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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Torsionsdämpfungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeugübertragungssystem.
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Bei einer derartigen Anwendung kann die Torsionsdämpfungsvorrichtung in einem Torsionsdämpfungssystem einer Kupplung integriert sein, das den Verbrennungsmotor wahlweise mit dem Getriebe verbinden kann, um die auf die Ungleichförmigkeiten des Motors zurückzuführenden Vibrationen zu filtern.
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Als Variante kann bei einer derartigen Anwendung die Torsionsdämpfungsvorrichtung in einer Kupplungsreibscheibe oder in einem hydrodynamischen Drehmomentwandler integriert sein.
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Die Erfindung betrifft auch eine Übertragungsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug vom Typ Hybridkraftfahrzeug, bei der eine Elektromaschine in der Übertragungskette zwischen Motor und Getriebe angeordnet ist.
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Eine derartige Vorrichtung weist im Allgemeinen ein Drehmomenteingangselement, ein Drehmomentausgangselement und elastische Organe auf, die zwischen dem Drehmomenteingangselement und dem Drehmomentausgangselement angebracht sind und der Drehung des Drehmomenteingangselements und des Drehmomentausgangselements zueinander entgegenwirken.
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Wenn es sich bei der Drehmomentübertragungsvorrichtung um eine vom Typ LTD (Long Travel Damper) handelt, weist sie mehrere Gruppen elastischer Organe auf, wobei die elastischen Organe ein und derselben Gruppe über ein Phasenorgan in Reihe angeordnet sind, so dass sich die elastischen Organe jeder Gruppe phasengleich zueinander verformen.
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Die Patentanmeldung
FR 3 015 380 auf den Namen der Anmelderin offenbart eine Torsionsdämpfungsvorrichtung mit einem Drehmomenteingangselement, einem Drehmomentausgangselement und mindestens einer Gruppe elastischer Organe, die zwischen dem Drehmomenteingangselement und dem Drehmomentausgangselement angeordnet sind und der Drehung des Drehmomenteingangselement und des Drehmomentausgangselements zueinander entgegenwirken, wobei die elastischen Organe dieser Gruppe über mindestens ein Phasenorgan in Reihe angeordnet sind, so dass sich die elastischen Organe jeder Gruppe um eine Drehachse der Vorrichtung phasengleich zueinander verformen. Axial auf der einen und auf der anderen Seite der elastischen Organe liegen Führungsscheiben, zwischen denen ein Volumen begrenzt ist, in dem die elastischen Organe untergebracht sind.
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An dem Phasenorgan sind Pendelmassen beweglich angebracht. Das Phasenorgan wird durch eine ringförmige Abdeckung gebildet.
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Je nach Anwendung kann es erforderlich sein, ein mit Schmiermittel gefülltes, dichtes Volumen auszubilden, in dem die elastischen Organe untergebracht sind. Im Folgenden kennzeichnet der Begriff dicht ein Volumen, mit dem es möglich ist, das darin enthaltene Schmiermittel zu halten.
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Um eine derartige Dichtigkeit wirksam zu realisieren, ohne die anderen Funktionen der Vorrichtung zu beeinträchtigen, ist es angebracht, deren Aufbau zu verändern.
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Das Ziel der Erfindung besteht insbesondere darin, eine einfache, wirksame und kostengünstige Lösung zu diesem Problem zu bieten.
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Zu diesem Zweck schlägt sie eine Torsionsdämpfungsvorrichtung vor, mit mindestens einem Drehmomenteingangselement, mindestens einem Drehmomentausgangselement und mindestens einer Gruppe elastischer Organe, die zwischen dem Drehmomenteingangs- und dem Drehmomentausgangselement angebracht sind und der Drehung des Drehmomenteingangselements und des Drehmomentausgangselements zueinander entgegenwirken, wobei die elastischen Organe dieser Gruppe über mindestens ein Phasenorgan in Reihe angeordnet sind, so dass sich die elastischen Organe jeder Gruppe um eine Drehachse der Vorrichtung phasengleich zueinander verformen, mit Führungsscheiben, die axial auf der einen und auf der anderen Seite der elastischen Organe liegen und zwischen denen ein Volumen begrenzt ist, in dem die elastischen Organe untergebracht sind, mit Pendeldämpfungsmitteln, die Pendelmassen aufweisen, die beweglich am Phasenorgan angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenorgan mit den Führungsscheiben fest verbunden oder zumindest teilweise durch diese gebildet ist, wobei die Vorrichtung Dichtungsmittel aufweist, die mit den Führungsscheiben ein dichtes Volumen begrenzen, in dem die elastischen Organe untergebracht sind.
