DE102009015576A1 - Torsional vibration damper for use as e.g. damper stage of divided flywheel, has anti-twist protection device for energy storage provided in one of disk parts in impact regions, where disk parts have elastic windows for retaining storage - Google Patents
Torsional vibration damper for use as e.g. damper stage of divided flywheel, has anti-twist protection device for energy storage provided in one of disk parts in impact regions, where disk parts have elastic windows for retaining storage Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit zwei aus Scheibenteilen gebildeten Dämpferteilen, wobei die Scheibenteile zumindest einen Energiespeicher aufnehmen und entgegen dessen Wirkung begrenzt verdrehbar sind.The The invention relates to a torsional vibration damper with two disc parts formed damper parts, wherein the disc parts receive at least one energy storage and contrary to its effect are limited rotatable.
Derartige Drehschwingungsdämpfer sind insbesondere aus Kupplungsscheiben bekannt. Diese weisen axial zu einander beabstandete, den beiden Dämpferteilen zugeordnete Scheibenteile auf, in denen über den Umfang verteilte Ausbrüche oder Federfenster vorgesehen sind, in denen eine entsprechende Anzahl von in Umfangsrichtung komprimierbaren Energiespeichern wie Schraubenfedern aufgenommen ist. Dabei werden diese von in der Regel radial ausgerichteten Beaufschlagungsbereichen der Ausbrüche bei einer Verdrehung der Dämpferteile gegeneinander beaufschlagt und komprimiert, wobei eine Schwingungsdämpfung eintritt, indem von den Energiespeichern bei Schwingungsmaxima Energie aufgenommen und in den Schwingungsminima wieder abgegeben wird. Hierzu werden die Eigenschaften der Energiespeicher an die Art der Drehschwingungen angepasst.such torsional vibration dampers are known in particular from clutch discs. These have axial to spaced apart, the two damper parts associated with disc parts in which over the circumference distributed outbreaks or spring windows are provided, in which a corresponding number of circumferentially compressible energy storage such as coil springs is included. These are usually of radially oriented Beaufschlagungsbereichen the outbreaks in a rotation of the Damper parts against each other acted upon and compressed, wherein a vibration damping occurs, by taking energy from the energy stores at oscillation maxima and is released again in the vibration minima. To do this the properties of energy storage to the type of torsional vibrations customized.
Um eine möglichst große Anlagefläche der Energiespeicher an den Beaufschlagungsbereiche zu erzielen, werden die in Anlagekontakt zueinander stehende Flächen der Energiespeicher und der Beaufschlagungsbereiche möglichst plan ausgestaltet, beispielsweise werden im Falle gestanzter Scheibenteile diese nach Möglichkeit werkzeugfallend mit planer Oberfläche vorgesehen. Als Schraubenfedern verwendete Energiespeicher werden an ihren Stirnseiten plan geschliffen, so dass die Endwindung spitz zuläuft. Bei einem Verdrehen der Schraubenfedern ist die Lage dieser Endwindung an den Beaufschlagungsbereichen nicht definiert.Around one possible size contact surface to achieve the energy storage at the admission areas, be in contact contact surfaces of the Energy storage and the charging areas as possible Plan designed, for example, in the case of punched disc parts this if possible tool-covered with a flat surface. Used as coil springs Energy stores are ground flat on their front ends, so that the end turn is tapered. When turning the coil springs is the location of this Endwindung not defined at the loading areas.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist die Verbesserung derartiger Drehschwingungsdämpfer insbesondere bezüglich ihrer Langzeitfestigkeit. Weiterhin soll vor diesem Hintergrund eine kostengünstige Lösung vorgeschlagen werden.The The object underlying the invention is the improvement of such torsional vibration dampers especially regarding their long-term strength. Furthermore, against this background a cost-effective solution be proposed.
Die Aufgabe wird durch einen Drehschwingungsdämpfer mit zwei um eine Rotationsachse begrenzt entgegen der Wirkung zumindest eines Energiespeichers zu einander verdrehbaren, eingangsseitig und ausgangsseitig des Drehschwingungsdämpfers angebundene Dämpferteile gelöst, wobei ein erstes Dämpferteil aus zumindest einem Scheibenteil und ein zweites Dämpferteil aus einem axial zu diesem beabstandeten Scheibenteil gebildet ist, die Scheibenteile jeweils einen Ausbruch zur Aufnahme des zumindest einen Energiespeichers und zu dessen Beaufschlagung in Umfangsrichtung jeweils auf eine Stirnfläche des zumindest einen Energiespeichers einwirkende Beaufschlagungsbereiche aufweisen und an zumindest einem Scheibenteil des ersten Dämpferteils im Bereich dessen Beaufschlagungsbereichs eine Verdrehsicherung für den zumindest einen Energiespeicher vorgesehen ist.The Task is by a torsional vibration damper with two about a rotation axis limited against the action of at least one energy storage to mutually rotatable, input side and output side of the torsional vibration damper tailed damper parts solved, wherein a first damper part at least one disc part and a second damper part is formed from an axially spaced-apart disc part, the Disc parts each have an outbreak for receiving the at least an energy storage and for its application in the circumferential direction each on one end face Having the at least one energy storage acting admission areas and on at least one disc part of the first damper part in the region thereof Beaufschlagungsbereichs an anti-rotation for the at least one energy storage is provided.
