Drehmomentübertraqunqseinrichtunq

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zur Drehmomentübertragung zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe angeordneten Nabe, insbesondere einer Turbinenradnabe eines Turbinenrades eines Drehmomentwandlers, die unter Zwischenschaltung eines Drehschwingungsdämpfers über eine Mitnehmerscheibe, insbesondere einer Wandlerüberbrückungskupplung, und einer mechanischen Anschlageinrichtung mit einer Dämpfernabe gekoppelt ist.

Die DE 30 470 39 A1 zeigt eine zweistufige Drehschwingungsdämpfereinheit für die übertragung von Drehmoment zwischen treibenden und getriebenen Elementen. Die DE 32 27 809 A1 derselben Anmelderin zeigt einen Drehschwingungsdämpfer für mit Drehmomentwandlern ausgerüstete Kraftfahrzeugantriebe.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehmomentübertragungsreinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die eine besonders geräuscharme übertragung von Drehmomenten ermöglicht.

Die Aufgabe ist bei einer Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zur Drehmomentübertragung zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe angeordneten Nabe, insbesondere einer Turbinenradnabe eines Turbinenrades eines Drehmomentwandlers, die unter Zwischenschaltung eines Drehschwingungsdämpfers über eine Mitnehmerscheibe, insbesondere einer Wandlerüberbrückungskupplung, und einer mechanischen Anschlageinrichtung mit einer Dämpfernabe gekoppelt ist, dadurch gelöst, dass ein zusätzlicher Drehschwingungsdämpfer zwischen die Mitnehmerscheibe und die Turbinenradnabe geschaltet ist. Bei der vorliegenden Drehmomentübertragungseinrichtung läuft der Kraftfluss bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung direkt durch die Wandlerüberbrückungskupplung über den Drehschwingungsdämpfer auf die Turbinenradnabe. In diesem Betriebszustand ist überträgt der Drehmomentwandler kein Drehmoment. Das Turbinenrad des Drehmomentwandlers wird über eine Steckverzahnung mitgenommen. Durch den zusätzlichen Drehschwingungsdämpfer wird ein spielbedingtes Rasseln in der Steckverzahnung vermieden. Bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung werden die Torsionsschwingungen des Motors über die geschlossene Wandlerüberbrückungskupplung direkt auf die Mitnehmerscheibe des Drehschwingungsdämpfers übertragen. Der zusätzliche Drehschwingungsdämpfer kann wirksam verhindern, dass die über die Steckverzahnung angebundene

Turbine zum Rasseln angeregt wird. Vorteilhaft können solche Rasselgeräusche bei einem Verdrehspiel der Steckverzahnung größer als 0,1° wirksam verhindert werden. Es ist also möglich, die Steckverzahnung mit niedrigeren Fertigungs- und Montagetoleranzen zu fertigen, wodurch sich letztendlich eine Kostenreduktion erzielen lässt. Vorteilhaft kann ein Flansch des zusätzlichen Drehschwingungsdämpfers direkt in die Steckverzahnung eingreifen. Der zusätzliche Drehschwingungsdämpfer kann die Steckverzahnung innerhalb ihres Spieles beispielsweise mittig in einer Ruheposition halten. Des Weiteren kann der zusätzliche Drehschwingungsdämpfer so ausgeführt sein, dass er nur einen gewissen Verdrehwinkel erlaubt und darüber hinaus die Turbinennabe in der Verzahnung der Mitnehmerscheibe trägt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschwingungsdämpfer einen Flansch aufweist, der unter Zwischenschaltung einer Federeinrichtung mit der Mitnehmerscheibe gekoppelt ist. Vorteilhaft kann die Federeinrichtung zur Dämpfung von eventuell auftretenden Torsionsschwingungen Energie aufnehmen und wieder abgeben. Ferner ist es möglich, die Kopplung über die Federeinrichtung so auszugestalten, dass die Steckverbindung im drehmomentfreien Zustand eine gewünschte Position einnimmt, beispielsweise mittig oder unter Vorspannung einseitig anschlagend.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschwingungsdämpfer eine mit der Mitnehmerscheibe gekoppelte Gegenscheibe aufweist. Die Gegenscheibe kann ein Teil eines Gehäuses des Drehschwingungsdämpfers bilden, beispielsweise um die Federeinrichtung aufzunehmen. Außerdem ist es möglich, zwischen dem Flansch, der ebenfalls zwischen der Mitnehmerscheibe und der gekoppelten Gegenscheibe angeordnet sein kann sowie der Mitnehmerscheibe und der Gegenscheibe eine gewisse gewünschte Reibung zur Dämpfung der auftretenden Torsionsschwingungen einzustellen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung zwischen der Gegenscheibe und der Mitnehmerscheibe angeordnet ist. Die Gegenscheibe und die Mitnehmerscheibe können ein Gehäuse für die Federeinrichtung bilden. Außerdem ist es möglich, die Federeinrichtung so zwischen der Gegenscheibe der Mitnehmerscheibe zu lagern, dass dabei eine gewisse gewünschte Reibung zur Dämpfung der auftretenden Torsionsschwingungen eingestellt werden kann.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch mit der Mitnehmerscheibe gekoppelt ist. über die Kopplung können Drehmomente zwischen dem Flansch und der Mitnehmerscheibe übertragen werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch zumindest einen Kopplungsfinger aufweist, über den der Flansch mit der Turbinenradnabe gekoppelt ist. Das Drehmoment kann also über den Kopplungsfinger übertragen werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenradnabe zumindest zwei Kopplungselemente aufweist, wobei zumindest der eine Kopplungsfinger zur Kopplung bündig zwischen die zumindest zwei Kopplungselemente greift. Mithin kann das Drehmoment spielfrei über den Kopplungsfinger und die zwei daran anliegenden Kopplungselemente übertragen werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, funktionsgleiche und/oder ähnliche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung;