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Mit einem derartigen Aufbau ist es möglich, das Anordnen der Dichtungsmittel zu vereinfachen, die Pendelmittel radial von der Vorrichtungsachse zu entfernen und das Drehmoment vom Einlass zum Auslass nahe der Achse der Vorrichtung zu leiten, so dass deren Betrieb verbessert wird.
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Es ist besonders einfach, die Pendeldämpfungsmittel am Phasenorgan zu befestigen, wenn dieses das dichte Volumen definiert, in dem die elastischen Organe untergebracht sind, ohne die Dichtigkeit dieses Volumens zu verschlechtern oder zu verkomplizieren. Es ist nämlich schwierig, die Pendeldämpfungsmittel am Phasenorgan zu befestigen, wenn dieses in diesem dichten Volumen eingesetzt ist, ohne auf Probleme hinsichtlich der Dichtigkeit zu stoßen.
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Die Pendelmassen sind beweglich an einem ringförmigen Halter angebracht, der an den Führungsscheiben angebracht ist.
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Der radial innere Umfang des Halters ist insbesondere in dichter Weise axial zwischen den radial äußeren Umfängen der Führungsscheiben befestigt.
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Es ist somit möglich, die Dichtigkeit auf Höhe des Befestigungsbereichs zwischen dem ringförmigen Halter und den Führungsscheiben auf einfache Weise zu steuern. Eine derartige Befestigung kann durch Schweißen am gesamten Umfang realisiert werden.
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Die Pendelmassen können axial auf der einen und auf der anderen Seite des Halters liegen.
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Als Variante kann der Halter zwei axial zueinander versetzte ringförmige Abschnitte aufweisen, wobei die Pendelmassen axial zwischen den Abschnitten des Halters angebracht sind.
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Die Pendelmassen können radial außerhalb der elastischen Organe und der Führungsscheiben liegen.
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Die Wirksamkeit der Pendeldämpfungsmittel wird dadurch erhöht.
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Das Drehmomenteingangselement weist eine Eingangsabdeckung mit einem ringförmigen Abschnitt und Laschen auf, die sich radial nach innen erstrecken, wobei die elastischen Organe so angeordnet sind, dass sie sich an den Laschen der Eingangsabdeckung abstützen.
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Das Drehmomenteingangselement kann eine primäre ringförmige Trägheitsmasse aufweisen, die an einem in axialer Richtung verformbaren Blech befestigt ist.
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Das verformbare Blech ermöglicht eine Trennung der primären Trägheitsmasse hinsichtlich einer Biegung, so dass der Betrieb der Vorrichtung verbessert wird.
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Das Drehmomenteingangselement kann eine Eingangsnabe aufweisen, die z.B. über Niete am radial inneren Umfang des Blechs befestigt ist, wobei die Nabe drehbar an die Eingangsabdeckung gekoppelt ist.
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Dazu kann die Nabe Kopplungszapfen oder -zähne aufweisen, die in Ausnehmungen oder vertiefte Bereiche mit komplementärer Form der Eingangsabdeckung eingreifen oder umgekehrt.
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Das Drehmomentausgangselement kann eine Ausgansabdeckung mit einem ringförmigen Abschnitt und Laschen aufweisen, die sich radial nach innen erstrecken, wobei die elastischen Organe so angeordnet sind, dass sie sich an den Laschen der Ausgangsabdeckung abstützen.
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Das Drehmomentausgangselement kann eine Nabe aufweisen, z.B. eine gerillte Nabe, die z.B. über Niete an der Ausgangsabdeckung befestigt ist.
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Jede Führungsscheibe kann mindestens einen vertieften Bereich aufweisen, der sich umfangsmäßig erstreckt und dazu vorgesehen ist, die elastischen Organe zumindest teilweise aufzunehmen, wobei die elastischen Organe so angeordnet sind, dass sie sich an den Umfangsenden der vertieften Bereiche abstützen.
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Die Dichtungsmittel können eine erste Dichtungsscheibe aufweisen, die sich axial in dichter Weise an einer der Führungsscheiben und an der Eingangsabdeckung abstützt, sowie eine zweite Dichtungsscheibe, die sich axial in dichter Weise an der anderen Führungsscheibe und an der Ausgangsabdeckung abstützt.
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Die Dichtungsscheiben sind beispielsweise in axialer Richtung elastisch verformbar. Bei den Dichtungsscheiben handelt es sich z.B. um elastische konische Scheiben, die auch als Belleville- Dichtungsscheiben bezeichnet werden.
