DE102010051249A1

DE102010051249A1 - Damper for absorbing torsional vibration in drive strand of motor vehicle, has primary mass coupled with secondary mass by centrifugal force weight, where distance of groove of secondary mass to axis of rotation changes in direction

Info

Publication number: DE102010051249A1
Application number: DE102010051249A
Authority: DE
Inventors: Gabor Kenderi
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2011-06-16

Abstract

The damper (10) has a primary mass (16) including an arc-shaped elbow groove (34), and a secondary mass (20) including an arc-shaped elbow groove (36). The secondary mass is rotated relative to the primary mass around an axis of rotation (32) along circumferential direction, and a centrifugal force weight (18) is guided into the elbow grooves. The primary mass is coupled with the secondary mass by the centrifugal force weight. Distance (S1) of the elbow groove of the secondary mass to the axis of rotation changes along circumferential direction.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, mit dessen Hilfe Drehschwingungen insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gedämpft beziehungsweise ganz oder teilweise getilgt werden können.The invention relates to a torsional vibration damper, with the aid of which torsional vibrations, in particular in a drive train of a motor vehicle, can be damped or completely or partially extinguished.

Im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs können bei relativ niedrigen Motordrehzahlen wegen einer Ungleichmäßigkeit des Motormoments Schwingungen auftreten. Diese Schwingungen können durch eine passive Isolation des Antriebsstrangs mit Hilfe eines Feder-Dämpfer-Systems isoliert werden, das auch als Torsionsdämpfungs- beziehungsweise Drehschwingungsdämpfungssystem bezeichnet wird. Aus DE 10 2008 059 236 A1 ist ein kompliziert aufgebauter Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei dem drehzahlabhängig eine einem Verdrehen einer Primärmasse zu einer Sekundärmasse entgegenstehende Federsteifigkeit verändert wird.In the powertrain of a motor vehicle vibrations may occur at relatively low engine speeds because of an unevenness of the engine torque. These vibrations can be isolated by passive isolation of the powertrain by means of a spring-damper system, also referred to as a torsional damping system. Out DE 10 2008 059 236 A1 is a complicated design torsional vibration damper known in the speed dependent on a twisting of a primary mass to a secondary mass opposing spring stiffness is changed.

Je nach Bauart und Drehzahl eines mit dem Drehschwingungsdämpfer verbundenen Motors eines Kraftfahrzeugs können im Antriebsstrand Drehschwingungen mit unterschiedlichen Frequenzen auftreten. Daher besteht ein beständiges Bedürfnis das Dämpfungsverhalten des Drehschwingungsdämpfers durch einfache konstruktive Maßnahmen möglichst optimal an die zu erwartenden Drehschwingungsbedingungen anpassen zu können.Depending on the design and speed of a connected to the torsional vibration damper motor of a motor vehicle torsional vibrations with different frequencies can occur in the drive beach. Therefore, there is a constant need to be able to optimally adapt the damping behavior of the torsional vibration damper by simple design measures to the expected torsional vibration conditions.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen konstruktiv einfach aufgebauten Drehschwingungsdämpfer zu schaffen, der leicht an zu erwartenden Drehschwingungsbedingungen anpasst werden kann.The object of the invention is to provide a structurally simple torsional vibration damper, which can be easily adapted to expected torsional vibration conditions.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Drehschwingungsdämpfers mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by a torsional vibration damper with the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird ein Drehschwingungsdämpfer geschaffen zum Dämpfen von Drehschwingungen, insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer eine erste bogenförmige Bogennut aufweisenden Primärmasse, einer eine zweite bogenförmige Bogennut aufweisenden Sekundärmasse, wobei die Sekundärmasse in Umfangsrichtung relativ zur Primärmasse um eine Drehachse verdrehbar ist, und mindestens einem sowohl in der ersten Bogennut als auch in der zweiten Bogennut geführten Fliehkraftgewicht, über das die Primärmasse mit der Sekundärmasse gekoppelt ist, wobei ein Abstand der Bogennut zur Drehachse sich in Umfangsrichtung verändert.According to the invention, a torsional vibration damper is provided for damping torsional vibrations, in particular in a drive train of a motor vehicle, having a first arcuate arc groove having primary mass, a second arcuate arc groove having secondary mass, wherein the secondary mass is rotatable about a rotation axis in the circumferential direction relative to the primary mass, and at least a guided both in the first arc groove and in the second arc centrifugal weight, via which the primary mass is coupled to the secondary mass, wherein a distance of the arc groove to the axis of rotation changes in the circumferential direction.

