WO2016091503A1

WO2016091503A1 - Drehschwingungsdämpfungsanordnung für einen antriebsstrang eines fahrzeugs

Info

Publication number: WO2016091503A1
Application number: PCT/EP2015/076117
Authority: WO
Inventors: Andreas Orlamünder; Thomas Weigand; Uwe Grossgebauer; Cora Carlson; Ingrid Hoffelner; Thomas Dögel; Jürgen Weth; Daniel Lorenz; Tobias HÖCHE
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2017-06-12
Also published as: DE102015207828A1

Abstract

Eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend einen zur Drehung um eine Drehachse (A) anzutreibenden Eingangsbereich (12) und einen Ausgangsbereich (14), wobei zwischen dem Eingangsbereich (12) und dem Ausgangsbereich (14) zueinander parallel ein erster Drehmomentübertragungsweg (18 und ein zweiter Drehmomentübertragungsweg (20) vorgesehen sind, eine Phasenschieberanordnung (24) wenigstens im ersten Drehmomentübertragungsweg (18), wobei die Phasenschieberanordnung (24) ein Schwingungssystem (26) mit einer Primärseite (28) und einer gegen die Rückstellwirkung einer Dampferelementenanordnung (32) bezüglich der Primärseite (28) um die Drehachse (A) drehbaren Sekundärseite (30) umfasst, sowie eine Koppelanordnung (24, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Primärseite (28) des Schwingungssystems (26) ein erstes Primärseitenelement (64) und ein zweites Primärseitenelement (66) umfasst, wobei das erste Primärseitenelement (64) und das zweite Primärseitenelement (66) eine erste Kammer (50) umgrenzen und wobei in der ersten Kammer (50) Dämpferelemente (34) der Dämpferelementenanordnung (32) zur Drehmomentübertragungswechselwirkung mit der Primärseite (28) des Schwingungssystems (26) aufgenommen sind, sowie ein drittes Primärseitenelement (62) umfasst, wobei das dritte Primärseitenelement (62) mit dem zweiten Primärseitenelement (66) oder/und dem ersten Primärseitenelement (64) eine zweite Kammer (60) umgrenzt, und dass die Sekundärseite (30) des Schwingungssystems (26) ein Sekundärseitenelement (52) sowie eine im Wesentlichen in der zweiten Kammer (60) angeordnete Sekundärseitenmassenanordnung (58) umfasst.

Description

Drehschwingungsdämpfungsanordnung für einen Antnebsstrang eines Fahrzeugs

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend einen zur Drehung um eine Drehachse anzutreibenden Eingangsbereich und einen Ausgangsbereich, wobei zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich zueinander parallel ein erster Drehmomentübertragungsweg zur Übertragung eines ersten Drehmomentenanteils und ein zweiter Drehmomentübertragungsweg zur Übertragung eines zweiten Drehmomentenanteils eines zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich zu übertragenden Gesamtdrehmomentes vorgesehen sind, eine Phasenschieberanordnung wenigstens im ersten Drehmomentübertragungsweg, wobei die Phasenschieberanordnung ein Schwingungssystem mit einer Primärseite und einer gegen die Rückstellwirkung einer Dämpferelementenanordnung bezüglich der Primärseite um die Drehachse drehbaren Sekundärseite umfasst, sowie eine Koppelanordnung zur Zusammenführung des über den ersten Drehmomentübertragungsweg übertragenen ersten Drehmomentenanteils und des über den zweiten Drehmomentübertragungsweg übertragenen zweiten Drehmomentenanteils.

Eine derartige Drehschwingungsdämpfungsanordnung ist aus der DE 10 201 1 007 1 18 A1 bekannt. Bei derartigen mit Leistungsverzweigung bzw. Drehmomentenverzweigung arbeitenden Drehschwingungsdämpfungsanordnungen, welche beispielsweise im Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen einem Antriebsaggregat und einer Kupplung bzw. einem Getriebe angeordnet sein können, wird das in den Eingangsbereich eingeleitete Drehmoment aufgeteilt in zwei Drehmomentenanteile, die in der Koppelanordnung zusammengeführt werden. In einem der Drehmomentübertragungswege werden die dort übertragenen Drehschwingungsanteile durch die Phasenschieberanordnung phasenverschoben bezüglich der im anderen Drehmomentübertragungsweg übertragenen Drehschwingungsanteile. Bei der Zusammenführung in der Koppelanordnung werden diese bezüglich einander phasenverschobenen Drehschwingungsanteile einander überlagert, so dass eine destruktive Interferenz auftritt im Idealfalle die Drehschwingungsanteile einander vollständig eliminieren. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehschwingungsdämpfungsan- ordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs vorzusehen, mit welcher bei kompakter Bauart eine effiziente Minderung von Drehschwingungen in dem in einem Antriebsstrang übertragenen Drehmoment erreicht werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Drehschwingungsdämp- fungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend einen zur Drehung um eine Drehachse anzutreibenden Eingangsbereich und einen Ausgangsbereich, wobei zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich zueinander parallel ein erster Drehmomentübertragungsweg zur Übertragung eines ersten Drehmomentenanteils und ein zweiter Drehmomentübertragungsweg zur Übertragung eines zweiten Drehmomentenanteils eines zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich zu übertragenden Gesamtdrehmomentes vorgesehen sind, eine Phasenschieberanordnung wenigstens im ersten Drehmomentübertragungsweg, wobei die Phasenschieberanordnung ein Schwingungssystem mit einer Primärseite und einer gegen die Rückstellwirkung einer Dämpferelementenanordnung bezüglich der Primärseite um die Drehachse drehbaren Sekundärseite umfasst, sowie eine Koppelanordnung zur Zusammenführung des über den ersten Drehmomentübertragungsweg übertragenen ersten Drehmomentenanteils und des über den zweiten Drehmomentübertragungsweg übertragenen zweiten Drehmomentenanteils.

