DE102009038189A1 - Torsional vibration damper for internal combustion engine, has energy storage controlled with respect to its action during operation of damper, and supported between roller and thrust bearing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit zumindest einer mit einer drehenden Welle umlaufenden Kurvenscheibe und zumindest einem gehäusefest angeordneten, mit einer Oberfläche der zumindest einen Kurvenscheibe in Wirkverbindung stehendem Energiespeicher.The The invention relates to a torsional vibration damper with at least one with a rotating shaft rotating cam and at least one fixed to the housing arranged, with a surface the at least one cam disc in operative connection energy storage.
Zur Dämpfung von Wechselmomenten drehender Wellen, insbesondere bei Brennkraftmaschinen, werden im Stand der Technik entweder ausreichend große Schwungmassen verwendet, deren Drehträgheit groß ist gegenüber dem Wechselmoment, oder es werden zum Beispiel zwei Massenschwungräder verwendet, die durch gegeneinander gegen Federkraft und gegebenenfalls unter Dissipierung von Arbeit verdrehbare Massen eine Schwingungsdämpfung bewirken. Letztere sind bekannt als so genannte Zweimassenschwungräder (ZMS). Die Dämpfungswirkung der aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen fußt auf der Drehträgheit der beteiligten Partner, eine durch schwankende Momente erzeugte Winkelbeschleunigung der Welle bzw. Kurbelwelle bewirkt also die Speicherung bzw. Rückgabe aus dem Speicher oder Dissipierung von Energie.to damping alternating moments of rotating shafts, in particular in internal combustion engines, In the prior art, either sufficiently large flywheel masses used, their rotational inertia is great across from the alternating momentum or, for example, two mass flywheels are used, which by against each other against spring force and optionally under Dissipation of work rotatable masses cause vibration damping. The latter are known as so-called dual mass flywheels (ZMS). The damping effect the known from the prior art devices is based on the Rotational inertia of the partners involved, an angular acceleration generated by fluctuating moments The shaft or crankshaft thus causes the storage or return the memory or dissipation of energy.
Einen alternativen Wirkungsmechanismus zur Schwingungsdämpfung sieht ein Drehschwingungsdämpfer vor, der auf einer drehbaren Welle, insbesondere einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, wobei dieser mindestens einen Energiespeicher umfasst, der ein von einer Drehstellung der Welle abhängiges Moment auf diese ausübt. Die von dem Moment des Energiespeichers über eine Umdrehung der Welle verrichtete Arbeit ist dabei – abgesehen von Reibung – null. Die Wirkung des Drehschwingungsdämpfers ist nahezu unabhängig von der Winkelbeschleunigung der Welle und hängt in erster Näherung allein von deren Drehstellung ab. Der Energiespeicher umfasst mindestens ein Federelement, das über ein Kurvengetriebe mit der Welle in Wirkverbindung steht. Das Kurvengetriebe setzt die fortlaufende Drehung der Welle auf einfach zu realisierende Weise in ein wiederkehrendes Bewegungsmuster des Federelementes um. Das Kurvengetriebe ist vorzugsweise Teil eines Einmassenschwungrades, so dass das Einmassenschwungrad zumindest eine Kurvenbahn umfasst, die mit dem Federelement oder den Federelementen in Wirkverbindung steht. Die Federelemente sind auf einer Seite gehäusefest gelagert und stehen auf der anderen Seite mit dem Kurvengetriebe in Wirkverbindung, so dass diese je nach Drehstellung der Welle mehr oder minder weit federelastisch betätigt werden. Die Federelemente können Zugfedern, Druckfedern, Torsionsfedern oder dergleichen sein.a sees alternative mechanism of action for vibration damping a torsional vibration damper ago, on a rotatable shaft, in particular a crankshaft an internal combustion engine is arranged, this at least an energy storage, the one of a rotational position of Wave dependent Moment on these exercises. That from the moment of energy storage over one revolution of the shaft done work is there - apart of friction - zero. The effect of the torsional vibration damper is almost independent from the angular acceleration of the shaft and depends in first approximation alone from its rotational position. The energy storage comprises at least one Spring element that over a cam gear is in operative connection with the shaft. The cam mechanism sets the continuous rotation of the shaft to easy to implement Way in a recurring movement pattern of the spring element around. The cam gear is preferably part of a one-mass flywheel, such that the one-way flywheel comprises at least one curved path, the in operative connection with the spring element or the spring elements stands. The spring elements are fixed to the housing on one side stored and stand on the other side with the cam gear in operative connection, so that these depending on the rotational position of the shaft more or less far resiliently actuated. The spring elements can Tension springs, compression springs, torsion springs or the like.