Wenn sich die Primärmasse relativ zur Sekundärmasse im Umfangsrichtung verdreht, wird das in den Bogennuten geführte Fliehkraftgewicht aufgrund der durch die Bogennuten erzwungene Abstandsänderung des Fliehkraftgewichts zur Drehachse in radialer Richtung bewegt, wodurch sich eine Änderung der potentiellen Energie des Fliehkraftgewichts im Fliehkraftfelds des Drehschwingungsdämpfers ergibt. Über den Verlauf der Bogennuten in Umfangsrichtung lässt sich bei einem relativen Verdrehen der Primärmasse zur Sekundärmasse in Abhängigkeit von einem relativen Verdrehwinkel ein nahezu beliebiger Verlauf eines der Verdrehung entgegenstehenden Widerstands einstellen, wobei der Widerstand zumindest abschnittsweise progressiv, konstant und/oder degressiv verlaufen kann. Die gespeicherte potentielle Energie kann bei der entsprechenden Gegenbewegung der Verdrehung wieder abgegeben werden, so dass sich Reibungsverluste beim Dämpfen, insbesondere zumindest teilweisen Tilgen, von Drehschwingungen minimieren lassen. Dadurch sind insbesondere Hystereseverluste vermieden. Da sich je nach Drehzahl die auf das Fliehkraftgewicht wirkende Fliehkraft ändert, kann sich auch der einem Verdrehen entgegenwirkende Widerstand mit verändern. Diese Anpassung erfolgt dabei mit nur einem Freiheitsgrad, so dass ich besonders einfach eine selbstbalancierende Synchronisierung mehrerer Fliehkraftgewichte erfolgen kann, wodurch sich insbesondere Unwuchten vermeiden lassen. Es kann eine drehzahlabhängige Änderung des Dämpfungs- und Tilgungsverhalten des Drehschwingungsdämpfers realisiert werden, wobei das Dämpfungs- und Tilgungsverhalten über eine geeignete Wahl der Masse des Fliehkraftgewichts sowie der Ausgestaltung des Verlaufs der Bogennuten beeinflusst werden kann. Ferner kann für den Schubbetrieb einerseits und dem Zugbetrieb andererseits ein unterschiedlicher Verlauf des einem Verdrehen entgegenstehenden Widerstands vorgesehen werden. Durch die Länge zumindest einer der Bogennuten in Umfangsrichtung kann ferner ein maximaler Verdrehwinkel der Primärmasse zur Sekundärmasse vorgegeben werden. Insbesondere kann die Eigenfrequenz des Drehschwingungsdämpfers an die Frequenz der ersten und/oder zweiten Ordnung und/oder einer höheren Ordnung der Massenkräfte eines angeschlossenen Kolbenmotors angepasst sein. Ferner kann die Anzahl und Anordnung der Fliehkraftgewichte geeignet gewählt werden. Insbesondere ist eine Vielzahl an sich relativ zueinander bewegbaren Bauteilen vermieden, so dass der Drehschwingungsdämpfer einfach und robust aufgebaut ist. Dadurch ist ein einfach aufgebauter Drehschwingungsdämpfer geschaffen, der leicht an zu erwartenden Drehschwingungsbedingungen anpasst werden kann.When the primary mass rotates relative to the secondary mass in the circumferential direction, the centrifugal weight guided in the arc grooves is moved in the radial direction due to the distance change of the centrifugal weight forced by the arc grooves, resulting in a change in the potential energy of the centrifugal weight in the centrifugal force field of the torsional vibration damper. About the course of the arc grooves in the circumferential direction can be set in a relative rotation of the primary mass to the secondary mass as a function of a relative angle of rotation almost arbitrary course of a rotation opposing resistance, the resistance can at least partially progressive, constant and / or degressive. The stored potential energy can be released again in the corresponding counter-movement of the rotation, so that friction losses during damping, in particular at least partial eradication, can be minimized by torsional vibrations. As a result, in particular hysteresis losses are avoided. Since, depending on the speed, the centrifugal force acting on the centrifugal weight changes, and the counteracting a twisting resistance can also change. This adaptation takes place with only one degree of freedom, so that I can easily be a self-balancing synchronization of several centrifugal weights, which can be avoided in particular imbalances. It can be realized a speed-dependent change in the damping and repayment behavior of the torsional vibration damper, wherein the damping and repayment behavior can be influenced by a suitable choice of the mass of the centrifugal weight and the configuration of the course of the arc grooves. Furthermore, for the overrun operation on the one hand and the traction operation on the other hand, a different course of the resistance to resist rotation can be provided. By the length of at least one of the arc grooves in the circumferential direction, a maximum angle of rotation of the primary mass to the secondary mass can be further specified. In particular, the natural frequency of the torsional vibration damper can be adapted to the frequency of the first and / or second order and / or a higher order of the mass forces of a connected piston engine. Furthermore, the number and arrangement of the centrifugal weights can be suitably selected. In particular, a plurality of relatively movable components is avoided, so that the torsional vibration damper is simple and robust. This creates a simple torsional vibration damper that can be easily adapted to expected torsional vibration conditions.