Dabei ist weiter vorgesehen, dass die Primärseite des Schwingungssystems umfasst: ein erstes Primärseitenelement und ein zweites Primärseitenelement, wobei das erste Primärseitenelement und das zweite Primärseitenelement eine erste Kammer umgrenzen und wobei in der ersten Kammer Dämpferelemente der Dämpferelementenanordnung zur Drehmomentübertragungswechselwirkung mit der Primärseite des Schwingungssystems aufgenommen sind, sowie ein drittes Primärseitenelement, wobei das dritte Primärseitenelement mit dem zweiten Primärseitenelement oder/und dem ersten Primärseitenelement eine zweite Kammer umgrenzt, und dass die Sekundärseite des Schwingungssystems umfasst: ein Sekundärseitenelement, wobei das Sekundärseitenelement zur Drehmomentübertragungswechselwirkung mit in der ersten Kammer angeordneten Dämpferelementen der Dämpferelementenanordnung in die erste Kammer eingreift, sowie eine im Wesentlichen in der zweiten Kammer angeordnete Sekundarseitenmassenanordnung, wobei die Sekundarseitenmassenanordnung mit dem Sekundärseitenelement zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse gekoppelt ist.

Durch das Bereitstellen zweier Kammern, welche einerseits Dämpferelemente der Dämpferelementenanordnung und andererseits eine Sekundärmassenanordnung enthalten, wird die Möglichkeit geschaffen, bei kompakter Bauart die insbesondere für die Funktionalität der Phasenverschiebung im ersten Drehmomentübertragungsweg wesentlichen Baugruppen Dämpferelementenanordnung und Sekundärseiten- massenanordnung so anzuordnen bzw. auch zu dimensionieren, dass der für die Erlangung der Phasenverschiebung erforderliche Übergang in einen überkritischen Schwingungszustand zuverlässig erreicht werden kann.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die erste Kammer durch das erste Primär- seitenelement in einer ersten Axialrichtung axial begrenzt ist oder/und nach radial außen begrenzt ist und durch das zweite Primärseitenelement nach radial außen begrenzt ist oder/und in einer der ersten Axialrichtung im Wesentlichen entgegengesetzten zweiten Axialrichtung axial begrenzt ist oder/und wenn die zweite Kammer durch das zweite Primärseitenelement in einer ersten Axialrichtung axial begrenzt ist oder/und nach radial außen begrenzt ist und durch das dritte Primärseitenelement nach radial außen begrenzt ist oder/und in einer der ersten Axialrichtung im Wesentlichen entgegengesetzten zweiten Axialrichtung axial begrenzt ist. Durch die verschiedenen Primärseitenelemente kann somit eine insbesondere eine fluiddichte Umkapselung in radialer Richtung und in axialer Richtung gewährleistende Aufnahme für die Dämpferelemente einerseits und die Sekundärseitenmassenanordnung andererseits erreicht werden.

Eine kompakte Ausgestaltung kann beispielsweise dadurch unterstützt werden, dass die erste Kammer und die zweite Kammer axial aufeinander folgend oder/und im Wesentlichen im gleichen Radialbereich angeordnet sind, wobei vorteilhafterweise die erste Kammer durch das zweite Primärseitenelement von der zweiten Kammer getrennt sein kann. Um die Zuordnung der Sekundarseitenmassenanordnung zum Sekundärseitenele- ment in einfacher Art und Weise realisieren zu können, gleichzeitig auch die Wechselwirkung des Sekundärseitenelements mit den Dämpferelementen in der ersten Kammer realisieren zu können, wird vorgeschlagen, dass das Sekundärseitenele- ment mit L-förmiger Gestalt ausgebildet ist, wobei ein im Wesentlichen radial sich erstreckender erster L-Schenkel zur Drehmomentübertragungswechselwirkung mit in der ersten Kammer angeordneten Dämpferelementen der Dämpferelementanordnung sich in die erste Kammer erstreckt und ein im Wesentlichen axial sich erstreckender zweiter L-Schenkel mit der Sekundärseitenmassenanordnung gekoppelt ist.

Zur Zusammenführung bzw. Überlagerung der in den beiden Drehmomentübertragungswege übertragenen Drehmomentenanteile wird vorgeschlagen, dass die Koppelanordnung ein Planetengetriebe umfasst mit einer Mehrzahl von im zweiten Drehmomentübertragungsweg angeordneten Planetenrädern, einem mit der Sekundärseite des Schwingungssystems gekoppelten und mit den Planetenrädern in Eingriff stehenden ersten Hohlrad und einem mit den Planetenrädern in Eingriff stehenden und mit dem Ausgangsbereich gekoppelten zweiten Hohlrad.

Dabei kann eine kompakte Bauart dadurch unterstützt werden, dass das erste Hohlrad an einer radialen Innenseite des zweiten L-Schenkels des Sekundärseitenelements angeordnet ist.

Ein einfach und kostengünstig zu realisierender, gleichwohl jedoch stabiler Aufbau kann z.B. erreicht werden, wenn das dritte Primärseitenelement ein mit einer Mehrzahl von Biegungsbereichen ausgebildetes Blechumformteil ist. Dieses dritte Primärseitenelement kann insbesondere bei derartiger Ausgestaltung auch zum Tragen eines Starterzahnrings genutzt werden.