Bei derartigen Drehschwingungsdämpfern hat sich gezeigt, dass eine Abstimmung der Dämpfungseigenschaften, beispielsweise eine Steifigkeit der Federelemente über den gesamten Betriebsbereich der Antriebseinheit wie Brennkraftmaschine schwierig ist.at has such torsional vibration dampers shown that a vote of the damping characteristics, for example a stiffness of the spring elements over the entire operating range the drive unit such as internal combustion engine is difficult.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Weiterbildung eines derartigen Drehschwingungsdämpfers. Insbesondere soll eine Abstimmung des Drehschwingungsdämpfers über verschiedene Betriebsbereiche der Antriebseinheit ermöglicht werden.task The invention is therefore the development of such a torsional vibration damper. Especially a vote of the torsional vibration damper over different operating ranges of Drive unit allows become.
Die Aufgabe wird durch einen Drehschwingungsdämpfer mit zumindest einer mit einer drehenden Welle umlaufenden Kurvenscheibe und zumindest einem gehäusefest angeordneten, mit einer Oberfläche der zumindest einen Kurvenscheibe in Wirkverbindung stehendem Energiespeicher gelöst, wobei der zumindest eine Energiespeicher bezüglich seiner Wirkung während des Betriebs steuerbar ist. Dies bedeutet, dass während des Betriebs des Drehschwingungsdämpfers die Wirkung des zumindest einen Energiespeichers von außen geändert werden kann. Beispielsweise kann die Wirkung des zumindest einen Energiespeichers über vorgegebene Betriebsbereiche wie Drehzahlen der Antriebseinheit ausgeschaltet und/oder dessen Vorspannung über vorgegebene Betriebsbereiche erhöht oder erniedrigt werden. Dabei stützt sich der zumindest eine Energiespeicher beispielsweise zwischen einer Rolle, die auf einer radial äußeren Laufbahn der zumindest einen Kurvenscheibe abrollt, und einem Widerlager ab und baut je nach Vorspannung unterschiedliche Auflagekräfte auf der Laufbahn der Kurvenscheibe auf. Die Auflagekraft wird weiterhin durch das Profil der Kurvenscheibe über den Umfang vorgegeben. Dabei können eine oder mehrere Rollen auf einer Kurvenscheibe abrollen und mehrere Kurvenscheiben beispielsweise axial nebeneinander um die Antriebswelle drehend angeordnet sein.The Task is by a torsional vibration damper with at least one with a rotating shaft rotating cam and at least one fixed to the housing arranged, with a surface the at least one cam disc in operative connection energy storage solved, where the at least one energy store with respect to its effect during the Operation is controllable. This means that during operation of the torsional vibration damper the Effect of at least one energy storage can be changed from the outside. For example, the effect of the at least one energy store over predetermined Operating ranges such as speeds of the drive unit switched off and / or its bias over predetermined Operating areas increased or be humiliated. It supports the at least one energy store, for example, between a roller acting on a radially outer race of at least rolling off a cam, and an abutment and ever builds after bias different contact forces on the raceway of the cam on. The bearing force will continue through the profile of the cam over the Scope specified. It can Roll one or more rollers on one cam and several Cams, for example, axially adjacent to each other about the drive shaft be arranged rotating.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird das Widerlager von außen gesteuert verlagert, so dass während des Betriebs die Vorspannung eines oder mehrerer zwischen Rolle und Widerlager angeordneter Energiespeicher veränderbar ist. Der Energiespeicher kann dabei aus Federelementen, beispielsweise einer Druckfeder gebildet sein.In an advantageous embodiment is the abutment from the outside controlled shift, so while the operation the bias of one or more between roll and abutment arranged energy storage is changeable. The energy storage can be formed from spring elements, such as a compression spring be.