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Die Eingangsabdeckung und die Ausgangsabdeckung können jeweils einen ringförmigen Abschnitt aufweisen, der sich radial erstreckt, wobei sich die ringförmigen Abschnitte axial in dichter Weise aneinander abstützen.
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Die Ausgangsabdeckung kann zwei ringförmige Abschnitte, z.B. zwei ringförmige Bleche aufweisen, die axial auf der einen und auf der anderen Seite der Eingangsabdeckung liegen.
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Die Erfindung betrifft auch ein Bauteil für ein Übertragungssystem eines Kraftfahrzeugs, wobei es sich bei dem Bauteil insbesondere um ein Doppeldämpfungsschwungrad, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler oder um eine Reibscheibe mit einer Dämpfungsvorrichtung der vorgenannten Art handelt.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Übertragungsbaugruppe für ein Hybrid-Kraftfahrzeug mit einer Elektromaschine und einem Bauteil der vorgenannten Art, das zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe angeordnet sein kann.
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Beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung, die als nicht einschränkendes Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben ist, wird die Erfindung besser verstanden und ergeben sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
- - 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung, wobei eine der Führungsscheiben entfernt wurde,
- - 3 und 4 Schnittansichten der Vorrichtung entsprechend zwei unterschiedlichen Schnittebenen,
- - 5 und 6 Schnittansichten eines Teils der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform bzw. gemäß einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung,
- - 7 eine Halbansicht im Schnitt der Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
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Die 1 bis 5 zeigen eine Torsionsdämpfungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
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Diese weist ein Drehmomenteingangselement mit einer ringförmigen primären Trägheitsmasse 1 mit der Achse X und einem gewölbten dünnen Blech 2 auf, dessen radial äußerer Umfang z.B. über eine Schweißverbindung an der Rückseite der Trägheitsmasse 1 befestigt ist.
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Ein ringförmiges Ziel 3 ist z.B. über eine Schweißverbindung an einer radialen Vorderfläche der primären Trägheitsmasse 1 befestigt. Das Ziel 3 weist einen radialen ringförmigen Abschnitt 4 und einen zylindrischen Abschnitt 5 auf, der sich ausgehend von dem radial äußeren Umfang des radialen Abschnitts 4 nach vorne erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 5 weist Öffnungen 6 auf, die am gesamten Umfang verteilt sind und von einem optischen System erfasst werden können, um beispielsweise die Drehgeschwindigkeit und/oder die Winkelstellung des Drehmomenteingangselements zu messen.
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Das Drehmomenteingangselement weist ferner eine Eingangsnabe 7 mit einem radialen ringförmigen Rand 8 auf Höhe ihres hinteren Endes auf. Der Rand 8 ist z.B. über Niete am radial inneren Umfang des Blechs 2 befestigt. Die Innenumfangsfläche der Nabe 7 ist zylindrisch und weist eine Nut auf, die das Einsetzen eines elastischen Rings oder eines Sicherungsrings 9 ermöglicht.
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Das vordere Ende der Eingangsnabe 7 weist Zähne 10 auf, die gleichmäßig am Umfang verteilt sind, wobei sich die Zähne 10 axial nach vorne erstrecken.
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Das Drehmomenteingangselement weist zudem eine Eingangsabdeckung 11 mit einem ringförmigen Abschnitt 12 auf, ausgehend von dem sich Laschen 13 radial nach außen erstrecken. Der ringförmige Abschnitt 12 weist einen radial äußeren Bereich 14 auf, der sich in einer radialen Ebene erstreckt, die in Bezug auf den radial inneren Bereich 15 des ringförmigen Abschnitts 12 axial nach vorne versetzt ist. Der innere Bereich 15 und der äußere Bereich 14 sind somit über einen gewölbten Bereich 16 miteinander verbunden. Die Laschen 13 erstrecken sich in der radialen Ebene des radial äußeren Bereichs 14 des ringförmigen Abschnitts 12. Der ringförmige Abschnitt 12 weist Löcher 17 auf, die für das Durchführen eines Nietwerkzeugs vorgesehen sind.
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Die radial äußeren Enden der Laschen 13 weisen Haltezapfen 18 auf, die sich umfangsmäßig auf der einen und auf der anderen Seite jeder Lasche 13 erstrecken.
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Die Vorrichtung weist ferner ein Drehmomentausgangselement mit einer Ausgangsabdeckung 19 und einer Ausgangsnabe 20 auf.