Der Drehschwingungsdämpfer wie vorgeschlagen kann als Einzeldämpfer oder als Dämpferstufe eines mehrstufigen Drehschwingungsdämpfers verwendet werden. In vorteilhafter Weise kann dieser in geteilten Schwungrädern als sogenannter Innendämpfer verwendet werden, das heißt, radial innerhalb einer äußeren Dämpferstufe mit Energiespeichern wie Bogenfedern oder über den Umfang verteilten kurzen Schraubenfedern. Weiterhin kann der Drehschwingungsdämpfer in Kupplungsscheiben als Vor- und/oder Hauptdämpfer oder in Drehmomentwandlern beispielsweise als so genannter Lock-Up-Dämpfer zwischen der Kurbelwelle und der Wandlerüberbrückungskupplung, als sogenannter Turbinendämpfer zwischen Turbine und Abtrieb oder in anderer Beschaltung eingesetzt werden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind Riemenscheiben und dergleichen. Es versteht sich, dass diese Aufzählung im Sinne der Einsetzbarkeit der Erfindung nicht abschließend aufzufassen ist.Of the torsional vibration dampers as suggested may be as a single damper or as a damper stage a multi-stage torsional vibration damper can be used. In Advantageously, this can in split flywheels as so-called internal damper be used, that is, radially within an outer damper stage with energy stores such as bow springs or distributed over the circumference short Coil springs. Furthermore, the torsional vibration damper in Clutch disks as pre and / or main dampers or in torque converters for example, as a so-called lock-up damper between the crankshaft and the lockup clutch, as a so-called turbine damper used between turbine and output or in other wiring become. Other applications are pulleys and the like. It is understood that this enumeration in the sense of the applicability of the invention is not exhaustive is.
Durch die Verwendung einer Verdrehsicherung kann der Energiespeicher bezüglich der Beaufschlagungsbereiche und seiner über den Umfang ungleichmäßigen Eigenschaften in Umfangsrichtung exakt ausgerichtet werden. Auf diese Weise wird eine Beaufschlagung des Energiespeichers mittels der Beaufschlagungsbereiche der Scheibenteile erzielt, die über den Bereich der Lebensdauer beibehalten wird. Eine ursprüngliche aus Gründen der Langzeitstabilität gewünschte Positionierung zwischen den Beaufschlagungsbereichen und den beaufschlagten Stirnflächen des oder der Energiespeicher bleibt erhalten.By the use of an anti-rotation can the energy storage with respect to the Areas of activity and its uneven features over the circumference be aligned exactly in the circumferential direction. This way will an admission of the energy storage means of the loading areas the disc parts scored over the range of life is maintained. An original one for reasons the long-term stability desired Positioning between the loading areas and the applied end faces of the or the energy storage is retained.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Beaufschlagungsbereiche keine scherende Wirkung entfalten , so dass vorteilhafterweise das erste Dämpfungsteil aus zwei axial zueinander beabstandeten, miteinander verbundenen Scheibenteilen gebildet ist, wobei das Scheibenteil des zweiten Dämpferteils axial zwischen den beiden Scheibenteilen angeordnet ist.When has proven particularly advantageous when the loading areas develop no shear effect, so that advantageously the first damping part of two axially spaced, interconnected Disk parts is formed, wherein the disc part of the second damper part is arranged axially between the two disc parts.
Desweiteren hat es sich insbesondere aus Kostengründen als vorteilhaft erwiesen, auf zusätzliche Mittel zur Bereitstellung der Verdrehsicherung zu verzichten und die Verdrehsicherung direkt in den entsprechenden, von einem stirnseitigen Profil des Energiespeichers kontaktierten Beaufschlagungsbereich einzubringen. Hierzu wird das an der von den Beaufschlagungsbereichen beaufschlagten Stirnfläche vorhandene Profil des Energiespeichers entsprechend komplementär an dem die Verdrehsicherung bereitstellenden Beaufschlagungsbereich eingearbeitet. Die Einarbeitung des Profils kann spanabhebend oder prägend erfolgen.Furthermore, it has proved to be advantageous, in particular for cost reasons, to dispense with additional means for providing the anti-rotation and bring the anti-rotation directly into the appropriate, contacted by a frontal profile of the energy storage Beaufschlagungsbereich. For this purpose, the profile of the energy store present at the end face acted upon by the application areas is correspondingly complementary to the anti-twist protection incorporated serving area. The incorporation of the profile can be done by machining or embossing.