Um auch im radial weiter innen liegenden Bereich eine fluiddichte Ausgestaltung erreichen zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass das dritte Primärseitenelement in einem ersten Dichtungsbereich fluiddicht an den Ausgangsbereich anschließt, o- der/und dass der Ausgangsbereich in einem zweiten Dichtungsbereich fluiddicht an den Eingangsbereich anschließt. Wie bereits vorangehend dargelegt, ist die erfindungsgemäße Drehschwingungs- dämpfungsanordnung grundsätzlich so konzeptioniert, dass durch Aufteilung eines zu übertragenen Gesamtdrehmonnentes in Drehmomentenanteile und damit auch Drehschwingungsanteile, durch die Phasenverschiebung der Drehschwingungsanteile und durch die Überlagerung der Drehmomentenanteile und damit der zueinander phasenverschobenen Drehschwingungsanteile die dabei auftretende destruktive Interferenz zur weitest gehenden Eliminierung von Drehschwingungen beiträgt. Hierfür kann also insbesondere vorgesehen sein, dass eine in dem zu übertragenden Gesamtdrehmoment enthaltene Drehschwingung durch Aufteilung des Gesamtdrehmomentes in den ersten Drehmomentenanteil und den zweiten Drehmomentenanteil in einen im ersten Drehmomentenanteil enthaltenen ersten Drehschwingungsanteil und einen im zweiten Drehmomentenanteil enthaltenen zweiten Drehschwingungsanteil aufgeteilt wird, wobei in einem Drehzahlbereich über wenigstens einer Resonanzdrehzahl des Schwingungssystems der erste Drehschwingungsanteil bezüglich des zweiten Drehschwingungsanteils phasenverschoben wird und beim Zusammenführen des ersten Drehmomentenanteils und des zweiten Drehmomentenanteils in der Koppelanordnung der erste Drehschwingungsanteil und der zweite Drehschwingungsanteil einander destruktiv überlagert werden.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Deckscheibenelements, welches einen Eingangsbereich der Drehschwingungsdämpfungsanordnung und einer Primärseite eines Schwingungssystems einer Phasenschieberanordnung zugeordnet ist;

Fig. 3 eine Längsschnittansicht eines dritten Primärseitenelements;

Fig. 4 eine geöffnet dargestellte Axialansicht eines Schwingungssystems einer Phasenschieberanordnung; Fig. 5 den fluiddichten Anschluss eines Ausgangsbereichs der Drehschwingungs- dämpfungsanordnung;

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;

Fig. 7 den radial äußeren Bereich der Drehschwingungsdämpfungsanordnung zum Veranschaulichen verschiedener Schweißverbindungsbereiche;

Fig. 8 einen radial mittigen Bereich der Drehschwingungsdämpfungsanordnung zum Veranschaulichen verschiedener Schweißverbindungsbereiche;

Fig. 9 ein zweites Deckscheibenelement, welches mit dem ersten Deckscheibenelement drehfest verbunden ist.

Fig. 10 eine Längsschnittansicht des zweiten Deckscheibenelements aus Fig. 9.

Fig. 1 1 eine weitere Längsschnittansicht des zweiten Deckscheibenelements aus Fig. 9.

In Fig. 1 ist eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 umfasst einen Eingangsbereich 12 und einen Ausgangsbereich 14. Der Eingangsbereich 12 kann beispielsweise an einen Kurbelwellenflansch einer Brennkraftmaschine durch Verschraubung angebunden werden und somit zur Drehung um eine Drehachse A angetrieben werden. Der Ausgangsbereich 14 ist im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel mit einer Keilverzahnung 16 ausgebildet und kann mit dieser an einen entsprechend geformten Achsen- oder Wellenabschnitt angebunden werden, um das von einer Brennkraftmaschine abgegebene Gesamtdrehmoment in den folgenden Bereich eines Antriebsstrangs, beispielsweise eine Kupplung, ein Getriebe oder dergleichen, weiter zu leiten. Das im Eingangsbereich 12 eingeleitete Gesamtdrehmoment wird in der Dreh- schwingungsdämpfungsanordnung 10 in einen ersten und einen zweiten Drehmomentenanteil aufgeteilt. Der erste Drehmomentenanteil wird über einen ersten Drehmomentübertragungsweg 18 übertragen, während der zweite Drehmomentenanteil über einen zweiten Drehmomentübertragungsweg 20 übertragen wird. Im Bereich einer allgemein mit 22 bezeichneten Koppelanordnung werden die beiden Drehmomentenanteile wieder zusammengeführt und dann über den Ausgangsbereich 14 weitergeleitet.

Um eine Phasenverschiebung von insbesondere im ersten Drehmomentenanteil enthaltenen Drehschwingungen bezüglich der im zweiten Drehmomentenanteil enthaltenen Drehschwingungen erreichen zu können, ist im ersten Drehmomentübertragungsweg 18 eine allgemein mit 24 bezeichnete Phasenschieberanordnung vorgesehen. Diese umfasst ein Schwingungssystem 26 mit einer Primärseite 28 und einer allgemein mit 30 bezeichneten Sekundärseite. Zwischen der Primärseite 28 und der Sekundärseite 30 wirkt eine Dämpferelementenanordnung 32 mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden und beispielsweise als Schraubendruckfedern ausgebildeten Dämpferelementen 34 (siehe Fig. 4). Die Dämpferelemente 34 bzw. Dämpferfedern sind im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel in zwei

Dämpferelementengruppen 36, 38 aufgeteilt. Die in einer jeweiligen Dämpferelemen- tengruppe 36, 38 enthaltenen Dämpferelemente 34 stützen sich bezüglich einander über Gleitschuhe 40 ab. An den Umfangsendbereichen der jeweiligen Dämpferelementengruppen 36, 38 sind die dort positionierten Dämpferelemente 34 bezüglich der Primärseite 28 bzw. der Sekundärseite 30 abgestützt bzw. abstützbar, um eine Relativverdrehbarkeit der Primärseite 28 bezüglich der Sekundärseite 30 unter Kompression der beiden Dämpferelementengruppen 36, 38 erreichen zu können.