Der Drehschwingungsdämpfer kann eine oder mehrere auf eine oder mehrere Kurvenscheiben einwirkende Rolleneinheiten, die als Baueinheiten vorgefertigt sein können, aufweisen, die jeweils eine auf einer Rollenlaufbahn abrollende Rolle, zumindest einen diese mit dem Widerlager verspannenden Energiespeicher, das Widerlager und eine Beaufschlagungseinheit des Widerlagers enthalten, die in einem Gehäuse aufgenommen sind, wobei diese an einer Kupplungsglocke eines Getriebes zentriert aufgenommen ist. Hierzu können das Gehäuse und die Kupplungsglocke über zueinander korrespondierende Zentriermittel verfügen. Das Gehäuse kann beispielsweise mit der Kupplungsglocke verschraubt sein. Die Beaufschlagungseinheit enthält Mittel zur Verlagerung des Widerlagers. Beispielsweise bei Verwendung einer Druckfeder als Energiespeicher wird das Widerlager von der Beaufschlagungseinheit axial zur Längsachse der Druckfeder verlagert.The torsional vibration damper may comprise one or more roller units acting on one or more cams and which may be prefabricated as structural units, each containing a roller rolling on a roller track, at least one energy accumulator spanning it with the abutment, the abutment and an abutment unit of the abutment, which are accommodated in a housing, which is accommodated centered on a clutch bell of a transmission. For this purpose, the housing and the Have clutch bell over each other corresponding centering. The housing may be bolted to the clutch bell, for example. The loading unit contains means for relocation of the abutment. For example, when using a compression spring as energy storage, the abutment is displaced by the loading unit axially to the longitudinal axis of the compression spring.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Rolleneinheit sieht vor, dass in dem Gehäuse ein Federgehäuse mit der fest angebrachten Rolle axial verlagerbar gegenüber dem Gehäuse untergebracht ist, wobei sich der zumindest eine Energiespeicher mittels einer Stirnseite an dem Federgehäuse und mittels einer dieser gegenüberliegenden Stirnseite an dem hydraulisch von der Beaufschlagungseinheit beaufschlagten Widerlager abstützt.A advantageous embodiment of a reel unit provides that in the housing a spring housing axially displaceable with respect to the fixed roller attached casing is accommodated, wherein the at least one energy storage by means of an end face on the spring housing and by means of one of these opposite Front side of the hydraulically acted upon by the loading unit Abutment supports.
Für eine derartige Rolleneinheit kann eine hydraulische oder pneumatische Betätigung des Widerlagers vorgesehen werden, indem die Beaufschlagungseinheit aus einer Kolben-/Zylindereinheit gebildet ist. Hierzu kann ein Kolben der Kolben-/Zylindereinheit aus einem das Widerlager enthaltenden Topf gebildet sein, der axial verlagerbar und dicht entlang eines mit dem Gehäuse fest verbundenen Zylinders abhängig von einem durch eine Druckzuführung zugeführten Druckmittel gleitet. Das Druckmittel wird dabei beispielsweise durch eine Pumpe, die von der Antriebseinheit oder einem separaten Elektromotor oder einem anderen Hilfsaggregat betrieben wird, vorgespannt und mittels eines Ventils gesteuert in den durch Kolben und Zylinder gebildeten Druckraum dosiert, wodurch abhängig vom anliegenden Druck das Widerlager axial verlagert und der Energiespeicher komprimiert wird, so dass dieser die am Federgehäuse angebrachte Rolle mit größerer Vorspannkraft gegen die Kurvenscheibe drückt. Der verbleibende Hub des Energiespeichers wird dabei vorteilhafterweise so ausgelegt, dass der durch das Profil der Kurvenscheibe vorgegebene axiale Weg der Rolle im elastischen Arbeitsbereich des Energiespeichers bleibt. Der Zylinder ist mit einem Deckel vorzugsweise einteilig ausgebildet, wobei der Deckel fest mit dem Gehäuse verbunden wird. Hierzu hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Deckel gegen einen Anschlag des Gehäuses verspannt wird und mittels eines Rings axial gesichert wird. Weiterhin ist vorteilhaft, wenn das Federgehäuse gegenüber dem Gehäuse verdrehgesichert ist.For such Roller unit can be a hydraulic or pneumatic actuation of the Abutment be provided by the loading unit is formed from a piston / cylinder unit. This can be a Piston of the piston / cylinder unit from a pot containing the abutment be formed, the axially displaceable and close along with a the housing firmly connected cylinder dependent from a pressure medium supplied by a pressure supply slides. The pressure medium is, for example, by a pump, that of the drive unit or a separate electric motor or another auxiliary unit is operated, biased and by means of a valve controlled in the piston and cylinder formed Pressure chamber dosed, whereby dependent from the applied pressure, the abutment axially displaced and the energy storage is compressed, so that this mounted on the spring housing role with greater biasing force presses against the cam. The remaining stroke of the energy storage is advantageously designed so that the predetermined by the profile of the cam axial path of the roller in the elastic working area of the energy storage remains. The cylinder is preferably one-piece with a lid formed, wherein the lid is firmly connected to the housing. For this has proved to be advantageous when the lid against a stop of the housing is clamped and secured axially by means of a ring. Farther is advantageous if the spring housing is secured against rotation relative to the housing.
