Die Erfindung betrifft eine Triebradanordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Triebradanordnung, mit dessen Hilfe beispielsweise eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine mit Nebenaggregaten, beispielsweise einem Klimakompressor, angeschlossen werden kann. Aus EP 2 827 014 A1 ist eine Riemenscheibenanordnung bekannt, bei der eine Riemenscheibe zum Antrieb von Nebenaggregaten eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Riementriebs über eine Bogenfeder schwingungsgedämpft mit einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors gekoppelt ist. Hierzu ist ein an der Bogenfeder axial anschlagbarer Bogenfederflansch mit einer mit der Kurbelwelle befestigten Nabe verschraubt. Über die selben Schrauben ist auch ein Dämpferflansch eines Gummitilgers mit der Nabe verschraubt, so dass der Bogenfederflansch zwischen dem Dämpferflansch und der Nabe verschraubt ist.

Es besteht ein ständiges Bedürfnis Nebenaggregate eines Kraftfahrzeugs kosten- günstig und mit einer hohen Haltbarkeit antreiben zu können.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen kostengünstigen und haltbaren Antrieb von Nebenaggregaten eines Kraftfahrzeugs ermöglichen. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Triebradanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.

Erfindungsgemäß ist eine Triebradanordnung zur Anbindung eines Nebenaggregats an einer Antriebswelle, insbesondere Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen mit einer mit der Antriebswelle verbindbaren Nabe zum Einleiten eines Drehmoments der Antriebswelle, einem Triebrad, insbesondere Riemenscheibe, zum Ankoppeln eines Nebenaggregats über ein Zugmittel, mindestens einem im Drehmomentfluss zwischen der Nabe und dem Triebrad angeordneten Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Riemenscheibenentkoppler, zum Dämpfen von Drehschwingungen der Nabe, wobei der Drehschwingungsdämpfer ein an dem Triebrad angreifbares Energiespeicherelement, insbesondere Bogenfeder, und einen mit der Nabe über ein Befestigungsmittel, insbesondere Schraube, verbundenen und an dem Energiespeicherelement angreifbaren Dämpferflansch aufweist, und einem Drehschwingungstilger, insbesondere Gummitilger, zum Dämpfen von Drehschwingungen der Nabe, wobei der Drehschwingungstilger einen über das Befestigungsmittel mit der Nabe verbundenen Tilgerflansch aufweist, wobei Material des Dämpfer- flanschs in Material des Tilgerflanschs und/oder in Material der Nabe reibungserhö- hend eingedrückt ist und/oder Material des Tilgerflanschs in Material des Dämpfer- flansche und/oder in Material der Nabe reibungserhöhend eingedrückt ist und/oder Material der Nabe in Material des Tilgerflanschs und/oder in Material des Dämpfer- flanschs reibungserhöhend eingedrückt ist.

