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Title:
TORSIONAL VIBRATION DAMPING ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/089027
Kind Code:
A1
Abstract:
Torsional vibration damping assembly (1) for a drive train of a motor vehicle, comprising a primary element (5) which can be rotated about a rotational axis (A) and a secondary element (8) which can be twisted relative to the primary element (5) counter to an energy store (4), wherein the primary element (5) is connected fixedly to a covering element (6) so as to rotate with it, and they together form a receiving chamber (15) for at least the energy store (4), which receiving chamber (15) is delimited axially and radially to the outside with respect to a surrounding region (25), wherein the secondary element (8) provides, radially on the inside, an axially extending connecting region (24), and wherein the connecting region (24) is open in the two axial directions, wherein the connecting region (24) of the secondary element (8) is closed in a liquid-tight manner in an axial direction by means of a sealing washer (28).

Inventors:
SUDAU JÖRG (DE)
WETH JÜRGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/078994
Publication Date:
May 07, 2020
Filing Date:
October 24, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16F15/123
Domestic Patent References:
WO2019206883A12019-10-31
WO2014053128A12014-04-10
Foreign References:
DE10003044A12001-07-26
DE102009018204A12010-10-28
DE10133693A12002-02-21
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Claims:
Patentansprüche

1. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (1 ) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahr- zeuges, umfassend ein um eine Drehachse (A) drehbares Primärelement (5) und ein, gegen einen Energiespeicher (4) relativ zu dem Primärelement (5) verdrehbares Se- kundärelement (8), wobei das Primärelement (5) mit einem Abdeckelement (6) drehfest verbunden ist und gegenüber einem Umgebungsbereich (25) zusammen einen axial und radial nach außen begrenzenden Aufnahmeraum (15) für zumindest den Energie- speicher (4) bilden, wobei das Sekundärelement (8) radial innen einen sich axial erstre- ckenden Verbindungsbereich (24) vorsieht und wobei der Verbindungsbereich (24) in beiden axialen Richtungen offen ist,

dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (24) des Sekundärelements (8) in einer axialen Richtung mittels einer Dichtscheibe (28) flüssigkeitsdicht verschlossen ist.

2. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich- net, dass die Dichtscheibe (28) formschlüssig und / oder stoffschlüssig mit dem Sekun- därelement (8) verbunden ist.

3. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Dichtscheibe (28) eine Öffnung (59) vorsieht, wobei die Öffnung (59) mittels eines Druckausgleichselements (60) verschlossen ist.

4. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärelement (8) eine Nabenscheibe (9) und eine Flanschelement (10) umfasst, wobei die Nabenscheibe (9) drehfest mit der Flan- schelement (10) verbunden ist, wobei der Verbindungsbereich (24) an der Flanschele- ment (10) vorgesehen ist und wobei die Nabenscheibe (9) mit dem Energiespeicher (4) in Kontakt ist.

5. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (24) eine Verzahnung (65) um- fasst.

6. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Primärelement (5) und dem Sekundä- relement (8) und/oder zwischen dem Sekundärelement (8) und dem Abdeckelement (6) eine Dichtungsanordnung (12; 13) zur Abdichtung des Aufnahmeraumes (15) gegen- über dem Umgebungsbereich (25) vorgesehen ist.

7. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärelement (5) radial innen geschlossen ist.

8. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (28) als ein Blechumformteil ausgeführt ist.

9. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich- net, dass zumindest eine der Dichtungsanordnung (12; 13) einen Dichtring (17) und einen Distanzring (20) umfasst, wobei der Distanzring (20) den Dichtring (17) drehfest aufnimmt.

10. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Distanzring (20) eine größere axiale Erstreckung hat, als der Dicht- ring (17).

11. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (20) aus einem Kunststoff hergestellt ist.

Description:
Drehschwinqunqsdämpfunqsanordnunq

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges. Drehschwingungsdämpfungsanordnungen für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise ein Zweimassendämpfer (ZMD) beziehungsweise ein Zweimassenschwungrad (ZMS) sind an sich bekannt. Die- se werden beispielsweise in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs verwendet, um hier beispielsweise von einem Motor eingeleitete Drehungleichförmigkeiten, welche zu Drehschwingungen führen können, zu dämpfen. Dabei sind auch Drehschwingungs- dämpfer bekannt, wie beispielsweise in der WO 2014/053128A1 und in der DE

10133693 A1 , die eine Abdichtung für den Raumbereich des Energiespeichers aufwei- sen, um beispielsweise bei einer Flussdurchfahrt zu gewährleisten, dass keine

Schmutzpartikel oder Flüssigkeiten in den Drehschwingungsdämpfer eindringen. Dies ist auch bekannt unter einer watfähigen Drehschwingungsdämpfungsanordnung.