Die Primärseite 28 des Schwingungssystems 26 umfasst ein erstes Deckscheibenelement 42, welches insbesondere mit seinem radial inneren Bereich, in welchem es beispielsweise an eine Kurbelwelle anzubinden ist, auch einen Bereich des Eingangsbereichs 12 bereitstellt. Die Primärseite 28 umfasst ferner ein zweites Deckscheibenelement 44, gut zu sehen in den Figuren 9, 10 und 1 1 , welches eine im Allgemeinen L-förmige Gestalt aufweist und mit einem radial außen liegenden, im We- sentlichen axial sich erstreckenden L-Schenkel 46 sich auf das erste Deckscheibenelement 42 zu erstreckt und in dessen radial äußerem Bereich damit verbunden ist. Mit einem im Wesentlichen nach radial innen sich erstreckenden L-Schenkel 48 liegt das zweite Deckscheibenelement 44 in axialem Abstand zum ersten Deckscheibenelement 42, so dass das zweite Deckscheibenelement 44 mit dem ersten Deckscheibenelement 42 eine erste Kammer 50 umgrenzt, in welcher im Wesentlichen alle Dämpferelemente 34 bzw. Dämpferelementgruppen 36, 38 der Dämpferelementena- nordnung 32 zur Drehmomentübertragungswechselwirkung mit der Primärseite 28 bzw. der Sekundärseite 30 angeordnet sind. Die vorangehend bereits angesprochenen Gleitschuhe 40 können sich dabei nach radial außen an der Innenoberfläche 57 des L-Schenkels 46 des zweiten Deckscheibenelements 44 abstützen und entlang dieser Innenoberfläche 57 eine Gleitbewegung durchführen.

Die Sekundärseite 30 des Schwingungssystems 26 umfasst ein im Schnitt ebenfalls im Wesentlichen L-förmig ausgebildetes Sekundärseitenelement 52. Mit einem im Wesentlichen nach radial außen in die erste Kammer 50 sich erstreckenden ersten L- Schenkel 54 ist das Sekundärseitenelement 52 zur Drehmomentübertragungswechselwirkung mit den Dämpferelementen 34 bzw. Dämpferelementgruppen 36, 38 ausgebildet. Tatsächlich zeigt die Fig. 4, dass das Sekundärseitenelement 52 zur Abstützwechselwirkung mit den beiden Umfangsendbereichen der Dämpferelementgruppen 34, 36 zwei derartige nach radial außen greifende erste L-Schekel 54 aufweist. Selbstverständlich kann die Anzahl derartiger erster L-Schenkel 54 in Abhängigkeit von der Anzahl der Dämpferelementgruppen variieren.

Das Sekundärseitenelement 52 umfasst ferner einen im Wesentlichen ringartig ausgebildeten, und im Wesentlichen axial sich erstreckenden zweiten L-Schenkel 56. Der zweite L-Schenkel 56 erstreckt sich radial innerhalb des L-Schenkels 48 des zweiten Deckscheibenelements 44 axial vom ersten Deckscheibenelement 42 weg über das zweite Deckscheibenelement 44 hinaus. Am freien Endbereich des zweiten L-Schenkels 56 ist eine beispielsweise ringartig ausgebildete Sekundärseitenmas- senanordung 58 getragen. Die Sekundärseitenmassenanordnung 58 ist in einer zweiten Kammer 60 angeordnet, die von einem beispielsweise als Blechumformteil mit einer Mehrzahl von Biegungsbereichen 122 bereitgestellten dritten Primärseiten- element 62 und dem mit diesem in seinem radial äußeren Bereich verbundenen zweiten Deckscheibenelement 44 in axialer Richtung und nach radial außen hin umgrenzt ist.

Es sei hier darauf hingewiesen, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung das erste Deckscheibenelement 42 in seiner Zuordnung zur Primärseite 28 des Schwingungssystems 26 ein erstes Primärseitenelement 64 bereitstellt und entsprechend das zweite Deckscheibenelement 44 ein zweites Primärseitenelement 66 bereitstellt. Die Primärseite 28 des Schwingungssystems 26 ist somit im Wesentlichen mit drei Bauteilen aufgebaut, nämlich dem das erste Primärseitenelement 64 bereitstellenden ersten Deckscheibenelement 42, beispielsweise ebenfalls ausgeführt als Blechumformteil, dem das zweite Primärseitenelement 66 bereitstellenden und beispielsweise ebenfalls als Blechumformteil ausgebildeten zweiten Deckscheibenelement 44 und dem dritten Primärseitenelement 62. Diese drei Bauteile umgrenzen in axialer Richtung und nach radial außen die beiden axial aufeinander folgenden und im Wesentlichen auf gleichem Radialniveau liegenden Kammern 50, 60, in welchen die

Dämpferelemente 34 der Dämpferelementenanordnung 32 einerseits sowie im Wesentlichen die Sekundärseitenschwungmassenanordnung 58 andererseits positioniert sind. Somit ist gewährleistet, dass bei kompakter und vor allem den radial äußeren Bauraum effizient nutzender Ausgestaltung das Schwingungssystem 26 an seiner Sekundärseite 30 mit einer vergleichsweisen großen Masse bzw. einem großen Massenträgheitsmoment bereitgestellt wird, wodurch eine geeignete Resonanzfrequenz des Schwingungssystems 26 eingestellt werden kann. Liegen Drehschwingungsanteile, welche über dem ersten Drehmomentübertragungsweg 18 übertragen werden, hinsichtlich ihrer Anregungsfrequenz über dieser Resonanzfrequenz, so arbeitet das Schwingungssystem 26 an einem überkritischen Zustand, in welchem die über dieses übertragenen Drehschwingungsanteile bezüglich der im zweiten Drehmomentübertragungsweg 20 übertragenen Drehschwingungsanteile phasenverschoben werden.