Durch das von dem einen Bauteil in das Material des anderen Bauteils eingedrückte Material kann an den jeweiligen Kontaktflächen die Reibung erhöht werden. Insbesondere kann sich durch die ineinander eingreifenden Materialen ein zumindest geringfügiger Formschluss ergeben, der die Haftreibung gegen ein relatives Verdrehen in Umfangsrichtung erhöht. Hierbei wird berücksichtigt, dass der Drehschwingungsdämpfer und der Drehschwingungstilger mit unterschiedlichen Frequenzen ein der Drehschwingung entgegen gerichtetes Rückstellmoment einleiten können. Dadurch ist es grundsätzlich möglich, dass der Dämpferflansch und der Tilgerflansch kurzzeitig in entgegengesetzte Drehrichtungen ein Rückstellmoment einleiten und das Befestigungsmittel an der Kontaktfläche zwischen dem Dämpferflansch und dem Tilgerflansch besonders stark auf Scherung beansprucht werden könnte. Durch die inei- nander gedrückten Materialen, insbesondere an der Kontaktfläche zwischen dem Dämpferflansch und dem Tilgerflansch, kann das auftretende Realtivdrehmoment zu einem entsprechend erhöhten Ausmaß noch reibschlüssig abgestützt werden, ohne dass ein Durchrutschen und eine plötzliche starke Scherbelastung des Befestigungsmittels zu befürchten ist. Die Haltbarkeit der Triebradanordnung ist dadurch verbes- sert. Zudem ist es möglich entsprechend hohe Rückstellmomente zuzulassen, wodurch die Dämpfungs- und/oder Tilgungswirkung verbessert sein kann, und/oder kleiner dimensionierte Befestigungsmittel zu verwenden, wodurch Herstellungskosten und Bauraum eingespart werden kann. Durch die ineinander eingedrückten Materialen ist auch bei hohen Rückstellmomenten eine hohe Reibung im Bereich des Befestigungsmittels gegeben, die eine hohe Scherbelastung des Befestigungsmittels vermeidet, so dass ein kostengünstiger und haltbarer Antrieb von Nebenaggregaten eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist. Die Materialen von Dämpferflansch, Tilgerflansch und Nabe können insbesondere an den jeweiligen aneinander liegenden Kontaktflächen unterschiedliche Härten aufweisen, so dass sich das härtere Material in das weichere Material eindrücken kann. Insbesondere ist das in axialer Richtung mittlere Bauteil diese drei Bauteile härter als die anderen beiden Bauteile ausgestaltet, so dass das mittlere Bauteil an seinen beiden Axialseiten in das Material der anderen Bauteile eingedrückt werden kann. Vorzugsweise liegen der Dämpferflansch, der Tilgerflansch und die Nabe an ihren aufeinander zu weisenden benachbarten Axialseiten direkt aneinander an. Zwischengeschaltete Bauteile, wie beispielsweise eine reibungserhöhende Reibscheibe, können dadurch eingespart werden. Durch das Eindrücken kann das Material des einen Bauteils in das Material des anderen Bauteils hinein gelangen und hierbei insbesondere das Material das anderen Bauteils entsprechend plastisch verformen. Die Materialien der jeweiligen Bauteile können sich dadurch miteinander verschränken und in tangentialer Richtung aneinander anliegende Kontaktbereiche ausbilden. Beispielsweise kann sich in einem Teilbereich das Material des einen Bauteils in das Material des anderen Bau- teils eindrücken, während es in einem anderen Teilbereich umgekehrt ist. Eine Drehmomentübertragung durch in tangentialer Richtung angreifende Kräfte ist dadurch verbessert. Ein Durchrutschen in Umfangsrichtung an den aneinander angreifenden Kontaktflächen findet dadurch erst bei deutlich höheren Drehmomenten statt, die insbesondere im beabsichtigten Betrieb nicht zu erwarten sind.

Das Triebrad kann ein Zugmittel antreiben, der wiederum Nebenaggregate des Kraftfahrzeugs antreiben kann. Das Nebenaggregat ist beispielsweise eine Kühlwasserpumpe, Ölpumpe, Klimakompressor einer Klimaanlage, Kraftstoffpumpe, Lichtmaschine, Schmierstoffpumpe, mechanischer Lader/Kompressor für Ladeluftverdichtung bei aufladbaren Kraftfahrzeugmotoren. Ein Nebenaggregat kann auch als elektrische Maschine ausgestaltet sein, so dass es grundsätzlich möglich ist einen Drehmomentfluss von der im Motorbetrieb betrieben elektrischen Maschine über die Treibradanordnung an die Nabe zu übertragen. Das Zugmittel kann als Seil, Riemen, insbesondere Flach- riemen oder Keilriemen, insbesondere Poly-V-Riemen, Kette oder Ähnliches ausgestaltet sein. Das Zugmittel ist insbesondere faserverstärkt und/oder weist mindestens einen Metalldraht auf, so dass eine besonders hohe Zugfestigkeit gegeben ist. Das Triebrad weist insbesondere an einer nach radial außen weisenden Außenfläche eine an die Formgestaltung des Zugmittels angepasste Kontur auf. Insbesondere ist das Triebrad als Riemenscheibe ausgestaltet. Das Triebrad kann beispielsweise einen radial innen liegenden Innenraum aufweisen, in dem das Energiespeicherelement angeordnet sein kann. Das Triebrad kann hierzu einen nach radial innen und/oder in axialer Richtung abstehenden Ansatz aufweisen, der in tangentialer Richtung an dem Energiespeicherelement anschlagen kann, um ein Drehmoment zu übertragen. Der Dämpferflansch kann insbesondere von radial innen her mit einem Ansatz in einen Radiusbereich des Energiespeicherelements hineinragen, der in tangentialer Richtung an dem Energiespeicherelement anschlagen kann, um ein Drehmoment zu übertragen. Der Drehschwingungsdämpfer kann insbesondere als Riemenscheibenentkopp- ler ausgestaltet sein. Der Dämpferflansch kann Durchgangsöffnungen aufweisen, durch die jeweils ein Befestigungsmittel in axialer Richtung hindurchgeführt werden kann, um den Dämpferflansch mit der Nabe zu befestigen. Die Nabe wiederum kann insbesondere mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verbunden werden, wodurch die Triebradanordnung an einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs angeschlossen sein kann. Der Tilgerflansch kann Durchgangsöffnungen aufweisen, durch die jeweils ein Befestigungsmittel in axialer Richtung hindurchgeführt werden kann, um den Tilgerflansch mit der Nabe und dem Dämpferflansch zu befestigen. Mit dem Tilgerflansch kann eine Tilgermasse relativ verdrehbar befestigt sein. Die Tilgermasse kann beispielsweise über ein elastisches Material mit dem Tilgerflansch verbunden sein, um in einem bestimmten Frequenzbereich ein Rückstellmoment zur Tilgung von Drehschwingungen über den Tilgerflansch einleiten zu können. Der Drehschwingungstilger kann insbesondere als Gummitilger ausgestaltet sein. Es ist auch möglich den Drehschwingungstilger wegzulassen, so dass kein Tilgerflansch vorgesehen ist, der mit Hilfe des Befestigungsmittels mit der Nabe zu verbinden ist. Vorzugsweise sind sowohl der Drehschwingungstilger als auch der Drehschwingungsdämpfer vorge- sehen, wobei der Drehschwingungstilger und der Drehschwingungsdämpfer zur Dämpfung und/oder Tilgung unterschiedlicher Frequenzbereiche dimensioniert sind.