Alternativ zur pneumatischen oder hydraulischen Steuerung der Wirkung des Energiespeichers kann das Widerlager durch eine Beaufschlagungseinheit betätigt werden, die aus ei nem elektrischen Antrieb gebildet ist. Der elektrische Antrieb kann aus einem Elektromagneten, einem Piezoelement oder dergleichen oder einem Elektromotor gebildet sein. Dabei hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der elektrische Antrieb radial innerhalb des zumindest einen Energiespeichers angeordnet ist. Beispielsweise kann ein Elektromotor radial innerhalb einer Schraubenfeder angeordnet werden, so dass die Ausnutzung dieses Raums eine Bauraumersparnis einbringt. Beispielsweise kann der elektrische Antrieb in Form eines Elektromotors zur Wandlung einer Drehbewegung in eine lineare, das Widerlager axial beaufschlagende Bewegung ein Getriebe enthalten, das ebenfalls im Wesentlichen innerhalb des Energiespeichers vorgesehen ist. Weiterhin kann zwischen einer Antriebswelle des Elektromotors und dem Widerlager eine Lastmomentsperre angeordnet sein, die bewirkt, dass bei vorgegebener Vorspannung und Abstellen der Bestromung keine Rückstellung des Elektromotors erfolgt. Alternativ kann ein selbsthemmendes Getriebe vorgesehen werden. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung eines Spindelgetriebes, Kugelumlaufgetriebes oder dergleichen zur Wandlung der Drehbewegung in eine lineare Bewegung erwiesen. Dabei kann diesen Getrieben ein weiteres Untersetzungsgetriebe zugeschaltet werden, das zwischen der Antriebswelle und dem Getriebe angeordnet sein kann und das in Verbindung mit dem Spindelgetriebe mehrere Umdrehungen des Elektromotors in eine kurze aber schnelle axiale Änderung des Widerlagers umsetzt. Hierzu hat sich insbesondere aus Platz- und Anordnungsgründen um die Rotorwelle ein Planetengetriebe als vorteilhaft erwiesen.alternative for pneumatic or hydraulic control of the effect of the energy storage can the abutment are actuated by a loading unit, which is formed from egg nem electric drive. The electric Drive can be made of an electromagnet, a piezo element or the like or an electric motor. It has proven to be beneficial shown when the electric drive radially within the at least an energy storage is arranged. For example, an electric motor be arranged radially inside a coil spring, so that the utilization of this space brings in a space saving. For example can the electric drive in the form of an electric motor for conversion a rotational movement in a linear, the abutment axially acting Movement included a transmission, which is also essentially within the energy storage is provided. Furthermore, between a Drive shaft of the electric motor and the abutment a load torque lock be arranged, which causes at a predetermined bias and stopping the energization no provision of the electric motor he follows. Alternatively, a self-locking gear can be provided become. Particularly advantageous is the use of a spindle gear, Ball screw or the like to convert the rotational movement turned into a linear motion. It can these transmissions a further reduction gear can be switched on, the between the drive shaft and the transmission can be arranged and the in connection with the spindle gear several revolutions of the electric motor converted into a short but rapid axial change of the abutment. For this purpose, in particular for reasons of space and arrangement around the rotor shaft Planetary gear proved advantageous.
