drehmomentwandler, wobei diese als Sekundärschwungmassen dienen können, so dass in Verbindung mit der dem Eingangsteil zugeordneten Primärschwungmasse ein Zweimassenschwungeffekt erzielt werden kann. Radial außen weist das Ausgangsteil einen Flanschbereich zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung auf. Die Innenverzahnung und der Flanschbereich können an separat ausgebildeten, miteinander verbundenen wie vernieteten Flanschteilen oder an einem einteiligen Flanschteil vorgesehen sein. Mit dem Ausgangsteil, bevorzugt mit den zuvor genannten Flanschteilen können radial innerhalb der Pendel zwei den Käfig bildende, radial außen miteinander den Innenumfang bildende Seitenteile verbunden sein.
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Die Seitenteile nehmen die Pendelrollen verliergesichert und entsprechend ihrer notwendigen Bewegung entlang der Rollenbahnen der Pendel und des Innenumfangs der Seitenteile auf. Hierzu sind in den Seitenteilen beispielsweise jeweils nach radial außen geöffnete, bogenförmige, einander axial gegenüberliegende Langlöcher zur Aufnahme von Zapfen der Pendelrollen vorgesehen.
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Die Seitenteile können asymmetrisch ausgebildet sein, wobei bevorzugt das der Federeinrichtung abgewandte Seitenteil einen axialen Ansatz aufweist und damit den Innenumfang mit den Rollenbahnen bildet. Alternativ können die Seitenteile als Gleichteile ausgebildet sein, wobei beide Seitenteile mittels einander zugewandten axialen Ansätzen in Gesamtheit den Innenumfang bilden.
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Die Seitenteile sind radial außen miteinander form- oder stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verschweißt wie lasergeschweißt. Die Seitenteile können sich insbesondere außerhalb der Rollenbahnen axial überlappen, wobei ein den Innenumfang bildender axialer Ansatz eines Seitenteils nach radial außen von dem anderen Seitenteil nach radial außen abgestützt sein kann. Hierbei kann gegebenenfalls eine stoffschlüssige Verbindung eingespart werden.
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Beispielsweise zur axialen Verlagerung des Käfigs gegenüber der Federeinrichtung kann zwischen dem Ausgangsteil und den Seitenteilen ein die Seitenteile von der Federeinrichtung axial beabstandendes Verbindungsblech vorgesehen sein. Das Verbindungsblech ist hierbei einerseits mit dem Ausgangsteil, beispielsweise einem oder zwei die Innenverzahnung und den radial äußeren Flanschbereich enthaltenden Flanschteilen und andererseits mit den Seitenteilen verbunden wie vernietet. Die Vernietung kann mittels Nieten und/oder mittels an einem der Bauteile, bevorzugt an dem Verbindungsblech ausgestellter Nietwarzen erfolgen.
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Die axiale Führung der Pendel gegenüber den Pendelrollen kann mittels einer in eine Ringnut der Rollen eingreifende Feder der Pendel erfolgen. Die Pendelrollen können an ihren Stirnseiten ballig ausgeführt sein und Zapfen aufweisen, die in die Langlöcher der Seitenteile eingreifen.
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Um die Wälzkontakte zwischen den Rollenbahnen und den Pendelrollen zu schmieren, kann der Käfig radial außerhalb der Langlöcher eine Schmiermittelschicht aufweisen.
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Der Käfig ist so dimensioniert, dass die bei stehender Drehmomentübertragungseinrichtung radial über der Drehachse angeordneten Pendel an den radial inneren Käfigwänden abgestützt werden. Hierbei ist während der drehenden Drehmomentübertragungseinrichtung ein minimaler Spalt zwischen Käfigwänden und Pendeln vorgesehen, um bei drehender Drehmomentübertragungseinrichtung die Pendel ungestört im Käfig pendelnd aufhängen zu können. Alternativ können aus den Seitenteilen Anschläge mit einem entsprechenden Spalt ausgestellt, durchgestellt oder angeprägt sein.
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Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten Drehmomentübertragungseinrichtung im Schnitt,
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2 ein Detail der 1 mit geänderter Verbindung der Seitenteile,
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3 ein Detail der 1 mit der Axialführung der Pendel,
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4 eine gegenüber der Drehmomentübertragungseinrichtung der 1 geänderte Drehmomentübertragungseinrichtung in derselben Darstellung
und
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5 eine gegenüber den Drehmomentübertragungseinrichtungen der 1 und 4 geänderte Drehmomentübertragungseinrichtung in derselben Darstellung.