Die Primärmasse kann als Scheibe ausgeführt sein, die insbesondere entweder mit der Antriebswelle zum Einleiten eines von einem Motor erzeugten Drehmoments oder mit einer Abtriebswelle zum Ausleiten eines Drehmoments an ein Fahrzeuggetriebe verbunden sein kann. Die Sekundärmasse kann ebenfalls als Scheibe ausgeführt sein, wobei die Sekundärmasse insbesondere mit der Abtriebswelle oder mit der Antriebswelle, mit der die Primärmasse nicht direkt verbunden ist, verbunden sein kann. Die Primärmasse und die Sekundärmasse können insbesondere koaxial zueinander angeordnet sein. Die über das Fliehkraftgewicht erreichte Koppelung der Primärmasse mit der Sekundärmasse führt insbesondere dazu, dass zwischen der Primärmasse und der Sekundärmasse ein Drehmoment übertragen werden kann. Die Primärmasse und die Sekundärmasse können zusätzlich über ein weiteres Mittel zur Drehmomentübertragung, insbesondere über mindestens eine Spiral- und/oder Bogenfeder, verbunden sein, wobei das Mittel zur Drehmomentübertragung ein relativ zueinander begrenztes Verdrehen in Umfangsrichtung der Primärmasse zur Sekundärmasse zulässt.The primary mass may be in the form of a disk, which may in particular be connected either to the drive shaft for introducing a torque generated by a motor or to an output shaft for conducting a torque to a vehicle transmission. The secondary mass can also be designed as a disk, the secondary mass in particular with the output shaft or with the drive shaft to which the primary mass is not directly connected, may be connected. The primary mass and the secondary mass can in particular be arranged coaxially with one another. The coupling of the primary mass with the secondary mass achieved via the centrifugal weight leads, in particular, to the fact that a torque can be transmitted between the primary mass and the secondary mass. The primary mass and the secondary mass can additionally be connected via a further means for torque transmission, in particular via at least one spiral and / or bow spring, wherein the means for torque transmission allows relatively limited rotation in the circumferential direction of the primary mass to the secondary mass.