Die gehäuseseitige Befestigung des Elektromotors erfolgt beispielsweise indem der Stator oder das Gehäuse des Elektromotors fest an einem mit dem Gehäuse verbundenen Deckel befestigt wird. Eine von der Antriebswelle angetriebene, um den Stator angeordnete Hohlspindel kann zusätzlich verdrehbar und axial fest gelagert an diesem Deckel oder am Gehäuse aufgenommen sein. Zur Herstellung des Antriebs des Widerlagers kann die – vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Lastmomentsperre und dem Planetengetriebe – von der Antriebswelle angetriebene Hohlspindel ein Außengewinde aufweisen, das mit einem Innengewinde einer mit dem Widerlager fest verbundenen Spindelhülse einen Wirkeingriff bildet.The housing-side Attachment of the electric motor takes place, for example, by the stator or the housing the electric motor fixedly secured to a cover connected to the housing becomes. A driven by the drive shaft, arranged around the stator Hollow spindle can additionally rotatably and axially fixedly mounted on this cover or on the housing be. For the preparation of the drive of the abutment can - preferably with the interposition of a load torque lock and the planetary gear - from the drive shaft driven hollow spindle an external thread have that with an internal thread one fixed to the abutment connected spindle sleeve forms an operative intervention.
Die elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betriebene Beaufschlagungseinheit kann so ausgelegt werden, dass sie von dem Steuergerät der Antriebseinheit gesteuert wird, so dass abhängig von der Betriebssituation der Antriebseinheit, beispielsweise drehzahlabhängig, abhängig von Laufunruhen, Betriebsdauer, Langzeiteffekten und dergleichen eine entsprechende Wirkung der Energiespeicher auf die Kurvenscheibe(n) eingestellt werden kann. Dabei werden in der pneumatischen und hydraulischen Betriebsweise entsprechende Druck vorgaben ausgegeben, wobei bei Verringerung des Drucks das Widerlager durch den Energiespeicher zurückgestellt wird, während bei Verwendung eines Elektromotors das Widerlager durch Wechsel der Drehrichtung in beide Richtungen aktiv verstellt werden kann und damit eine kürzere Reaktionszeit erzielbar ist. Bei Optimierung der Einstellzeiten kann eine Reaktion auf Zündaussetzer erfolgen, indem beispielsweise die Steifigkeit des Energiespeichers kurzfristig erniedrigt wird, so dass entsprechende Laufunruhen der Antriebseinheiten verringert werden können.The electrically, pneumatically or hydraulically operated application unit can be designed so that it is controlled by the control unit of the drive unit, so that depending on the operating situation of the drive unit, for example speed dependent, depending on rough running, operating time, long-term effects and the like on a corresponding effect of energy storage the cam (s) can be adjusted. In this case, corresponding pressure specifications are issued in the pneumatic and hydraulic operation, with the abutment reset by reducing the pressure through the energy storage is, while using an electric motor, the abutment can be actively adjusted by changing the direction of rotation in both directions and thus a shorter reaction time can be achieved. When optimizing the setting times, a reaction to misfiring can take place, for example, by reducing the rigidity of the energy store in the short term, so that corresponding running disturbances of the drive units can be reduced.