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Die 1 zeigt den oberen Teil der um die Drehachse d angeordneten Drehmomentübertragungseinrichtung 1 mit dem Eingangsteil 2 und dem Ausgangsteil 3. Das Eingangsteil 2 mit den die Ringkammer 4 für die Federeinrichtung 5 bildenden Scheibenteilen 6, 7 ist als Primärschwungmasse ausgebildet und ist mittels der Schrauben 8 an einer nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommen. Das Ausgangsteil 3 ist aus den beiden Flanschteilen 9, 10 gebildet. Das Flanschteil 9 ist mittels der Innenverzahnung 11 mit einem Zapfen 12 einer Doppelkupplung oder dergleichen verbunden, die die Sekundärschwungmasse bereitstellt. Das Flanschteil 10 weist radial außen den zwischen die Stirnseiten der Bogenfedern 13 der Federeinrichtung 5 eingreifenden und diese ausgangsseitig beaufschlagenden Flanschbereich 14 auf.
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An dem Ausgangsteil 3 ist das Fliehkraftpendel 15 koaxial und drehfest aufgenommen. Das Fliehkraftpendel 15 ist aus dem aus den beiden Seitenteilen 17, 18 gebildeten Käfig 16 und den in diese über den Umfang verteilt angeordneten Pendeln 19 und den Pendelrollen 20 gebildet. Die Seitenteile 17, 18 sind mittels der Niete 21 mit den Flanschteilen 9, 10 vernietet. Der Käfig 16 ist auf radialer Höhe und axial beabstandet zu der Federeinrichtung 5 angeordnet. Um die Pendel 19 möglichst weit radial außen anordnen und damit deren Masse effektiv zur Schwingungsisolierung nutzen zu können, wälzen diese mittels der an den Außenkonturen angeordneten Rollenbahnen 22 an den Pendelrollen 20 und diese direkt an den am Innenumfang des Käfigs 16 vorgesehenen Rollenbahnen 23 ab.
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Die Pendelrollen 20 sind an ihren Stirnseiten ballig ausgebildet und weisen Zapfen 24 auf, die in den axial gegenüberliegenden Langlöchern 25 der Seitenteile 17, 18 verliersicher aufgenommen sind. Das Langloch 25 des Seitenteils 18 ist mittels des an den Nieten 21 aufgenommenen Deckblechs 26 abgedeckt.
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Das Seitenteil 18 bildet mittels des axialen Ansatzes 27 die Rollbahnen 23 des Innenumfangs des Käfigs 16. Der axiale Ansatz 27 ist mit dem Seitenteil 17 dicht verbunden, beispielsweise lasergeschweißt. Radial innerhalb der Pendel 19 sind an den Seitenteilen 17, 18 Durchstellungen 28 und Anprägungen 29 ausgebildet, die die bei stehender Drehmomentübertragungseinrichtung 1 radial über der Drehachse d befindlichen Pendel 19 abstützen und im Betrieb bei drehender Drehmomentübertragungseinrichtung 1 einen Spalt zu den Pendeln 19 einhalten um deren Pendelbewegung nicht zu stören.
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Das Detail der 2 zeigt eine Variante der Seitenteile 17, 18 und deren Verbindung miteinander. Während die Seitenteile 17, 18 der 1 stumpf miteinander verbunden sind, überlappen die Seitenteile 17a, 18a der 2 axial. Der axiale Ansatz 27a des Seitenteils 18a übergreift radial innen den kürzeren axialen Ansatz 30a des Seitenteils 17a und wird durch diesen radial formschlüssig abgestützt, so dass auf eine stoffschlüssige Verbindung verzichtet werden kann.
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Die 3 zeigt ein Detail der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 im Schnitt. Dieses Detail zeigt die axiale Führung der Pendel 19 gegenüber den Seitenteilen 17, 18. Die Pendel sind jeweils aus Außenteilen 31, 32 und Zwischenteilen 33 gebildet, die miteinander fest verbunden sind. Dabei bilden die Außenteile 31, 32 die Rollenbahnen 22 gegenüber den Pendelrollen 20. Die Pendelrollen 20 weisen eine Ringnut 34 auf, in die die Feder 35 radial eingreift. Die Konturen der Feder 35 und der Ringnut 34 sind abgerundet aufeinander angepasst. Die Stirnseiten der Pendelrollen 20 sind ballig gegenüber den Seitenteilen 17, 18 ausgebildet, so dass die Reibung gegenüber den Seitenteilen 17, 18 vermindert und ein Kontakt der Pendel 19 gegenüber den Seitenteilen 17, 18 unterbunden wird.