Als Energiespeicher werden in vorteilhafter Weise Schraubenfedern mit zumindest einer Endwindung eingesetzt, wobei als Verdrehsicherung im Beaufschlagungsbereich ein Anschlag in Umfangsrichtung bezogen auf die Längsrichtung der Schraubenfeder vorgesehen ist. Hierzu ist ein Verzicht auf die weitere Bearbeitung der Schraubenfeder zur Gewinnung einer planen Oberfläche besonders vorteilhaft. Wird die ursprüngliche Form der Schraubenfeder mit einer sich axial entlang der Mittel- oder Längsachse der Schraubenfeder sich aus einem gedachten Planschliff herauswindenden Endwindung beibehalten, so können nicht nur Fertigungskosten eingespart werden, sondern gleichzeitig ein Profil der Schraubenfeder bereitgestellt werden, für das in einem Beaufschlagungsbereich eines Scheibenteils der entsprechende Anschlag in Umfangsrichtung eingebracht wird. Prinzipiell ist bei einer derartigen Ausführung ein einziger Anschlag für eine Schraubenfeder ausreichend, der durch den Axialanteil des Anschlags entlang der Endwindung die Rückbewegung der Schraubenfeder vom Anschlag in Umfangsrichtung weg energetisch gehindert ist. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn an beiden Stirnflächen der Schraubenfeder die Endwindungen unbearbeitet bleiben und entsprechende Anschläge in den Beaufschlagungsbereichen vorgesehen werden.When Energy storage are advantageously with coil springs used at least one end turn, being used as anti-rotation in the loading area a stop in the circumferential direction related on the longitudinal direction the coil spring is provided. This is a waiver of the other Processing the coil spring to obtain a flat surface especially advantageous. Will the original Shape of the coil spring with an axially along the middle or longitudinal axis of Helical spring winding out of an imaginary flat grinding Retain end turn, so can not only manufacturing costs are saved, but at the same time a profile of the coil spring can be provided for in a loading area of a disk part of the corresponding Stop is introduced in the circumferential direction. In principle is at such an embodiment a single stop for a coil spring sufficient by the axial portion of the stop along the Endwindung the return movement of the Coil spring energetically prevented from the stop in the circumferential direction away is. However, it has proven to be advantageous if both faces the coil spring the Endwindungen remain unprocessed and corresponding attacks be provided in the admission areas.
Weiterhin kann insbesondere die konstruktive Ausgestaltung des Drehschwingungsdämpfers so vorgesehen werden, dass die beiden Scheibenteile des ersten Dämpferteils gleich sind. Hierbei kann jeweils ein Beaufschlagungsbereich eines Ausbruchs oder Federfensters einen Anschlag oder Gegenprofil für einen Energiespeicher wie Schraubenfeder aufweisen, so dass bei einer Anordnung gegeneinander an jeweils einer Stirnseite ein Profil für den Energiespeicher beziehungsweise ein Anschlag für eine Schraubenfeder bereitgestellt werden kann. Insbesondere aus logistischen und produktionstechnischen Gründen ist eine derartige Gleichgestaltung der Scheibenteile kostengünstig und vorteilhaft.Farther In particular, the structural design of the torsional vibration damper can be provided be that the two pulley parts of the first damper part are the same. In this case, in each case a loading area of a Outbreak or spring window a stop or counter profile for a Have energy storage such as coil spring, so that at a Arrangement against each other at each end face a profile for the energy storage or a stop for a coil spring can be provided. In particular from For logistical and production reasons, such an equalization of the Disc parts cost-effective and advantageous.
Die zu diesen Scheibenteilen passende Schraubenfeder weist Endwindungen auf, deren abschließende Stirnflächen an beiden Enden der Schraubenfeder zueinander diametral angeordnet sind. Dies bedeutet, dass entsprechende Schraubenfedern die Windungszahl n + 1/2 aufweisen, wobei n eine natürliche Zahl ist. Derartige Ausgestaltungen der Schrauben federn können auch für nicht gleiche Scheibenteile vorteilhaft sein. Weiterhin können für alle Scheibenteile des ersten Dämpferteils, die eine Verdrehsicherung an beiden Stirnseiten der Energiespeicher vorsehen, entsprechend den Anforderungen gestaltbare Winkel der Endwindungen zueinander aufweisen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, die Anschläge an den Beaufschlagungsbereichen bevorzugt radial innen, radial außen oder über die Beaufschlagungsbereiche wechselnd radial außen und radial innen einzubringen.The suitable coil spring to these disc parts has Endwindungen on, whose final faces are arranged diametrically to each other at both ends of the coil spring. This means that corresponding coil springs the number of turns n + 1/2, where n is a natural number. such Embodiments of the coil springs can also for not the same disc parts be beneficial. Furthermore you can for all Disc parts of the first damper part, the rotation against both ends of the energy storage provide, according to the requirements formable angle of the Have end turns to each other. For example, it may be provided the attacks at the loading areas preferably radially inward, radially outward or over the Apply admission areas alternately radially outside and radially inside.