Insbesondere ist der Dämpferflansch und/oder der Tilgerflansch an einer Axialseite, insbesondere an beiden Axialseiten, mit einer unebenen Oberflächenprofilierung zum reibungserhöhenden Eindrücken in ein anderes Material versehen. Die unebene Oberflächenprofilierung weist beispielsweise scharfkantige Linien oder Punkte auf, die sich leicht in das gegenüberliegende Material eindrücken lassen. Die Oberflächenprofilierung kann beispielsweise Schneidkanten ausbilden, die das gegenüberliegende Material plastisch verformen können, um sich eingraben zu können. Beispielsweise weisen zum gegenüberliegenden Material weisende Kanten und/oder Spitzen Flankenflächen auf, die einen Öffnungswinkel von 1 ° < α < 90°, insbesondere 2° < α < 45°, vorzugsweise 5° < α < 30° und besonders bevorzugt 10° < α < 15° einschließen. Vorzugsweise ist die Oberflächenprofilierung durch Rändeln, insbesondere Kreuzrändeln, erzeugbar. Hinterschnittene Teilflächen können dadurch vermieden sein. Stattdessen kann die Oberflächenprofilierung durch eine plastische Verformung des Materials mit einer korrespondierenden, insbesondere deutlich härteten, Negativform leicht hergestellt werden. Beispielsweise findet bei dem die Oberflächenprofilierung ausbil- denden Material sowieso eine spanlose Umformung statt, so dass das für die Umformung vorgesehene Werkzeug bereits die Negativform zur Erzeugung der Oberflächenprofilierung aufweisen kann. Die erhöhte Reibung zwischen dem Dämpferflansch, dem Tilgerflansch und/oder der Nabe kann dadurch kostengünstig ohne zusätzlichen Bearbeitungsschritt vorgesehen werden.

Besonders bevorzugt weist die Oberflächenprofilierung mehrere in Umfangsrichtung verteilte radial verlaufende Erhebungen und/oder mehrere in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung verteilte, vorzugsweise pyramidenförmige, Warzen auf. Eine derartig ausgeformte Oberflächenprofilierung kann sich leicht in das gegenüber- liegende Material eingraben. Durch die Spannungskonzentration in den Spitzen bei den aufeinander gedrückten Kontaktflächen der gegenüberliegenden Bauteile kann das gegenüberliegende Material leicht plastisch verformt werden, um Platz für die Oberflächenprofilierung zu schaffen. Insbesondere weist der Dämpferflansch eine höhere Härte als die Nabe und der Tilgerflansch oder der Tilgerflansch eine höhere Härte als die Nabe und der Dämpferflansch auf. Die höhere Härte kann insbesondere durch eine Materialhärtung, beispielsweise durch Erwärmen und Abschrecken, erreicht werden. Insbesondere ist es das in axialer Richtung mittlere Bauteil der Bauteile Dämpferflansch, Tilgerflansch und Nabe, das die höhere Härte aufweist, so dass nur eines dieser drei Bauteile einer separaten Härtung unterzogen werden braucht. Die Bauteile mit der geringeren Härte brauchen nicht härtebehandelt oder mit einer Oberflächenprofilierung versehen sein. Eine geeignete Formgestaltung wird durch die angepresste Oberflächenprofilierung des härteten Bauteils durch die dadurch entstehende plastische Verformung des weicheren Bauteils automatisch erreicht.