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Die Ausgangsabdeckung 19 weist einen ringförmigen Abschnitt 21 auf, ausgehend von dem sich Laschen 22 radial nach außen erstrecken. Der ringförmige Abschnitt weist einen radial äußeren Bereich 23 auf, der sich in einer radialen Ebene erstreckt, die in Bezug auf den radial inneren Bereich 24 des ringförmigen Abschnitts 21 axial nach hinten versetzt ist. Der innere und der äußere Bereich sind somit über mindestens einen gewölbten Bereich 25 miteinander verbunden. Die Laschen 22 erstrecken sich in der radialen Ebene des radial äußeren Bereichs 23 des ringförmigen Abschnitts 21. Der ringförmige Abschnitt 21 weist Löcher 26 auf, die für das Durchführen eines Nietwerkzeugs vorgesehen sind.
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Die radial äußeren Enden der Laschen 22 weisen Haltezapfen 27 auf, die sich umfangsmäßig auf der einen und auf der anderen Seite jeder Lasche 22 erstrecken.
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Die Ausgangsnabe 20 weist auf Höhe ihres vorderen Endes einen Rand 28 auf, der sich radial nach außen erstreckt.
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Die zylindrische Außenfläche der Nabe 20 weist eine Nut auf, in der der elastische Ring 9 eingesetzt ist, so dass die Eingangsnabe 7 und die Ausgangsnabe 20 translatorisch axial verbunden sind und dabei ihre relative Schwenkbewegung um die Achse X gestattet ist.
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Der radial innere Umfang der Ausgangsabdeckung 19 stützt sich an der hinteren Fläche des Rands 28 ab und ist mit der Ausgangsnabe 20 verschweißt.
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Drei Paare elastischer Organe 29, 30 sind über ein Phasenorgan umfangsmäßig zwischen dem Drehmomentausgangselement und dem Drehmomenteingangselement angebracht. Bei den elastischen Organen 29, 30 handelt es sich beispielsweise um Schraubendruckfedern, insbesondere um gerade Federn. Jedes elastische Organ 29, 30 kann zwei konzentrische Druckfedern umfassen.
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Das Phasenorgan weist eine hintere Führungsscheibe 31 und eine vordere Führungsscheibe 32 auf.
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Jede Führungsscheibe 31, 32 weist drei vertiefte Bereiche 33 auf, die sich umfangsmäßig erstrecken und gleichmäßig um die Achse X verteilt sind, wobei die Umfangsenden der vertieften Bereiche 33 Stützbereiche 34 für die elastischen Organe 29, 30 bilden.
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Die vertieften Bereiche 33 und die Stützbereiche 34 der beiden Führungsscheiben liegen einander gegenüber.
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Der radial innere Umfang der hinteren Führungsscheibe 31 weist einen sich nach hinten erstreckenden zylindrischen Rand 35 auf, der schwenkbar um die Eingangsnabe 7 angebracht ist. Der radial innere Umfang der vorderen Führungsscheibe 32 ist um den Rand 28 der Ausgangsnabe 20 schwenkbar angebracht.
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Jede Führungsscheibe weist Löcher 36 auf, die zum Einführen eines Nietwerkzeugs dienen und den Löchern 17, 26 gegenüberliegen.
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Die radial äußeren Umfänge 37 der Führungsscheiben 31, 32 erstrecken sich radial und sind beispielsweise über eine Schweißverbindung auf der einen und auf der anderen Seite eines ringförmigen Halters 38 befestigt, der sich radial erstreckt. Der Halter 38 erstreckt sich außerhalb der Führungsscheiben 31, 32. An dem Halter 38 sind über Rollorgane, wie dies an sich bekannt ist, Pendelmassen 39 beweglich angebracht, so dass Dämpfungsmittel gebildet sind, die eine Verbesserung des Filterns der Vibrationen und der Drehungsungleichförmigkeiten ermöglichen.
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Für jedes Paar elastischer Organe 29, 30 ist ein erstes elastisches Organ 29 so angeordnet, dass es an einem ersten Ende an einer der Laschen 13 der Eingangsabdeckung 11 und an einem zweiten Ende an Stützbereiche 34 der Führungsscheiben 31, 32 in Anlage gelangt, wobei ein zweites elastisches Organ 30 so angeordnet ist, dass es an Stützbereiche 34 der Führungsscheiben 31, 32 und an einer der Laschen 22 der Ausgangsabdeckung 19 in Anlage gelangt. Die elastischen Organe 29, 30 wirken somit der Schwenkbewegung der Eingangsabdeckung 11 in Bezug auf die Ausgangsabdeckung 19 oder allgemeiner des Drehmomenteingangselements in Bezug auf das Drehmomentausgangselement um die Achse X entgegen.