Figur 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem zusätzlichen Drehschwingungsdämpfer;

Figur 3 eine Draufsicht auf den Drehschwingungsdämpfer und den zusätzlichen Drehschwingungsdämpfer der in Figur 2 dargestellten Drehmomentübertragungseinrichtung;

Figur 4 ein Prinzipschaubild des Drehmomentflusses der Drehmomentübertragungseinrichtung aus Figur 1 und

Figur 5 ein Prinzipschaubild des Drehmomentflusses der Drehmomentübertragungseinrichtung aus Figur 2.

In Figur 1 ist ein Teil eines Antriebsstrangs 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Zwischen einer Antriebseinheit 3, insbesondere einer Brennkraftmaschine, von der eine Kurbelwelle ausgeht, und einem Getriebe 5 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler 6 angeordnet. Die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 3 ist zum Beispiel über ein Antriebsblech, das auch als flex plate bezeichnet wird, drehfest mit einem Gehäuse 10 des Drehmomentwandlers 6 verbunden.

Das Gehäuse 10 des Drehmomentwandlers 6 ist um eine Drehachse 12 drehbar und mit einer antriebsnahen Gehäusewand 14 und einer antriebsfemen Gehäusewand 15 ausgestattet. An der antriebsnahen Gehäusewand 14 ist mit Hilfe eines sich radial nach außen erstreckenden Verbindungsblechteils 16 ein Anlasserzahnkranz 17 befestigt. Die antriebsferne Gehäusewand 15 ist in eine Baueinheit mit einem Pumpenrad 20 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 6 zusammengefasst.

Zwischen dem Pumpenrad 20 und der antriebsnahen Gehäusewand 14 ist ein Turbinenrad 21 angeordnet, das mit Hilfe von Nietverbindungselementen an einer Turbinenradnabe 22 befestigt ist. Die Turbinenradnabe 22 ist drehbar zu einer Eingangswelle 23 des Getriebes 5 angeordnet. Zwischen dem Turbinenrad 21 und dem Pumpenrad 20 ist in bekannter Art und Weise ein Leitrad 24 angeordnet. Zwischen dem Turbinenrad 21 und der antriebsnahen Gehäusewand 14 ist ebenfalls in bekannter Art und Weise eine Wandlerüberbrückungskupplung 26 mit einem Drehschwingungsdämpfer 27 angeordnet. Die Wandlerüberbrückungskupplung 26 um- fasst einen Kolben 28, der drehbar und axial verschiebbar radial außen auf der Turbinenradnabe 22 gelagert ist. Der Kolben 28 weist radial außen eine Reibfläche auf, die der Brennkraftmaschine 3 zugewandt und gegenüber einer weiteren Reibfläche angeordnet ist, die auf der der Brennkraftmaschine 3 abgewandten Seite der antriebsnahen Gehäusewand 14 vorgesehen ist. Zwischen den beiden Reibflächen ist eine Reiblamelle 29 angeordnet, die drehfest mit einer Mitnehmerscheibe 30 verbunden ist.