Vorzugsweise stellt das Befestigungsmittel eine axiale Anpresskraft bereit, wobei die Höhe der Anpresskraft zur Erreichung des reibungserhöhenden Eindrückens ausge- wählt ist. Das Befestigungsmittel kann dadurch so stark angezogen werden, dass die von dem Befestigungsmittel beziehungsweise der Mehrzahl der Befestigungsmittel aufgeprägte Anpresskraft ausreicht eine Oberflächenprofilierung des einen Bauteils in das Material des anderen Bauteils plastisch einzudrücken. Der reibungserhöhende Verbund kann durch das oder die Befestigungsmittel allein erreicht werden, ohne dass mit einem separaten Werkzeug dieser Verbund erst erzeugt werden muss.

Besonders bevorzugt ist der Dämpferflansch in axialer Richtung zwischen dem Tilgerflansch und der Nabe angeordnet. Dadurch kann das Triebrad leicht in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung an der Nabe gelagert werden, insbesondere über ein entsprechendes Gleitlager. Zudem kann der Drehmomentfluss zwischen der Nabe und den Nebenaggregaten in einem Axialbereich erfolgen, der möglichst nah bei der Nabe vorgesehen ist, wodurch unnötige Kippmomente durch das an dem Triebrad angreifende Zugmittel minimiert werden können. Insbesondere weist der Drehschwingungstilger eine relativ beweglich zum Tilgerflansch angebundene Tilgermasse auf, wobei die Tilgermasse in axialer Richtung neben dem Drehschwingungsdämpfer und/oder neben dem Triebrad angeordnet ist, wobei ein Massenschwerpunkt der Tilgermasse zu einer Kontaktfläche des Tilger- flanschs mit dem Dämpferflansch und/oder mit der Nabe in axialer Richtung versetzt angeordnet ist. Durch den axialen Versatz der Tilgermasse zur Anbindung des Tilger- flanschs kann die Tilgermasse ein Kippmoment einleiten. Durch das Eingraben einer Oberflächenprofilierung in den Tilgerflansch und/oder das Eingraben einer Oberflächenprofilierung des Tilgerflanschs in ein anderes Bauteil kann jedoch eine so hohe Reibung erreicht werden, dass sogar ein Klaffen des Tilgerflanschs in einem radial äußeren Kontaktbereich zugelassen werden kann. Die Oberflächenprofilierung kann auch bei einem hinreichend geringfügigen Klaffen noch einen gewissen Formschluss zur Übertragung tangential angreifender Kräfte ermöglichen und/oder die Reibung der übrigen Kontaktfläche reicht für die zu erwartenden zu übertragenden Drehmomente aus. Dies ermöglicht es, dass die Tilgermasse und eine radiale Außenfläche des

Triebrads zur Anbindung des Zugmittels nicht in radialer Richtung geschachtelt angeordnet werden müssen. Insbesondere ist in radialer Richtung betrachtet ein Überlappen des Treibrads und der Tilgermasse vermieden. Dies führt zu einer einfacheren und kostengünstigeren Formgestaltung und spart Bauraum in radialer Richtung.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Triebradanordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, bei dem der Dämpferflansch und/oder der Tilgerflansch, insbesondere während eines spanlosen Umformens zur Ausbildung der dreidimensionalen Form, mit einer Oberflächenprofilie- rung versehen wird und nachfolgend ein Härten zumindest im Bereich der Oberflächenprofilierung durchgeführt wird. Durch die ineinander eingedrückten Materialen ist auch bei hohen Rückstellmomenten eine hohe Reibung im Bereich des Befestigungsmittels gegeben, die eine hohe Scherbelastung des Befestigungsmittels vermeidet, so dass ein kostengünstiger und haltbarer Antrieb von Nebenaggregaten eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.