Vorzugsweise verringert sich der Abstand der der ersten Bogennut und/oder der zweiten Bogennut zur Drehachse bei einem sich erhöhenden relativen Verdrehwinkel. Dies führt dazu, dass der Widerstand, der einem relativen Verdrehen der Primärmasse zur Sekundärmasse entgegengesetzt werden kann, bei steigendem Verdrehwinkel progressiv ansteigt. Gleichzeitig führt die an dem Fliehkraftgewicht angreifen Fliehkraft dazu, dass die Primärmasse relativ zur Sekundärmasse in eine Nullstellung, in der ein relativer Verdrehwinkel zwischen der Primärmasse und der Sekundärmasse Null beträgt, zurück gedrückt wird. In der Nullstellung ergibt sich dadurch eine stabile Gleichgewichtslage.Preferably, the distance of the first arc groove and / or the second arc groove to the axis of rotation decreases at an increasing relative angle of rotation. As a result, the resistance, which can be opposed to a relative rotation of the primary mass to the secondary mass, increases progressively as the angle of rotation increases. At the same time, the centrifugal force acting on the centrifugal weight causes the primary mass to be pushed back relative to the secondary mass into a zero position, in which a relative angle of rotation between the primary mass and the secondary mass is zero. In the zero position, this results in a stable equilibrium position.

Besonders bevorzugt erfolgt der Verlauf der ersten Bogennut symmetrisch zum Verlauf der zweiten Bogennut. Wenn die Primärmasse und die Sekundärmasse koaxial hintereinander angeordnet sind, ist die erste Bogennut zur zweiten Bogennut in Draufsicht insbesondere achsensymmetrisch ausgestaltet. Dies bedeutet, dass bei einem bestimmten Verdrehwinkel im Vergleich zu einer Nullstellung, in der ein relativer Verdrehwinkel zwischen der Primärmasse und der Sekundärmasse Null beträgt, die von dem Fliehkraftgewicht in der ersten Bogennut zurückgelegte Wegstrecke der von dem Fliehkraftgewicht in der zweiten Bogennut zurückgelegten Wegstrecke entspricht. Die Relativbewegung der Primärmasse zur Sekundärmasse wird bei einem bestimmten Verdrehwinkel zu gleichen Teilen auf eine Bewegung des Fliehkraftgewichts in der ersten Bogennut und in der zweiten Bogennut aufgeteilt. Durch eine vergleichsweise geringe Erstreckung der jeweiligen Bogennuten in Umfangsrichtung lassen sich große Verdrehwinkel realisieren.Particularly preferably, the course of the first arc groove is symmetrical to the course of the second arc groove. If the primary mass and the secondary mass are arranged coaxially one behind the other, the first arc groove to the second arc groove in plan view is designed in particular axially symmetrical. This means that at a certain angle of rotation compared to a zero position in which a relative angle of rotation between the primary mass and the secondary mass is zero, the distance covered by the centrifugal weight in the first arc groove corresponds to the distance covered by the centrifugal weight in the second arc groove. The relative movement of the primary mass to the secondary mass is divided at a certain angle of rotation in equal parts to a movement of the centrifugal weight in the first arc groove and in the second arc groove. By a comparatively small extent of the respective arc grooves in the circumferential direction, large angles of rotation can be realized.

Insbesondere ist das Fliehkraftgewicht in der ersten Bogennut und/oder in der zweiten Bogennut rollend gelagert. Das Fliehkraftgewicht kann insbesondere mindestens eine radial nach außen weisende Abrollfläche aufweisen, die ohne signifikante Reibung an einer Innenfläche der ersten Bogennut und/oder der zweiten Bogennut abrollen kann. Das Fliehkraftgewicht ist insbesondere im Bereich der Abrollfläche rotationssymmetrisch. Vorzugsweise verläuft eine Rotationsachse, um die sich das Fliehkraftgewicht beim Abrollen dreht, durch den Schwerpunkt des Fliehkraftgewichts. Ein reibungsbehaftetes Schleifen oder Schaben des Fliehkraftgewichts an der ersten Bogennut und/oder an der zweiten Bogennut kann dadurch vermieden werden. Ferner kann bei einer geeigneten Materialpaarung, wie beispielsweise Stahl/Stahl, ein Schmierölbedarf, sofern überhaupt erforderlich, gering gehalten werden.In particular, the centrifugal weight is stored rolling in the first arc groove and / or in the second arc groove. The centrifugal weight can in particular have at least one radially outwardly facing rolling surface, which can roll without significant friction on an inner surface of the first arc groove and / or the second arc groove. The centrifugal weight is rotationally symmetrical, in particular in the area of the rolling surface. Preferably, an axis of rotation about which the centrifugal weight rotates when rolling, runs through the center of gravity of the centrifugal weight. Frictional grinding or scraping of the centrifugal weight at the first arc groove and / or at the second arc groove can thereby be avoided. Further, with a suitable combination of materials, such as steel / steel, a lube oil requirement, if any, may be kept low.