Die Mitnehmerscheibe 30 ist in bekannter Art und Weise unter Zwischenschaltung von Energiespeicherelementen 33, insbesondere von Bogenfedem, mit einem Dämpferflansch 35 des Drehschwingungsdämpfers 27 gekoppelt. Der Dämpferflansch 35 ist mit Hilfe einer Schweißverbindung 36 stoffschlüssig mit einer Dämpfernabe 38 verbunden. Die Dämpfernabe 38 wiederum ist radial innen drehfest mit einem Ende der Eingangswelle 23 des Getriebes 5 verbunden.

In Figur 2 ist ebenfalls ein Teil eines Antriebsstranges 1 eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Zwischen einer Antriebseinheit 3, insbesondere einer Brennkraftmaschine, von der eine Kurbelwelle ausgeht, und einem Getriebe 5 ist ein erfindungsgemäßer hydrodynamischer Drehmomentwandler 6 angeordnet, der im Unterschied zur Darstellung gemäß Fig. 1 einen zusätzlichen Drehschwingungsdämpfer 60 aufweist. Die Dämpfernabe 38 ist mittels einer mechanischen Anschlageinrichtung 61 mit der Mitnehmerscheibe 30 gekoppelt. Die Anschlageinrichtung 61 ist dabei so ausgelegt, dass sie einen bestimmten Drehwinkel der Mitnehmerscheibe 30 relativ zur Dämpfernabe 38 zulässt und diese relative Drehbewegung durch entsprechende Anschläge begrenzt. So ist es möglich, ein unerwünschtes Aufblockgehen der Energiespeicherelemente 33 des Drehschwingungsdämpfers 27 zu verhindern.

Der Drehschwingungsdämpfer 60 weist einen Flansch 63 auf. Der Flansch 63 ist zwischen der Mitnehmerscheibe 30 und einer Gegenscheibe 65 des zusätzlichen Drehschwingungsdämpfers 60 angeordnet. Der Flansch 63 ist über eine Federeinrichtung 67 mit der Gegenscheibe 65 und der Mitnehmerscheibe 30 gekoppelt. Die Gegenscheibe 65 ist der Mitnehmerscheibe 30 fest zugeordnet. Die Gegenscheibe 65 sowie eine Ausbuchtung 69 der Mitnehmerscheibe 30 bilden einen Kanal für die Federeinrichtung 67. Die Federeinrichtung 67 ist auf bekannte Art und Weise unter Vorspannung zwischen den Flansch 63 sowie die Gegenscheibe 65 und die Mitnehmerscheibe 30 montiert, so dass die Gegenscheibe 65 und die Mitnehmerscheibe 30 gegen die Vorspannung der Federeinrichtung 67 relativ zu dem Flansch 63 um einen bestimmten Drehwinkel verdrehbar sind. Der Flansch 63 ist also über die Federeinrichtung 67 mit der Mitnehmerscheibe 30 gekoppelt, wobei über die Federeinrichtung 67 Torsionsschwingungen gedämpft werden können. Der Flansch 63 ist verdrehfest der Turbinenradnabe 22 zugeordnet.

In Figur 3 sind die Turbinenradnabe 22, die Mitnehmerscheibe 30, die Dämpfernabe 38 sowie der Flansch 63 teilweise unter Weglassung der übrigen Teile in einer Draufsicht von der Antriebseinheit 3 her betrachtet, im zusammengebauten Zustand dargestellt. Die Mitnehmerscheibe 30 hat im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe. Radial außen kann die Mitnehmerscheibe 30 mehrere (nicht dargestellte) Verzahnungsbereiche aufweisen. Die Verzahnungsbereiche dienen dazu, die Mitnehmerscheibe 30 drehfest, aber axial verschiebbar mit der Reiblamelle (29 in Figur 2) zu verbinden. Des Weiteren weist die Mitnehmerscheibe 30 vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Fenster 44, 45 auf, die in bekannter Art und Weise zur Aufnahme der Energiespeicherelemente (33 in Figur 2) dienen. Radial innen weist die Mitnehmerscheibe 30 ein zentrales Durchgangsloch 49 auf, das auch als öffnung bezeichnet wird.

Die Dämpfernabe 38 ist konzentrisch zu der Mitnehmerscheibe 30 und teilweise in dem zentralen Durchgangsloch 49 angeordnet. Radial innen ist die Dämpfernabe 38 mit einer Innenverzahnung 51 ausgestattet. Die Innenverzahnung 51 ist innen an einem im Wesentlichen rohrförmigen Dämpfernabenkörper 53 ausgebildet, von dem in Figur 3 eine Ringfläche 54 sichtbar ist. Radial außerhalb der Ringfläche 54 und konzentrisch zu dieser weist die Dämpfernabe 38 eine weitere Ringfläche 55 auf. Allerdings ist die weitere Ringfläche 55 in axialer Richtung zu der Ringfläche 54 versetzt angeordnet. In der gezeigten Ansicht ist die weitere Ringfläche 55 gegenüber der Ringfläche 54 in die Papierebene hineinversetzt.