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Die in der 4 in der der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 der 1 entsprechenden Darstellung gezeigte Drehmomentübertragungseinrichtung 101 unterscheidet sich von der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 der 1 durch das geänderte Fliehkraftpendel 115. Der aus den Seitenteilen 117, 118 gebildete Käfig 116 ist mit dem Ausgangsteil 103 mittels des ringförmigen oder aus Ringsegmenten hergestellten Verbindungsblechs 136 verbunden. Das Verbindungsblech 136 ist radial innen mittels der Niete 121 mit den Flanschteilen 109, 110 und dem Deckblech 126 verbunden. Radial außen und axial beabstandet zum Innenumfang weist das Verbindungsblech 136 über den Umfang verteilte Nietwarzen 137 auf, an denen die mittels der Laserschweißung 139 stoffschlüssig verbundenen Seitenteile 117, 118 vernietet aufgenommen sind. Der Querschnitt des Käfigs 116 ist radial kürzer als der Käfig 16 der 1, so dass entsprechende Durchstellungen und Anprägungen entfallen können und die radial innere Käfigwand 138 direkt als Abstützung der bei stehender Drehmomentübertragungseinrichtung 101 über der Drehachse d angeordneten und nach radial innen ausweichenden Pendel 119 dienen kann.
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Die in der 5 gezeigte, den Drehmomentübertragungseinrichtungen 1, 101 der 1 und 4 ähnliche, in derselben Darstellung dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung 201 weist ein Fliehkraftpendel 215 auf, dessen die Pendel 219 enthaltenden Käfig 216 aus Seitenteilen 217, 218 gebildet ist, die als Gleichteile ausgebildet sind. Die beiden axialen Ansätze 227, 227a sind mittels der Laserschweißung 239 mittig und stumpf auf axialer Höhe der Ringnut 234 verschweißt, so dass eine Abwälzung der Pendelrollen 220 an der Rollenbahn 223 des Innenumfangs des Käfigs 216 ungestört erfolgen kann. Der Käfig 216 ist radial außerhalb der Langlöcher 225 mit der Schmiermittelschicht 240 versehen. Der Käfig 216 ist mittels des Verbindungsblechs 236 mit dem aus den Flanschteilen 209, 210 gebildeten Ausgangsteil 203 und dem Deckblech 226 mittels der Niete 221 vernietet. Radial außerhalb und axial zu den Flanschteilen 209, 210 beabstandet ist das Verbindungsblech 236 mittels der Niete 237 mit den Seitenteilen 217, 218 vernietet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 2
- Eingangsteil
- 3
- Ausgangsteil
- 4
- Ringkammer
- 5
- Federeinrichtung
- 6
- Scheibenteil
- 7
- Scheibenteil
- 8
- Schraube
- 9
- Flanschteil
- 10
- Flanschteil
- 11
- Innenverzahnung
- 12
- Zapfen
- 13
- Bogenfeder
- 14
- Flanschbereich
- 15
- Fliehkraftpendel
- 16
- Käfig
- 17
- Seitenteil
- 17a
- Seitenteil
- 18
- Seitenteil
- 18a
- Seitenteil
- 19
- Pendel
- 20
- Pendelrolle
- 21
- Niet
- 22
- Rollenbahn
- 23
- Rollenbahn
- 24
- Zapfen
- 25
- Langloch
- 26
- Deckblech
- 27
- Ansatz
- 27a
- Ansatz
- 28
- Durchstellung
- 29
- Anprägung
- 30a
- Ansatz
- 31
- Außenteil
- 32
- Außenteil
- 33
- Zwischenteil
- 34
- Ringnut
- 35
- Feder
- 101
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 103
- Ausgangsteil
- 109
- Flanschteil
- 110
- Flanschteil
- 115
- Fliehkraftpendel
- 116
- Käfig
- 117
- Seitenteil
- 118
- Seitenteil
- 119
- Pendel
- 121
- Niet
- 126
- Deckblech
- 136
- Verbindungsblech
- 137
- Nietwarze
- 138
- Käfigwand
- 139
- Laserschweißung
- 201
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 203
- Ausgangsteil
- 209
- Flanschteil
- 210
- Flanschteil
- 215
- Fliehkraftpendel
- 216
- Käfig
- 217
- Seitenteil
- 218
- Seitenteil
- 219
- Pendel
- 220
- Pendelrolle
- 221
- Niet
- 223
- Rollenbahn
- 225
- Langloch
- 226
- Deckblech
- 227
- Ansatz
- 227a
- Ansatz
- 234
- Ringnut
- 236
- Verbindungsblech
- 237
- Niet
- 239
- Laserschweißung
- 240
- Schmiermittelschicht
- d
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009042804 A1 [0003]
- DE 102011010342 A1 [0003]