Die die Drehmomentenanteile und somit auch die Drehschwingungsanteile wieder überlagernde bzw. zusammenführende Koppelanordnung 22 umfasst ein Planetengetriebe 68 mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Planetenrädern 70. Die Planetenräder 70 sind am ersten Deckscheibenelement 42 in ei- nem Bereich radial innerhalb des Schwingungssystems 26 durch jeweilige Trägerbolzen 72 getragen. Diese können in das Deckscheibenelement 42 eingepresst sein. Zum Gewährleisten eines fluiddichten Abschlusses können die Trägerbolzen 72 zusätzlich mit dem Deckscheibenelement 42 verschweißt sein. In diesem radial weiter innen gelegenen Bereich ist das Deckscheibenelement 42 nicht nur dem Eingangsbereich 12, sondern insbesondere auch dem zweiten Drehmomentübertragungsweg 20 zuzuordnen, in welchem der zweite Drehmomentenanteil über das erste Deckscheibenelement 42 und die Trägerbolzen 72 in die Planetenräder 70 eingeleitet wird.

Das Planetengetriebe 68 umfasst ferner ein antriebsseitiges, z.B. ring- oder ringseg- mentartiges erstes Hohlrad 74, welches an einer Innenumfangsseite 76 des L- Schenkels 56 des Sekundärseitenelements 52 festgelegt ist. Das erste Hohlrad 74 steht in Kämmeingriff mit dem Verzahnungsabschnitt mit größerem Durchmesser der Planetenräder 70. Axial neben dem ersten Hohlrad 74 liegt ein abtriebsseitiges, z.B. ring- oder ringsegmentartiges zweites Hohlrad 78. Dieses steht in Kämmeingriff mit den Verzahnungsabschnitten mit kleinerem Durchmesser der Planetenräder 70. Das zweite Hohlrad 78 ist an einem beispielsweise als Blechumformteil ausgebildeten und dem Ausgangsbereich 14 zuzuordnenden Hohlradträger 80 fest getragen. In seinem radial inneren Bereich ist der Hohlradträger 80 mit einer Abtriebsnabe 82 fest verbunden. Die Abtriebsnabe 82 könnte mit dem Hohlradträger 80 auch als ein integrales und im Wesentlichen den Ausgangsbereich 14 bereitstellendes Bauteil ausgeführt sein.

Um eine fluiddichte Umkapselung des die beiden Kammern 50, 60 bereitstellenden und auch im Wesentlichen das Planetengetriebe 68 enthaltenden Volumenbereichs gewährleisten können, ist in einem ersten Dichtungsbereich 84 das dritte Primärsei- tenelement 62 fluiddicht an den Ausgangsbereich 14, insbesondere die Abtriebsnabe 82, angeschlossen. Gleichermaßen ist ein im Wesentlichen topfartig ausgestaltetes und durch Verschraubung mit dem ersten Deckscheibenelement 42 verbundenes Anschlusselement 86, welches im Wesentlichen auch dem Eingangsbereich 12 zugeordnet werden kann, in einem zweiten Dichtungsbereich 88 fluiddicht an den Ausgangsbereich 14 bzw. die Abtriebsnabe 82 angebunden. Der erste Dichtungsbereich 84 bzw. der zweite Dichtungsbereich 88 sind in Fig. 5 detaillierter dargestellt. Man erkennt die beidseits der Abtriebsnabe 82 bzw. des Ausgangsbereichs 14 liegenden Bauteile drittes Primärseitenelement 62 und Anschlus- selement 86. In ringartig umlaufenden Nuten 90, 92 der Abtriebsnabe 82 sind jeweilige Anlaufscheiben 94, 96 aufgenommen. An diesen stützen sich jeweilige Dichtungselemente 98, 100 ab. Die Dichtungselemente 98, 100 umfassen jeweils einen ringartigen Dichtungselementkörper 102, der an einer Nutwand bzw. einer Außenum- fangsfläche 104 des dritten Primärseitenelements 62 bzw. des Anschlusselements 86 beispielsweise durch Aufpressen fest getragen ist. Der Dichtungselementkörper kann beispielsweise aus einem elastischen Material aufgebaut sein, so dass in diesem Anlagebereich eine fluiddichte Presspassung erzielt werden kann. Ein jeweiliges ringartiges Abstützelement 106 stützt sich an der zugeordneten Anlaufscheibe 94 bzw. 96 axial ab. Ein zwischen dem Dichtungselementkörper 102 und dem Abstützelement 106 gehaltenes, ringartiges Dichtungslippenelement 108 liegt an einer Innen- umfangsfläche 1 10 an der Abtriebsnabe bzw. dem Ausgangsbereich 14 an. Bei Relativbewegung zwischen dem Ausgangsbereich 14 und dem Eingangsbereich 12 bewegen sich die Dichtungslippenelemente 108 der Dichtungselemente 98, 100 entlang der jeweils zugeordneten Innenumfangsfläche 1 10 des Ausgangsbereich 14 unter Beibehalt des fluiddichten Anschlusses.