Ist jedoch ein Raumbereich, der die Drehschwingungsdämpfungsanordnung umgibt mit beispielsweise einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser gefüllt, so kann bei einer sich drehenden Drehschwingungsdämpfungsanordnung durch die Fliehkraft Wasser an den Dichtungen vorbei in die Drehschwingungsdämpfungsanordnung gepresst werden, was eine Verschlechterung der Funktion der Drehschwingungsdämpfungsanordnung und eine geringere Haltbarkeit der Drehschwingungsdämpfungsanordnung bedeuten kann.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehschwingungsdämp- fungsanordnung vorzusehen, wobei die Drehschwingungsdämpfungsanordnung dicht gegen eindringende Schmutzpartikel und Flüssigkeiten ausgeführt ist und wobei die Abdichtung einfach herzustellen und einfach zu montieren ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Drehschwingungsdämpfungs- anordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein um eine Drehachse (A) drehbares Primärelement und ein, gegen einen Energiespeicher relativ zu dem Primärelement verdreh bares Sekundärelement, wobei das Primärelement mit einem Abdeckelement drehfest verbunden ist und gegenüber einem Umgebungsbe- reich zusammen einen axial und radial nach außen begrenzenden Aufnahmeraum für zumindest den Energiespeicher bilden, wobei das Sekundärelement radial innen einen sich axial erstreckenden Verbindungsbereich vorsieht und wobei der Verbindungsbe- reich in beiden axialen Richtungen offen ist, wobei der Verbindungsbereich des Sekun- därelements in einer axialen Richtung mittels einer Dichtscheibe flüssigkeitsdicht ver- schlossen ist. Bei dem Verbindungsbereich des Sekundärelements handelt es sich vor- wiegend um eine Steckverzahnung, mit der das Sekundärelement mit beispielsweise einer Getriebeeingangswelle drehfest verbunden werden kann. Da die Steckverzah- nung vorzugsweise mittels einer Räumnadel hergestellt wird, ist der Verbindungsbe- reich, der die Steckverzahnung vorsieht, nach beiden axialen Richtungen offen. Um jedoch zu verhindern, dass Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser bei einem Watvor- gang des Fahrzeugs an der Steckverzahnung vorbei in den Aufnahmeraum der Dreh- schwingungsdämpfungsanordnung gelangt, ist der Verbindungsbereich nachträglich, also wenn der Steckverzahnung hergestellt ist, wieder zu verschließen. Dies ist hier erfindungsgemäß mittels der Dichtscheibe vorgesehen.

Dabei kann die Dichtscheibe vorteilhaft formschlüssig und / oder stoffschlüssig mit dem Sekundärelement verbunden sein. Hierbei kann beispielsweise ein Rollverfahren ange- wendet werden, mittels dem die Dichtscheibe mit dem Sekundärelement verrollt wird. Dabei kann vorteilhaft an dem Sekundärelement eine umlaufende Nut oder eine umlau- fende Vertiefung vorgesehen werden, in die ein Bund der Dichtscheibe umgeformt bzw. verrollt wird. Hierdurch kann eine formschlüssige Verbindung, die auch flüssigkeitsdicht ist, zwischen der Dichtscheibe und dem Sekundärelement hergestellt werden. Weiter kann die Dichtscheibe an der abzudichtenden Fläche mit einer Dichtschicht beschichtet oder versehen sein, um die Dichtwirkung nach dem Umformvorgang zu verbessern. Dies kann ähnlich wie bei einem Kronkorken vorgesehen sein, der zum Verschließen von Glasflaschen in bekannter Weise Anwendung findet. Auch kann die Dichtscheibe vergleichbar mit einem Kronkorken ausgebildet sein.