In der Darstellung gemäß Figur 3 ist der Flansch 63 vor der Mitnehmerscheibe 30 angeordnet. Der Flansch 63 weist vier Kopplungsfinger 71 auf, von denen wegen der teilweisen Darstellung nur drei sichtbar sind. Die Kopplungsfinger 71 greifen jeweils bündig zwischen zwei Kopplungselemente 73 der Turbinenradnabe 22. Die Turbinenradnabe 22 ist also über die Kopplungselemente 73 und die bündig daran anliegenden Kopplungsfinger 71 des Flansches 63 mit dem Flansch 63 drehfest gekoppelt. Die Mitnehmerscheibe 30 weist zwei verschiedene Arten von Kopplungsfingern 77 auf, die mit unterschiedlicher Länge alternierend zwischen die Kopplungselemente 73 der Turbinenradnabe 22 greifen. Die längeren Kopplungsfinger 77 sind Teil der Anschlageinrichtung 61 , wobei die Dämpfernabe 38 an diesen anschlagen kann.

Zwischen den Kopplungsfingern 77 und den Kopplungselementen 73 ergibt sich ein (Dreh- )Spiel 75, sodass die Turbinenradnabe 22 in geringem Maße relativ zur Mitnehmerscheibe 30 verdrehbar ist. Es ist zu erkennen, dass mittels des Drehschwingungsdämpfers 60 zwischen den Kopplungselementen 73 der Turbinenradnabe 22 und den Kopplungsfingern 77 der Mitnehmerscheibe 30 auftretende Verdrehungen gedämpft werden können.

Figur 4 zeigt ein Prinzipschaltbild des Drehmomentflusses des Drehmomentwandlers 6 gemäß Figur 1 ohne zusätzlichen Drehschwingungsdämpfer 60.

Figur 5 zeigt ein Prinzipschaltbild des Drehmomentflusses des Drehmomentwandlers 6 gemäß Figur 2. Es ist zu erkennen, dass gemäß der Darstellung in Figur 5 erfindungsgemäß der zusätzliche Drehschwingungsdämpfer 60 vorgesehen ist. Unter den Bezeichnungen J1 bis J5 sind Drehmassen symbolisiert, wobei J1 der Drehmasse, der direkt mit dem Motor gekoppelten Bauteile, also insbesondere dem Gehäuse 10 sowie dem Verbindungsblechteil 16 entspricht. Mit J2 ist die Drehmasse des Kolbens 28 bezeichnet. J3 bezeichnet die Drehmasse der Mitnehmerscheibe 30 des Drehschwingungsdämpfers 27. J4 bezeichnet die Drehmasse der Dämpfernabe 38 sowie der drehfest damit verbundenen Bauteile. J5 bezeichnet die

Drehmasse des Turbinenrades 21 sowie der drehfest damit verbundenen Turbinenradnabe 22. Es ist zu erkennen, dass zwischen die Drehmasse J5 und die Drehmasse J3, wie in Figur 5 dargestellt, der zusätzliche Drehschwingungsdämpfer 60 geschaltet ist, wodurch wirkungsvoll eine möglicherweise vorhandene Neigung zum Rasseln innerhalb des Spiels 75 trotz vorhandener Torsionsschwingungen des Motors 1 gedämpft bzw. verhindert werden kann.

Bezuαszeichenliste

1. Antriebsstrang 3. Antriebseinheit

5. Getriebe

6. Drehmomentwandler 10. Gehäuse

12. Drehachse

14. Gehäusewand

15. Gehäusewand

16. Verbindungsblechteil

17. Anlasserzahnkranz

20. Pumpenrad

21. Turbinenrad

22 Turbinenradnabe

23. Eingangswelle

24. Leitrad

26. Wandlerüberbrückungskupplung

27. Drehschwingungsdämpfer

28. Kolben

29. Reiblamelle

30. Mitnehmerscheibe

33. Energiespeicherelement

35. Dämpferflansch

36. Schweißverbindung 38. Dämpfernabe

44. Fenster

45. Fenster

49. Durchgangsloch 51. Innenverzahnung

53. Dämpfernabenkörper

54. Ringfläche

55. Ringfläche

60. Drehschwingungsdämpfer

61. Anschlageinrichtung 63. Flansch

65. Gegenscheibe 67. Federeinrichtung 69. Ausbuchtung 71. Kopplungsfinger 73. Kopplungselemente 75. Spiel 77. Kopplungsfinger