Während in Fig. 5 ein Aufbauprinzip mit einer außen laufenden Dichtung dargestellt ist, zeigt die Fig. 6 eine Ausgestaltung mit einer innen laufenden Dichtung. Hier sind die grundsätzlich so wie in Fig. 5 dargestellt aufgebauten Dichtungselemente 98, 100 so angeordnet, dass ihr Dichtungselementkörper 102 an der Innenumfangsfläche 1 10 der Abtriebsnabe 82 bzw. des Ausgangsbereich 14 durch Presspassung gehalten ist, während das Dichtungslippenelement 108 an einer jeweils zugeordneten Au- ßenumfangsfläche 104 des dritten Primärseitenelements 62 bzw. des Anschlusselements 86 anliegt.

Durch das Bereitstellen der beiden Dichtungsbereiche 84, 88 wird ein fluiddichter Abschluss nach radial innen hin gewährleistet, so dass die Möglichkeit besteht, durch die vollständige Umkapselung vermittels des ersten Primärseitenelements 64, des zweiten Phmärseitenelennents 66, des dritten Primärseitenelements 62 und des fluid- dichten Anschlusses an die Sekundärseite 14 das so umschlossene Volumen zumindest teilweise mit einem viskosen Schmiermedium zu füllen, so dass insbesondere eine weitere Gleitreibungsminderung für die Gleitschuhe 40 erreicht werden kann und die Dämpferelemente 34 ebenso wie die Sekundärseitenmassenanordnung 58 sich in dem viskosen Medium bewegen können, was zur Minderung der Drehschwingungen beiträgt.

Die Fig. 7 und 8 zeigen für einen radial äußeren und einen radial mittleren Bereich die in verschiedenen Bereichen durch Verschweißung bzw. Schweißnähte realisierte Verbindung verschiedener Bauteile der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10. So zeigt die Fig. 7, dass das erste Deckscheibenelement 42 mit dem L-Schenkel 46 des zweiten Deckscheibenelements 44 in seinem radial äußeren Bereich durch eine Schweißnaht Si verbunden sein kann. Das dritte Primärseitenelement 62 kann durch eine Schweißnaht S2 fest an das zweite Deckscheibenelement 44, also das zweite Primärseitenelement 66 angebunden werden. Ferner kann ein allgemein mit 102 bezeichneter Zahnring durch Verschweißung, also beispielsweise eine Schweißnaht S3, an die Primärseite 28 bzw. das dritte Primärseitenelement 62 angebunden werden. Gleichermaßen kann die beispielsweise ringartig ausgebildete Sekundärseitenmassenanordnung 58 durch Verschweißung, also beispielsweise eine Schweißnaht S₄, an den zweiten L-Schenkel 56 des Sekundärseitenelements 52 angebunden werden.

Im radial weiter innen gelegenen Bereich kann das erste Hohlrad 74 durch Verschweißung, beispielsweise einer Schweißnaht S₅, an den L-Schenkel 56 des Sekundärseitenelements 52 angebunden werden. Gleichermaßen kann das zweite Hohlrad 78 durch Verschweißung, also beispielsweise eine Schweißnaht Se, an den Hohlradträger 80 angebunden werden, der wiederum durch Verschweißung, beispielsweise eine Schweißnaht S₇, an die Abtriebsnabe 82 angebunden werden kann. Die Planetenräder 70, welche mit Verzahnungsbereichen verschiedenen Durchmessers ausgebildet sind, können zum Bereitstellen dieser beiden Verzahnungsbereiche zweiteilig aufgebaut sein. Ein den Verzahnungsbereich mit größerem Durchmesser bereitstellendes erstes Planetenradteil 1 14 kann mit einem den Verzahnungsbereich mit kleinerem Durchmesser bereitstellenden zweiten Planetenradteil 1 16 durch Verschweißung, also beispielsweise eine Schweißnaht Ss, verbunden sein.

Es sei hier darauf hingewiesen, dass in verschiedenen Bereichen, insbesondere dort wo ein fluiddichter Abschluss nicht bereitgestellt werden muss, anstelle einer Schweißnaht die Verbindung auch durch eine Mehrzahl von beispielsweise in Um- fangsrichtung aufeinander folgenden Schweißpunkten oder Schweißbereichen realisiert sein kann.