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Die elastischen Organe 29, 30 ein und desselben Paares sind über die Führungsscheiben 31, 32, die ein Phasenorgan bilden, in Reihe angeordnet, so dass sich die elastischen Organe 29, 30 jeder Gruppe um die Achse X phasengleich zueinander verformen.
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Eine erste elastische Scheibe 40 (3 und 4), die in axialer Richtung elastisch verformbar ist, ist axial zwischen der hinteren Führungsscheibe 31 und der Eingangsabdeckung 11 angeordnet. Eine zweite elastische Scheibe 41 mit ähnlichem Aufbau ist axial zwischen der vorderen Führungsscheibe 32 und der Ausgangsabdeckung 19 angeordnet. Die elastischen Scheiben 40 sind z.B. konische Scheiben, die auch als Belleville-Scheiben bezeichnet werden.
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Der radial äußere Umfang jeder elastischen Scheibe 40 stützt sich an der entsprechenden Eingangsabdeckung 11 oder Ausgangsabdeckung 19 ab, und der radial innere Umfang jeder elastischen Scheibe 40 stützt sich an der entsprechenden Führungsscheibe 31, 32 ab. Selbstverständlich ist dies auch umgekehrt möglich. Diese Abstützungen sind auf dem gesamten Umfang durchgehend, so dass auf Höhe dieser Bereiche eine Dichtigkeit gewährleistet ist.
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Darüber hinaus stützen sich die äußeren Bereiche 14, 23 der ringförmigen Abschnitte der Eingangs- und der Ausgangsabdeckung 11, 19 in dichter Weise aneinander ab.
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Es wird eine Dichtigkeit des Volumens, zumindest eine Dichtigkeit gegenüber Schmiermittel gewährleistet, wobei das Volumen von den Führungsscheiben 31, 32, dem Halter 38, der Eingangs- und der Ausgangsabdeckung 11, 19 und den elastischen Scheiben 40, 41 begrenzt wird. Das Volumen nimmt die elastischen Organe 29, 30 auf und kann mit Schmiermittel gefüllt sein, um eine gute Schmierung zu gewährleisten.
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Im Betrieb wird das Drehmoment über die elastischen Organe 29, 30 und das Phasenorgan, das insbesondere durch die Führungsscheiben 31, 32 gebildet ist, z.B. von einer Kurbelwelle zum Drehmomenteingangselement und dann zum Drehmomentausgangselement übertragen. Im Betrieb können das Drehmomenteingangselement, das Phasenorgan und das Drehmomentausgangselement auch zueinander schwenken, wobei eine derartige Schwenkbewegung dann eine Reibung auf Höhe der Kontaktbereiche zwischen den beiden Abdeckungen 11, 19 oder der Kontaktbereiche mit den elastischen Scheiben 40 erzeugt. Derartige Reibungsmittel, die auch als Hysteresemittel bezeichnet werden, tragen zusammen mit den elastischen Organen 29, 30 zur Dämpfung der Vibrationen und der Drehungsungleichförmigkeiten bei.
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6 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die sich von der mit Bezug auf die 1 bis 5 dargelegten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass der Halter aus zwei ringförmigen Abschnitten 38a, 38b besteht, wobei die Pendelmassen 39 axial zwischen den Abschnitten 38a, 38b des Halters liegen. Darüber hinaus stützen sich die Führungsscheiben 31, 32 auf Höhe ihres Außenumfangs 37 axial in dichter Weise aneinander ab. Die Innenumfänge der Abschnitte 38a, 38b des Halters sind z.B. über Niete 42 auf der einen und auf der anderen Seite der Außenumfänge 37 der Führungsscheiben 31, 32 befestigt.
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7 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform, die sich von der anhand der 1 bis 5 dargelegten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass sich die Eingangsabdeckung 11 radial erstreckt, wobei die Ausgangsabdeckung 19 aus zwei getrennten Abschnitten oder Blechen 19a, 19b besteht, die sich radial erstrecken und axial auf der einen und auf der anderen Seite der Eingangsabdeckung 11 liegen. Der Innenumfang der Bleche 19a, 19b ist z.B. über Niete 43 an der Ausgangsnabe 20 befestigt. Ein ringförmiger Schuh 44 aus synthetischem Material ist zwischen dem radial inneren Umfang jeder Führungsscheibe 31, 32 und dem entsprechenden Blech 19a, 19b angebracht, so dass die Dichtigkeit des Volumens gewährleistet ist, in dem die elastischen Organe 29, 30 untergebracht sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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