Gemäß bereits bekannten Anwendungen können die Energiespeicher in Umfangsrichtung ohne oder mit Vorspannung oder mit Spiel in die Ausbrüche oder Federfenster eingebracht werden. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die als Schraubenfedern ausgestalteten Energiespeicher aus der Längs- oder Mittelachse der Schraubenfeder betrachtet vorgespannt zwischen den Scheibenteilen aufgenommen sind. Dies bedeutet, dass die Schraubenfedern entgegen ihrer Wicklung bezüglich einer Torsionsbelastung vorgespannt, das heißt, aufgedreht verbaut werden. Dies hat insbesondere den Vorteil einer exakten und spielfreien Anlage der Schraubenfedern an den in den Beaufschlagungsbereichen vorgesehenen Anschlägen. In hierzu alternativen Ausgestaltungsbeispielen kann insbesondere zur Verringerung einer Dauerreibung zwischen Endwindungen und Anschlägen ein Verdrehspiel vorgesehen sein.According to already known applications can the energy storage in the circumferential direction without or with bias or with play in the breakouts or spring window can be introduced. It has continued as proven advantageous when designed as coil springs Energy storage from the longitudinal or center axis of the coil spring considered biased between the disc parts are added. This means that the coil springs against their winding relative a torsional load biased, that is, installed turned up. This has the particular advantage of a precise and play-free Installation of the coil springs at the in the loading areas planned attacks. In this alternative embodiments, in particular to reduce permanent friction between end turns and attacks Be provided for torsional play.
Die Scheibenteile können zur Verringerung des Verschleißes insbesondere im Bereich der Anschläge zumindest teilweise gehärtet sein, wobei gehärtete Scheibenteile einer zusätzlichen Härteprozedur partiell im Bereich der Anschläge zur Erhöhung der Härte unterzogen werden können.The Disc parts can to reduce wear especially in the area of the stops be at least partially hardened being hardened Disc parts of an additional curing procedure partially in the area of the attacks to increase the Subjected to hardness can be.
Wegen eines Verzichts auf einen Planschliff der Stirnseiten der Schraubenfedern können spitz zulaufende Endwindungen vermieden werden, die bei entsprechender Ausrichtung an den Beaufschlagungsflächen besonders bruchgefährdet sind.Because of a waiver of a flat grinding of the end faces of the coil springs can tapered Endwindungen be avoided, the corresponding Alignment at the loading surfaces are particularly vulnerable to breakage.
Die
Erfindung wird anhand der
Die
In
den Scheibenteilen
Um
die Schraubenfedern
- 11
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
- 22
- Scheibenteildisk part
- 33
- Scheibenteildisk part
- 44
- Energiespeicherenergy storage
- 55
- Schraubenfedercoil spring
- 66
- Federfensterspring windows
- 77
- Federfensterspring windows
- 88th
- Abstützflächesupporting
- 99
- Beaufschlagungsbereichimpingement
- 1010
- Beaufschlagungsbereichimpingement
- 1111
- Verdrehsicherungtwist
- 1212
- Endwindungend turn
- 1313
- Endanschlagend stop
- 1414
- Anschlagattack
- 1515
- Anschlagattack
- 1616
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
- 1717
- Schraubenfedercoil spring
- 1818
- Endwindungend turn
- 1919
- Endanschlagend stop
- 2020
- Scheibenteildisk part
- 2121
- Scheibenteildisk part
- 2222
- Anschlagattack
- 2323
- Anschlagattack
- 2424
- Scheibenteildisk part
- 2525
- Scheibenteildisk part
- 2626
- Anschlagattack
- 2727
- Anschlagattack
- 2828
- Federfensterspring windows
- 2929
- Federfensterspring windows
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DE102010054290A1 (en) | 2009-12-22 | 2011-06-30 | Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG, 91074 | Damping device for damping vibrations, particularly torsional vibrations, has spring window, in which spring element is accommodated, where spring window has release opening, which is arranged at distance to spring window |
WO2014053132A1 (en) * | 2012-10-02 | 2014-04-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper |
CN110662910A (en) * | 2017-06-02 | 2020-01-07 | 舍弗勒技术股份两合公司 | Torsional vibration damper |
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2009
- 2009-03-30 DE DE102009015576A patent/DE102009015576A1/en not_active Withdrawn
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