Alternativ oder zusätzlich zu der zuvor beschriebenen direkten Steuerung der Vorspannung der die Rollen beaufschlagenden Energiespeicher durch die aktive Verlagerung des Widerlagers kann erfindungsgemäß eine Steuerung der Wirkung des zumindest einen Energiespeichers in Abhängigkeit von der Fliehkraft erfolgen. Hierzu kann der zumindest eine Energiespeicher axial bezogen auf die Drehachse zumindest einer Kurvenscheibe fest angeordnet und zumindest eine Kurvenscheibe abhängig von der Fliehkraft axial verlagerbar sein. Dabei weist die zumindest eine Kurvenscheibe ein zu deren Drehachse geneigtes Kurvenprofil zur Ausbildung einer Lauffläche für den zumindest einen Energiespeicher beziehungsweise für die von diesem beaufschlagten Rolle auf. Infolge der fliehkraftbedingten Verlagerung einer Kurvenscheibe mit entsprechendem Profil rollt die Rolle je nach Neigung der Kurvenscheibe auf kleinerem oder größerem Laufradius ab, was eine stärkere Vorspannung des Energiespeichers zur Folge hat. Beispielsweise erhöht sich ein Laufbahnradius der vom zumindest einen Energiespeicher beaufschlagten, auf der zumindest einen Kurvenscheibe abrollenden Rolle mit zunehmender Fliehkraft oder erniedrigt sich ein Laufbahnradius der vom zumindest einen Energiespeicher beaufschlagten, auf der zumindest einen Kurvenscheibe abrollenden Rolle mit zunehmender Fliehkraft. In besonders vorteilhafter Weise kann der Neigungswinkel des Kurvenprofils gegenüber der Drehachse über den Umfang variieren, so dass nicht nur bei einer axialen Verlagerung unterschiedliche Wirkungen des Energiespeichers erzielt werden können sondern die Wirkung der Energiespeicher während der Umdrehung der Kurvenscheiben unterschiedlich stark ausfällt. So können beispielsweise bei unterschiedlichen Drehwinkeln die Neigungswinkel klein oder zu Null werden, so dass bei diesen Umdrehungswinkeln keine Fliehkraftabhängigkeit vorgesehen werden kann, während bei anderen Verdrehwinkeln eine starke Fliehkraftabhängigkeit vorgesehen wird, indem die Neigungswinkel groß gewählt werden. Die Verdrehwinkel können dabei beispielsweise den entsprechenden Arbeitspositionen der Kolben einer als Brennkraftmaschine ausgestalteten Antriebseinheit zugeordnet werden.alternative or additionally to the previously described direct control of the bias of the roles acting energy storage through the active displacement the abutment can according to the invention a control of the effect the at least one energy storage in dependence on the centrifugal force respectively. For this purpose, the at least one energy storage axially related fixedly arranged on the axis of rotation of at least one cam and at least one cam depending on the centrifugal force axially be relocatable. In this case, the at least one cam inclined to the axis of rotation curve profile to form a tread for the at least an energy storage or for the acted upon by this Roll up. As a result of the centrifugal force related displacement of a cam with appropriate profile rolls the role depending on the inclination of the cam on a smaller or larger radius what a stronger Bias of the energy storage has the consequence. For example, it increases a raceway radius of the acted upon by at least one energy storage, on the at least one cam rolling role with increasing centrifugal force or decreases a raceway radius of the at least one Energy storage acted on the at least one cam rolling role with increasing centrifugal force. In particularly advantageous Way, the angle of inclination of the curved profile relative to the Rotation axis over the Scope vary, so not only at an axial displacement different effects of the energy storage can be achieved but the effect of energy storage during the rotation of the cam discs varies greatly. So can for example, at different angles of rotation, the inclination angle become small or zero, so at these rotation angles no centrifugal dependence can be provided while at other angles of rotation a strong centrifugal force dependence is provided by the inclination angle are chosen large. The twist angle can while, for example, the corresponding working positions of the piston associated with a designed as an internal combustion engine drive unit become.
Die Einstellung der Axialverlagerung kann in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel erfolgen, indem die zumindest eine Kurvenscheibe von einem mit zumindest einem Fliehgewicht verbundenen Vertikalhebel entgegen der Wirkung eines axial wirksamen Energiespeichers axial verlagert wird. Bei geringerer Drehzahl und der damit verbundenen abnehmenden Fliehkraft stellt der vorgespannte Energiespeicher die Kurvenscheibe wieder entsprechend zurück. Es versteht sich, dass mehrere Kurvenscheiben mit unterschiedlichen Neigungswinkeln und unterschiedlichen axialen Verlagerungswegen vorgesehen werden können. Zur Einstellung des Axialweges können dabei unterschiedliche Übersetzungen der Vertikalhebel und/oder unterschiedliche Massen und/oder Anzahlen der Fliehgewichte vorgesehen werden. Unter einem Vertikalhebel ist eine Einrichtung zu verstehen, die abhängig von einer radialen Verlagerung eines Fliehgewichts einen axialen Weg erzeugt. Dies kann dadurch erfolgen, dass der Vertikalhebel in einer Nut mit einem Axial- und Radialanteil geführt ist.The Adjustment of the axial displacement can in an advantageous embodiment take place by the at least one cam of one with at least a flyweight associated vertical lever against the effect an axially effective energy storage is axially displaced. at lower speed and the associated decreasing centrifugal force the prestressed energy storage restores the cam back accordingly. It is understood that several cams with different Tilt angles and different axial displacement paths can be provided. For setting the Axialweges can doing different translations the vertical lever and / or different masses and / or numbers the centrifugal weights are provided. Under a vertical lever is to understand a device that depends on a radial displacement a centrifugal weight generates an axial path. This can be done done that the vertical lever in a groove with an axial and Radial share led is.
Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken wird alternativ oder zusätzlich vorgesehen, dass zumindest eine axial fest und verdrehbar auf einer fest mit einer Antriebseinheit verbundene Primärschwungscheibe gelagerte Kurvenscheibe abhängig von der Fliehkraft fest mit der Primärschwungscheibe verbunden wird. Dabei kann die zumindest eine Kurvenscheibe mit zunehmender Fliehkraft der Primärschwungscheibe zu- oder abgekoppelt werden. Eine Koppelung einer Kurvenscheibe mit der Primärschwungscheibe erfolgt dabei beispielsweise mittels einer Formschlusskupplung. Hierbei kann an der Primärschwungscheibe zumindest ein Fliehgewicht angeordnet sein, das über einen Vertikalhebel einen Zahnkranz der Formschlusskupplung abhängig von der Fliehkraft axial verlagert. In vorteilhafter Weise wird die zumindest eine Kurvenscheibe vor Ausbildung eines Formschlusses mit der Primärschwungscheibe auf die Drehzahl der Primärschwungscheibe synchronisiert. Hierzu kann auf der Primärschwungscheibe drehfest und axial verlagerbar ein Synchronisierkonus vorgesehen sein, der einen Reibkontakt mit einer komplementär an der zumindest einen Kurvenscheibe angeordneten Konusfläche ausbildet, wenn der Zahnkranz von dem Fliehgewicht axial verlagert wird. Dabei kann zwischen dem Zahnkranz und dem Synchronisierkonus eine Kugel-/Feder-Verbindung wirksam sein, die bei einer axialen Verlagerung des Zahnkranzes den Synchronisierkonus elastisch mitnimmt und bei weiterer Verlagerung des Zahnkranzes vor dem Ausbilden des Formschlusses mit der Gegenverzahnung der Kurvenscheibe die beiden Reibflächen des Synchronisierkonus und der Konusfläche elastisch verspannt, wodurch der entstehende Reibkontakt die Kurvenscheibe auf die Drehzahl der Primärschwungscheibe einbremst.To another inventive idea is provided alternatively or additionally, that at least one axially fixed and rotatable on a fixed with A drive unit connected primary flywheel mounted cam depending on the centrifugal force firmly connected to the primary flywheel becomes. In this case, the at least one cam with increasing Centrifugal force of the primary flywheel be connected or disconnected. A coupling of a cam with the primary flywheel takes place for example by means of a form-locking coupling. This can be done on the primary flywheel at least one flyweight be arranged, which via a vertical lever a sprocket the form-locking coupling depends axially displaced by the centrifugal force. In an advantageous way the at least one cam before forming a positive connection with the primary flywheel on the speed of the primary flywheel synchronized. For this purpose, on the primary flywheel rotatably and axially displaceable be provided a synchronizing cone, the one Frictional contact with a complementary on the at least one cam disc arranged conical surface, when the ring gear is displaced axially from the flyweight. there between the sprocket and the synchronizing cone a ball / spring connection be effective in an axial displacement of the ring gear the synchronizing cone elastically entrains and on further relocation the sprocket before forming the positive connection with the counter teeth the cam disc, the two friction surfaces of the synchronizing cone and the cone surface elastically braced, whereby the resulting frictional contact the cam slows down to the speed of the primary flywheel.