Insbesondere wird die Oberflächenprofilierung durch eine von dem Befestigungsmittel aufgebrachte Anpresskraft in das Material eines benachbarten Bauteils eingedrückt. Ein separater Bearbeitungsschritt, bei dem bei den aufeinander zu weisenden Axial- Seiten die Oberflächenprofilierung in das andere Material eingegraben wird, ist nicht erforderlich.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfol- gend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Schnittansicht einer Triebradanordnung,

Fig. 2: eine schematische Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Dämpfer- flanschs für die Triebradanordnung aus Fig. 1 ,

Fig. 3: eine schematische Schnittansicht eines Teils des Dämpferflanschs aus Fig. 2, Fig. 4: eine schematische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Dämpferflanschs für die Triebradanordnung aus Fig. 1 und

Fig. 5: eine schematische Schnittansicht eines Teils des Dämpferflanschs aus Fig. 4.

Die in Fig. 1 dargestellte Triebradanordnung 10 weist eine Nabe 12 auf, die mit einer um eine Drehachse 14 drehbare Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors drehfest verbunden sein kann, um die Triebradanordnung 10 an einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs anzukoppeln. Mit der Nabe 12 ist über einen als Riemenscheibenent- koppler ausgestalteten Drehschwingungsdämpfer 16 ein als Riemenscheibe ausgestaltetes Triebrad 18 gekoppelt. Das Triebrad 18 weist eine profilierte radiale Außenfläche 20 auf, an der ein als Zahnriemen ausgestaltetes Zugmittel kraft- und/oder formschlüssig angekoppelt sein kann, um Nebenaggregate des Kraftfahrzeugs antrei- ben zu können. Das Triebrad 18 ist über ein Radialgleitlager 22 und ein Axialgleitlager 24 an der Nabe 12 gelagert und abgestützt.

Der Drehschwingungsdämpfer 16 weist ein als Bogenfeder ausgestaltetes Energiespeicherelement 26 auf, das an einem einen Axialende an abstehenden Anschlägen 28 des Triebrads 18 und eines fest mit dem Triebrad 18 verbundenen Deckels 30 und mit einem anderen Axialende an einem Dämpferflansch 32 anschlagen kann, um ein Drehmoment zu übertragen. Der Dämpferflansch 32 ist mit Hilfe von als Schrauben ausgestalteten Befestigungsmitteln 34 drehfest mit der Nabe 12 verbunden. Mit Hilfe der selben Befestigungsmittel 34 ist auch ein Tilgerflansch 36 eines als Gummitilger ausgestalteten Drehschwingungstilgers 38 befestigt, so dass der Dämpferflansch 32 zwischen dem Tilgerflansch 36 und der Nabe 12 angeordnet ist. Mit dem Tilgerflansch 36 ist über ein elastisches Material 40 eine zum Tilgerflansch 36 begrenzt verdrehbare Tilgermasse 42 angebunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Tilgerflansch 36 und dem Deckel 30 eine Scheibe 44 vorgesehen. Die Scheibe 44 kann einen Innenraum 46 des Drehschwingungsdämpfers 16 abdichten und/oder durch eine zusätzliche Reibung einen zusätzlichen Dämpfungseffekt zur Vermeidung von resonanzbedingten Drehschwingungsverstärkungen erreichen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Dämpferflansch 32 durch einen zusätzlichen Härteprozess härter als die Nabe 12 und der Tilgerflansch 36 ausgestaltet und weist an beiden Axialseiten eine unebene Oberflächenprofilierung 48 auf. Die Oberflächenprofilierung 48 des Dämpferflanschs 32 kann sich durch die von den Befestigungsmitteln 34 aufgeprägte Anpresskraft etwas in das Material der Nabe 12 und das Material des Tilgerflanschs 36 eindrücken und dadurch die Reibungskraft gegen eine Relativverdrehung erhöhen.

Wie in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt kann die Oberflächenprofilierung 46 des Dämpferflanschs 32 als Vielzahl radial verlaufender scharfkantiger Erhebungen 50 ausgestal- tet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Oberflächenprofilierung 46 des Dämpferflanschs 32 wie in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt als eine durch Kreuzrändeln erzeugbare Vielzahl pyramidenförmiger spitzer Warzen 52 ausgestaltet sein. Die Oberflächenprofilierung 46 kann insbesondere durch Rändeln und/oder während eines spanlosen Umformens des Dämpfungsflanschs 32 ausgebildet werden.

Bezuqszeichenliste Triebradanordnung

Nabe

Drehachse

Drehschwingungsdämpfer

Triebrad

Außenfläche

Radialgleitlager

Axialgleitlager

Energiespeicherelement

Anschlag

Deckel

Dämpferflansch

Befestigungsmittel

Tilgerflansch

Drehschwingungstilger

elastisches Material

Tilgermasse

Scheibe

Innenraum

Oberflächenprofilierung

Erhebung

Warze