Es ist ferner darauf hinzuweisen, dass alternativ oder ergänzend zu den vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsaspekten die erfindungsgemäße Drehschwin- gungsdämpfungsanordnung 10 in anderer Weise ausgeführt sein kann. Während beispielsweise in dem dargestellten Beispiel das Planetengetriebe 68 drei Planetenräder 70 umfasst, die an mit einem Winkelabstand von 120° in jeweiligen Öffnungen 1 18 des ersten Deckscheibenelements 42 festgelegten Trägerbolzen 72 getragen sind, können mehr als drei Planetenräder 70 vorgesehen sein. Hierzu können beispielsweise im ersten Deckscheibenelement 42 weitere Öffnungen 120 oder zum Bereitstellen derartiger Öffnungen vorgesehene Bereiche realisiert sein. Das dritte Primärseitenelement 62 kann zusätzlich zu den beispielsweise in Fig. 3 deutlich erkennbaren Biegungsbereichen 122, welche nicht nur eine Anpassung an die Formgebung der Sekundärseitenmassenanordnung 58 gewährleisten, sondern auch die Steifigkeit des dritten Primärseitenelements 62 erhöhen, mit zusätzlichen Einformun- gen und Sicken versehen sein, um diese Steifigkeit weiter zu erhöhen. Ferner erkennt man in Fig. 1 , dass am Außenumfangsbereich des Anschlusselements 86 eine nutartige Einsenkung vorgesehen sein kann, in welcher ein oder mehrere O- ringartige Dichtungselemente 124 angeordnet sein können, um den fluiddichten An- schluss des Anschlusselements 86 an das erste Deckscheibenelement 42 zu unterstützen. Ferner können am ersten Deckscheibenelement beispielsweise aus Kunst- stoffmaterial aufgebaute Axialabstützelemente 126 vorgesehen sein. Diese an mehreren Umfangspositionen in zugehörige Öffnungen des ersten Deckscheibenelements 42 beispielsweise eingepressten Axialabstützelemente gewährleisten, dass bei Auftreten einer axialen Belastung der Sekundärseite, diese sich mit geringem Gleitreibungsmoment an der Primärseite 18 axial abstützen kann. Bei einer weiteren Variation kann die Sekundärseitenmassenanordnung 58 anstelle der vorangehend beschriebenen ringartigen bzw. ringartig geschlossenen Gestalt mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt liegenden Sekundärseitenmassenelementen ausgebildet sein.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird es möglich, die Phasenschieberanordnung 24 bzw. das Schwingungssystem 26 derselben bei kompakter Bauart so zu gestalten, dass im geeigneten Drehzahl- bzw. Frequenzbereich ein Übergang in den überkritischen, also über einer Resonanzdrehzahl liegenden Betriebszustand gewährleistet ist, in welchem die Drehschwingungsanteile, welche über den ersten Drehmomentübertragungsweg 18 übertragen werden, bezüglich der über den zweiten Drehmomentübertragungsweg 20 übertragenen Drehschwingungsanteile phasenverschoben werden. Der erfindungsgemäße Aufbau ermöglicht weiterhin eine Ausgestaltung, bei welcher sowohl für das erste Hohlrad 74, als auch das zweite Hohlrad 78 bzw. die diese tragenden Systembereiche keine zusätzliche Lagerung erforderlich ist. Die Sekundärseite 30 bzw. das das erste Hohlrad 74 tragende Se- kundärseitenelement 52 ist radial lediglich über die Abstützwechselwirkung des ersten Hohlrads 74 bezüglich der Planetenräder 70 gelagert, entsprechend ist der gesamte Ausgangsbereich 14 mit der Abtriebsnabe 82 und dem Hohlradträger 80 durch das am Hohlradträger 80 festgelegte zweite Hohlrad 78 und dessen Abstützwechselwirkung mit den Planetenrädern 70 radial zentriert bzw. gelagert. Lagerungen sind lediglich im Bereich der Hohlräder 70 und der diese tragenden Trägerbolzen 72, beispielsweise in Form von Nadellagerungen oder sonstigen Wälzkörperlagerungen o- der Gleitlagerungen, realisiert.

Bezuqszeichen Drehschwingungsdämpfungsanordnung Eingangsbereich

Ausgangsbereich

Keilverzahnung

erster Drehmomentübertragungsweg zweiter Drehmomentübertragungsweg Koppelanordnung

Phasenschieberanordnung

Schwingungssystem

Primärseite

Sekundärseite

Dämpferelementenanordnung

Dämpferelement

Dämpferelementgruppe

Gleitschuh

erstes Deckscheibenelement

zweites Deckscheibenelement

L-Schenkel

erste Kammer

Sekundärseitenelement

erster L-Schenkel

zweiter L-Schenkel

Innenoberfläche

Sekundärseitenmassenanordnung zweite Kammer

drittes Primärseitenelement

erstes Primärseitenelement

zweites Primärseitenelement

Planetengetriebe 0 Planetenrad 2 Trägerbolzen

4 erstes Hohlrad

6 Innenumfangsseite 8 zweites Hohlrad

0 Hohlradträger

2 Abtriebsnabe

4 erster Dichtungsbereich

86 Anschlusselement

88 zweiter Dichtungsbereich

90 Nut

92 Nut

94 Anlaufscheibe

96 Anlaufscheibe

98 Dichtungselement

100 Dichtungselement

102 Dichtungselementkörper

104 Außenumfangsfläche

106 Abstützelement

108 Dichtungslippenelement

1 10 Innenumfangsfläche

1 12 Zahnring

1 14 erstes Planetenradteil

1 16 zweites Planetenradteil

1 18 Öffnung

120 Öffnung

122 Biegungsbereich

124 Dichtungselement

126 Axialabstützelement

A Drehachse

Si Schweißnaht

s₂ Schweißnaht

s₃ Schweißnaht Schweißnaht Schweißnaht Schweißnaht Schweißnaht Schweißnaht

Claims

Patentansprüche

1 . Drehschwingungsdämpfungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend:

einen zur Drehung um eine Drehachse (A) anzutreibenden Eingangsbereich (12) und einen Ausgangsbereich (14), wobei zwischen dem Eingangsbereich (12) und dem Ausgangsbereich (14) zueinander parallel ein erster Drehmomentübertragungsweg (18) zur Übertragung eines ersten Drehmomentenanteils und ein zweiter Drehmomentübertragungsweg (20) zur Übertragung eines zweiten Drehmomentenanteils eines zwischen dem Eingangsbereich (12) und dem Ausgangsbereich (14) zu übertragenden Gesamtdrehmomentes vorgesehen sind,

eine Phasenschieberanordnung (24) wenigstens im ersten Drehmomentübertragungsweg (18), wobei die Phasenschieberanordnung (24) ein Schwingungssystem (26) mit einer Primärseite (28) und einer gegen die Rückstellwirkung einer Dampferelementenanordnung (32) bezüglich der Primärseite (28) um die Drehachse (A) drehbaren Sekundärseite (30) umfasst,

eine Koppelanordnung (22) zur Zusammenführung des über den ersten Drehmomentübertragungsweg (18) übertragenen ersten Drehmomentenanteils und des über den zweiten Drehmomentübertragungsweg (20) übertragenen zweiten Drehmomentenanteils,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Primärseite (28) des Schwingungssystems (26) umfasst:

ein erstes Primärseitenelement (64) und ein zweites Primärseitenelement (66), wobei das erste Primärseitenelement (64) und das zweite Primärseitenelement (66) eine erste Kammer (50) umgrenzen und wobei in der ersten Kammer (50)