Auch kann die Dichtscheibe zusätzlich stoffschlüssig mit dem Sekundärelement ausge- führt sein. Dabei kann die stoffschlüssige Verbindung hier beispielsweise mittels einer Verklebung oder auch mittels einer Verlötung ausgeführt werden. Es ist zu erwähnen, dass die Dichtscheibe mit dem Sekundärelement auch nur mittels Stoffschluss verbun- den werden kann. Hierzu zählen ebenfalls vorteilhafte Verbindungen die beispielsweise als Klebeverbindung oder auch Lötverbindung ausgeführt sind. Es ist weiter anzumer- ken, dass die Dichtscheibe vorteilhaft aus Blech oder auch aus einem Kunststoff herge- stellt werden kann.

Weiter kann es vorgesehen sein, dass die Dichtscheibe eine Öffnung vorsieht, wobei die Öffnung mittels eines Druckausgleichselements verschlossen ist. Die Öffnung ist dabei vorteilhaft mittig an der Dichtscheibe vorzusehen. Dabei kann beispielsweise das Druckausgleichelement als eine bekannte Membran ausgeführt sein. In vorteilhafter- weise können diese Membranen auf die Dichtscheibe aufgeklebt werden. Da die Dicht scheibe mit einer Seite zu dem Aufnahmeraum der Drehschwingungsdämpfungsanord- nung gerichtet ist, kann durch das Druckausgleichselement, das ja wie bereits erwähnt, eine Öffnung in der Dichtscheibe verschließt, Druckschwankungen im Aufnahmeraum ausgeglichen werden. Dies bedeutet, dass eine Druckerhöhung, beispielsweise durch Temperaturveränderung in dem Aufnahmeraum der Drehschwingungsdämpfungsan- ordnung durch das Druckausgleichselement in Richtung des Umgebungsbereiches ausgeglichen werden kann.

Weiter kann es vorgesehen sein, dass das Sekundärelement eine Nabenscheibe und eine Flanschelement umfasst, wobei die Nabenscheibe drehfest mit der Flanschele- ment verbunden ist, wobei der Verbindungsbereich an der Flanschelement vorgesehen ist und wobei die Nabenscheibe mit dem Energiespeicher in Kontakt ist. Dies bedeutet, dass das Sekundärelement hier zweiteilig ausgeführt ist. Durch die zweiteilige Ausfüh- rung können die Nabenscheibe und die Flanschelement einfacher und kostengünstiger hergestellt werden, da die Flanschelement den Verbindungsbereich mit der Steckver- zahnung bildet und in vorteilhafter Ausführung eine größere axiale Erstreckung vorsieht als die Nabenscheibe, die mit der Energiespeicher in Kontakt ist. Wie bereits schon vor- rangehend erwähnt, ist in vorteilhafter Ausführung an der Flanschelement an einer axia- len Seite eine umlaufende Nut bzw. Vertiefung vorgesehen, wobei die Dichtscheibe mit ihrem umfangsmäßig verlaufenden Bund in die umlaufende Nut der Flanschelement bzw. Vertiefung verrollt wird. Wie bereits erwähnt, kann dadurch eine flüssigkeitsdichte Verbindung der Dichtscheibe mit der Flanschelement erzielt werden.

Weiter kann der Verbindungsbereich eine Verzahnung umfassen. Wie bereits vorran- gehend erwähnt bildet der Verbindungsbereich eine drehfeste Verbindung mit bei- spielsweise einer Getriebeeingangswelle. Durch die Verzahnung kann in einfacher Form eine axial verschiebbare und drehfeste Verbindung zwischen dem Verbindungs- bereich des Sekundärelements bzw. der Flanschelement und beispielsweise einer Ge- triebeeingangswelle erzielt werden.

Auch kann es vorgesehen sein, dass zwischen dem Primärelement und dem Sekundä- relement und/oder zwischen dem Sekundärelement und dem Abdeckelement eine Dich- tungsanordnung zur Abdichtung des Aufnahmeraumes gegenüber dem Umgebungsbe- reich vorgesehen ist. Durch diese Dichtungsanordnung kann der Aufnahmeraum der Drehschwingungsdämpfungsanordnung in vorteilhafterweise abgedichtet werden.