Zur Verbesserung des Schwingungsverhaltens des Drehschwingungsdämpfers hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zum Start der Antriebseinheit die Kurvenscheibe(n) abgekoppelt werden. Hierzu kann bei einer Drehzahl der Antriebseinheit kleiner als einer Startdrehzahl die zumindest eine Kurvenscheibe abgekoppelt sein. Ist die Drehzahl der Antriebseinheit größer oder gleich der Startdrehzahl und kleiner einer Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit wird die Synchronisation der Kurvenscheibe(n) auf die Primärschwungscheibe eingeleitet. Steigt die Drehzahl auf Leerlaufdrehzahl oder darüber wird der Formschluss zwischen Primärschwungscheibe und der zumindest einen Kurvenscheibe durch Verzahnung der Schaltkupplung mit den beiden Zahnkränzen der Primärschwungscheibe und der Kurvenscheibe gebildet. Die Abstimmung des Ablaufs der den Formschluss bildenden Schaltkupplung erfolgt durch entsprechende Auslegung der Fliehgewichte und der Vertikalanker.To improve the vibration behavior of the torsional vibration damper, it has as proven advantageous when the start of the drive unit, the cam (s) are decoupled. For this purpose, at least one cam may be uncoupled at a rotational speed of the drive unit smaller than a starting rotational speed. If the rotational speed of the drive unit is greater than or equal to the starting rotational speed and less than an idling rotational speed of the drive unit, the synchronization of the cam disc (s) to the primary flywheel is initiated. If the speed increases to idling speed or above, the form fit between the primary flywheel and the at least one cam is formed by toothing of the clutch with the two sprockets of the primary flywheel and the cam. The vote of the expiry of the form-fitting forming clutch is made by appropriate interpretation of flyweights and vertical anchors.
Alternativ zu Anordnungen mit über der Rollenachse der Rollen wirksamen angeordneten Energiespeichern können in vorteilhafter Weise Schlepphebel angeordnet werden, bei denen an einer Seite des Schlepphebels der Energiespeicher gehäusefest abgestützt und auf der anderen Seite die Beaufschlagungseinheit angreift, wobei die Hebelachse die Rolle aufnimmt.alternative to arrangements with over the roller axis of the rollers effectively arranged energy storage can be arranged in an advantageous manner rocker arms, in which supported on one side of the rocker arm of the energy storage fixed to the housing and on the other side attacks the admission unit, wherein the lever axis absorbs the roll.
Die
Erfindung wird anhand der in den
In
dem gezeigten Drehschwingungsdämpfer
Das
gezeigte Ausführungsbeispiel
sieht eine Abkoppelung der Sekundärschwungscheibe
Die
Schaltung der Formschlusskupplung
In
der
Die
Rollenlaufbahn
In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der durch den Neigungswinkel α bedingte
Radius bei nicht durch Fliehkraft verlagerter Kurvenscheibe
Die
Wirkung des Energiespeichers
Die
In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der Energiespeicher
Die
Im
Einzelnen zeigt
Die
Rolleneinheit
Die
Rolleneinheit
- 11
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
- 22
- PrimärschwungscheibePrimary flywheel
- 33
- AnlasserzahnkranzStarter gear
- 44
- Flanschflange
- 55
- SekundärschwungscheibeSecondary flywheel
- 66
- Lagerungstorage
- 77
- Reibflächefriction surface
- 88th
- Kurvenscheibecam
- 8a8a
- Kurvenscheibecam
- 99
- Kurvenscheibecam
- 1010
- RollenlaufbahnRoller track
- 10a10a
- RollenlaufbahnRoller track
- 1111
- RollenlaufbahnRoller track
- 1212
- Rollerole
- 12a12a
- Rollerole
- 1313
- Rollerole
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- Schlepphebelcam follower
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- Vorspannkraftpreload force
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- Vorspannwegpreload
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- Neigungswinkeltilt angle
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EP3080478A1 (en) * | 2013-12-09 | 2016-10-19 | Renault s.a.s | Device for regulating the rotation of a shaft, in particular in the automobile field |
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WO2012065796A1 (en) | 2010-11-16 | 2012-05-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Device for actively reducing mechanical oscillation |
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