Dämpferelemente (34) der Dämpferelementenanordnung (32) zur Drehmomentübertragungswechselwirkung mit der Primärseite (28) des Schwingungssystems (26) aufgenommen sind, sowie ein drittes Primärseitenelement (62), wobei das dritte Primärseitenelement (62) mit dem zweiten Primärseitenelement (66) oder/und dem ersten Primärseitenelement (64) eine zweite Kammer (60) umgrenzt,

dass die Sekundärseite (30) des Schwingungssystems (26) umfasst:

ein Sekundärseitenelement (52), wobei das Sekundärseitenelement (52) zur Drehmomentübertragungswechselwirkung mit in der ersten Kammer (50) angeordne- ten Dämpferelementen (34) der Dämpferelementenanordnung (32) in die erste Kammer (50) eingreift,

eine im Wesentlichen in der zweiten Kammer (60) angeordnete Sekundärsei- tenmassenanordnung (58), wobei die Sekundärseitenmassenanordnung (58) mit dem Sekundärseitenelement (52) zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse (A) gekoppelt ist.

2. Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (50) durch das erste Primarseitenelement (64) in einer ersten Axialrichtung axial begrenzt ist oder/und nach radial außen begrenzt ist und durch das zweite Primarseitenelement (66) nach radial außen begrenzt ist o- der/und in einer der ersten Axialrichtung im Wesentlichen entgegengesetzten zweiten Axialrichtung axial begrenzt ist.

3. Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (60) durch das zweite Primarseitenelement (66) in einer ersten Axialrichtung axial begrenzt ist oder/und nach radial außen begrenzt ist und durch das dritte Primarseitenelement (62) nach radial außen begrenzt ist oder/und in einer der ersten Axialrichtung im Wesentlichen entgegengesetzten zweiten Axialrichtung axial begrenzt ist.

4. Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (50) und die zweite Kammer (66) axial aufeinander folgend oder/und im Wesentlichen im gleichen Radialbereich angeordnet sind.

5. Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (50) durch das zweite Primarseitenelement (66) von der zweiten Kammer (60) getrennt ist.

6. Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärseitenelement (52) mit L-förmiger Gestalt ausgebildet ist, wobei wenigstens ein im Wesentlichen radial sich erstreckender erster L-Schenkel (54) zur Drehmomentübertragungswechselwirkung mit in der ersten Kannnner (50) angeordneten Dämpferelementen (34) der Dämpferelementanord- nung (32) sich in die erste Kannnner (50) erstreckt und wenigstens ein im Wesentlichen axial sich erstreckender zweiter L-Schenkel (56) mit der Sekundärseitenmas- senanordnung (58) gekoppelt ist.

7. Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelanordnung (22) ein Planetengetriebe (68) umfasst mit:

einer Mehrzahl von im zweiten Drehmomentübertragungsweg (26) angeordneten Planetenrädern (70),

einem mit der Sekundärseite (30) des Schwingungssystems (26) gekoppelten und mit den Planetenrädern (70) in Eingriff stehenden ersten Hohlrad (74),

einem mit den Planetenrädern (70) in Eingriff stehenden und mit dem Ausgangsbereich (14) gekoppelten zweiten Hohlrad (78).

8. Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach Anspruch 6 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hohlradanordnung (74) an einer radialen Innenseite des zweiten L-Schenkels (56) des Sekundärseitenelements (52) angeordnet ist.

9. Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass

das dritte Primärseitenelement (62) ein mit einer Mehrzahl von Biegungsbereichen (122) ausgebildetes Blechumformteil ist,

oder/und

am dritten Primärseitenelement (62) ein Zahnring (1 12) vorgesehen ist, oder/und

das dritte Primärseitenelement (62) in einem ersten Dichtungsbereich (84) flu- iddicht an den Ausgangsbereich (14) anschließt,

oder/und

der Ausgangsbereich (14) in einem zweiten Dichtungsbereich (88) fluiddicht an den Eingangsbereich (12) anschließt.

10. Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine in dem zu übertragenden Gesamtdrehmoment enthaltene Drehschwingung durch Aufteilung des Gesamtdrehmomentes in den ersten Drehmomentenanteil und den zweiten Drehmomentenanteil in einen im ersten Drehmomentenanteil enthaltenen ersten Drehschwingungsanteil und einen im zweiten Drehmomentenanteil enthaltenen zweiten Drehschwingungsanteil aufgeteilt wird, wobei in einem Drehzahlbereich über wenigstens einer Resonanzdrehzahl des Schwingungssystems (26) der erste Drehschwingungsanteil bezüglich des zweiten Drehschwingungsanteils phasenverschoben wird und beim Zusammenführen des ersten Drehmomentenanteils und des zweiten Drehmomentenanteils in der Koppelanordnung (24) der erste Drehschwingungsanteil und der zweite Drehschwingungsanteil einander destruktiv überlagert werden.