Weiter kann es vorgesehen sein, dass das Primärelement radial innen geschlossen ist. Dies bedeutet, dass das Primärelement in seinem radial inneren Bereich scheibenför- mig ausgebildet ist. Durch die Ausführung radial innen geschlossen kann weiter der Aufnahmeraum der Drehschwingungsdämpfungsanordnung vorteilhaft gegenüber ein- d ringender Flüssigkeiten dicht ausgeführt werden.

Weiter kann die Dichtscheibe als ein Blechumformteil ausgeführt sein. Dabei ist zu er wähnen, dass die Dichtscheibe als Blechumformteil kostengünstig herzustellen ist. Es sei hier aber auch erwähnt, dass die Dichtscheibe ebenfalls beispielsweise aus einem Kunststoff hergestellt werden kann.

Weiter kann es vorgesehen sein, dass zumindest eine der Dichtungsanordnung einen Dichtring und einen Distanzring umfasst, wobei der Distanzring den Dichtring drehfest aufnimmt. Dabei dient der Distanzring vornehmlich dazu, das Sekundärelement zumin- dest in einer axialen Richtung zu begrenzen. Durch diese genannte Ausführungsform kann der Distanzring zwei Aufgaben erfüllen. Zum einen bestimmt der Distanzring die axiale Verschiebbarkeit des Sekundärelements in zumindest einer axialen Richtung und er dient als Aufnahmeelement für den eigentlichen Dichtring. Dabei ist die Dichtungsan- ordnung vorteilhaft gegenüber dem Umgebungsbereich angeordnet. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass der Distanzring eine größere axiale Erstre- ckung aufweist als der Dichtring. Dabei kann der Distanzring in vorteilhafter Ausführung aus beispielsweise einem Kunststoff hergestellt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft beschrieben.

Dabei zeigen die

Fig. 1 Eine erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfungsanordnung

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Dichtscheibe

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Dichtscheibe

Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfungsanordnung 1. Dabei ist hier die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 1 primär aus einem Pri märelement 5 und einem Abdeckelement 6 aufgebaut. Dabei sind das Primärelement 5 und das Abdeckelement 6 drehfest und flüssigkeitsdicht radial außen miteinander ver- bunden. Hier ist das Primärelement 5 noch weiter mit einer Flexplate 14 mittels einer Nietverbindung 16 drehfest verbunden. Hier nicht dargestellt kann dabei die Flexplate 14 mit einem Antriebsaggregat, beispielsweise mit einem Verbrennungsmotor, drehfest verbunden werden. Das Primärelement 5 bildet mit dem Abdeckelement 6 einen radial und axial nach außen abgegrenzten Aufnahmeraum 15, in dem zumindest einen Ener- giespeicher 4 aufgenommen ist. Dabei wird der Aufnahmeraum 15 mittels des Pri- märelements 5 und des Abdeckelements 6 gegenüber einem Umgebungsbereich 25 abgegrenzt. Axial zwischen dem Primärelement und dem Abdeckelement 6 ist hier ein Sekundärelement 8 vorgesehen, das gegen eine Kraft des Energiespeichers 4 relativ gegenüber dem Primärelement 5 bzw. im Abdeckelement um die Drehachse A ver- d rehbar ist. Das Sekundärelement 8 ist hier zweiteilig ausgeführt. Dabei bildet hier eine Nabenscheibe 9, die drehfest mittels einer Nietverbindung 45 mit einer Flanschelement 10 drehfest verbunden ist, das Sekundärelement 8. Dabei sieht die Flanschelement 10 radial innen einen Verbindungsbereich 24 vor. Gut zu erkennen ist, dass der Verbin- dungsbereich 24 hier eine axiale Erstreckung hat. Dabei ist der Verbindungsbereich 24 hier vornehmlich mittels einer Verzahnung 65 ausgeführt. Hier nicht dargestellt kann die Verzahnung 65 in eine korrespondierende Verzahnung, beispielsweise einer Getriebe- eingangswelle, eingreifen und somit die Flanschelement 10 mit der hier nicht dargestell- ten Getriebeeingangswelle drehfest und axial verschiebbar verbinden. Um nun den Aufnahmeraum 15 gegenüber dem Umgebungsbereich 25 dicht gegenüber eindringen- de Flüssigkeiten, wie beispielsweise Wasser bei einem Wartvorgang abzudichten, ist hier vorgesehen, dass die Flanschelement 10 im Bereich des Verbindungsbereiches 24 auf einer axialen Seite mittels einer Dichtscheibe 28 verschlossen ist. Dabei ist hier vor- gesehen und besser in der Figur 2 zu sehen, dass die Dichtscheibe 28 einen umlaufen- den Bund 29 vorsieht, wobei der Bund 29 in eine Nut 11 , die in dem Flanschelement 10 vorgesehen ist, mittels hier eines Rollvorganges verrollt wird. Durch dieses Verrollen des Bundes 29 der Dichtscheibe 28 in die Nut 11 der Flanschelement 10 kann eine formschlüssige Verbindung erreicht werden, wobei diese formschlüssige Verbindung flüssigkeitsdicht ausgeführt sein kann. Weiter ist in der Figur 1 noch zu erwähnen, dass hier axial zwischen dem Abdeckelement 6 und dem Flanschelement 10 ein Distanzring 20 vorgesehen ist. Der Distanzring 20 begrenzt dabei die axiale Bewegung des Flan- schelements 10 in Richtung des Abdeckelementes 6. Dabei ist der Distanzring 20 vor- teilhaft aus einem Kunststoff ausgeführt. Radial innerhalb des Distanzringes ist hier wei- ter ein Dichtring 17 vorgesehen. Dabei ist der Dichtring 17 mit dem Distanzring 20 be- festigt. Der Distanzring 20 dient dabei gleichzeitig als eine Art Träger für den Dichtring 17. Da das Flanschelement 10 relativ um die Drehachse A zu dem Abdeckelement 6 verdrehbar ist, ist hier vorgesehen, dass der Dichtring 17 zwei Dichtlippen 21 , 24 vor- sieht. Dabei liegt die eine Dichtlippe 21 an dem Flanschelement 10 an und die andere Dichtlippe 22 an dem Abdeckelement 6. Eine weiter zwischen dem Primärelement 5 und der Nabenscheibe 9 vorgesehene Dichtungsanordnung 12 ist hier als eine Memb- ranfeder ausgeführt. Dabei erzeugt die Membranfeder 19 eine axiale Kraft auf die Na- benscheibe 9 und über die Flanschelement 10 und den Distanzring 20 gegen das Ab- deckelement 6.

In der Figur 3 ist eine Dichtscheibe 28 zu sehen, wobei die Dichtscheibe 28 radial innen eine Öffnung 59 vorsieht. Die Öffnung 59 ist wiederum mit einem Druckausgleichsele- ment 60 verschlossen. Dabei ist das Druckausgleichelement 60 als eine Membran aus- geführt. Hier vorgesehen ist, dass das Druckausgleichelement 60 selbstklebend auf die Dichtscheibe 28 angebracht wird. Für den Fall, dass sich in dem Aufnahmeraum 15, beispielsweise durch Temperaturschwankungen ein höherer Druck aufbaut als in dem Umgebungsbereich 25 vorhanden, so kann über das Druckausgleichselement 60 der höhere Druck im Aufnahmeraum 15 in Richtung des Umgebungsbereichs 25 entwei- chen. Durch diesen Druckausgleich kann die Funktionsfähigkeit und Lebensdauer der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 1 erhöht werden. Dabei ist zu erwähnen, dass das Druckausgleichselement 60 dabei eindringende Flüssigkeit beispielsweise Wasser bei einem Wartvorgang, das in den Umgebungsbereich 25 eindringt, hindert durch die Öffnung 59 in den Aufnahmeraum 15 zu gelangen.

Bezuqszeichenliste

1 Drehschwingungsdämpfungsanordnung

Energiespeicher

Primärelement

6 Abdeckelement

8 Sekundärelement

9 Nabenscheibe

10 Flanschelement

1 1 Nut

12 Dichtungsanordnung

13 Dichtungsanordnung

14 Flexplate

15 Aufnahmeraum

16 Nietverbindung

17 Dichtring

18 Reibscheibe

19 Membranfeder

20 Distanzring

21 Dichtlippe

22 Dichtlippe

24 Verbindungsbereich

25 Umgebungsbereich

28 Dichtscheibe

29 Bund

45 Nietverbindung

59 Öffnung

60 Druckausgleichselement

65 Verzahnung

A Drehachse

d1 Durchmesser

d2 Durchmesser