Vorzugsweise weist das Fliehkraftgewicht einen Gewichtskörper und eine relativ zum Gewichtskörper drehbare Gewichtsachse auf, wobei insbesondere der Gewichtskörper und die Gewichtsachse rotationssymmetrisch ausgestaltet und koaxial angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist die Gewichtsachse in dem Gewichtskörper über ein Lager, insbesondere ein Nadellager, gelagert. Die Gewichtsachse ist beispielsweise im Wesentlichen als ein Rundstahl ausgeführt, der in mindestens einem vorzugsweise ringförmigen Gewichtskörper gelagert ist. Besonders bevorzugt sind zwei Gewichtskörper vorgesehen, die entlang der Gewichtsachse zueinander beabstandet sind. Die Gewichtsachse kann sowohl in der ersten Bogennut als auch in der zweiten Bogennut geführt sein, während die Gewichtskörper außerhalb der Primärmasse und der Sekundärmasse positioniert sind. Durch die Gewichtskörper kann jeweils ein Anschlag ausgebildet werden, der im Bereich der jeweils zugeordneten Bogennut an der Oberfläche der jeweiligen axialen Stirnseite der Primärmasse beziehungsweise Sekundärmasse anschlagen kann. Durch die Gewichtskörper kann dadurch eine Verliersicherung ausgebildet werden. Ferner können die Gewichtskörper leicht ausgetauscht werden, um den gleichen Drehschwingungsdämpfer mit unterschiedlichen Gewichten für das Fliehkraftgewicht ausstatten zu können, so dass der gleiche Drehschwingungsdämpfer an unterschiedliche Einbausituationen bei unterschiedlichen Motorentypen leicht angepasst werden kann.The centrifugal weight preferably has a weight body and a weight axis which can be rotated relative to the weight body, wherein in particular the weight body and the weight axis are rotationally symmetrical and are arranged coaxially. Particularly preferably, the weight axis in the weight body via a bearing, in particular a needle bearing, stored. The weight axis is designed, for example, essentially as a round steel, which is mounted in at least one preferably annular weight body. Particularly preferably, two weight bodies are provided, which are spaced apart from each other along the weight axis. The weight axis may be guided in both the first arc groove and the second arc groove, while the weight bodies are positioned outside of the primary mass and the secondary mass. By the weight body, in each case a stop can be formed, which can strike in the region of the respective associated arc groove on the surface of the respective axial end side of the primary mass or secondary mass. By the weight body can be formed a captive. Further, the weight bodies can be easily exchanged to provide the same torsional vibration damper with different weights for the centrifugal weight, so that the same torsional vibration damper can be easily adapted to different installation situations with different types of engines.

Insbesondere weist das Fliehkraftgewicht mindestens einen radial abstehenden Anschlag zum Anschlagen an eine axiale Stirnseite der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse auf. Dadurch kann ein axiales Herausfallen des Fliehkraftgewichts aus dem Drehschwingungsdämpfer vermieden werden. Vorzugsweise weist der Gewichtskörper zumindest zwei abstehende Anschläge auf, die an den axialen Enden der jeweiligen Bogennut an der Primärmasse beziehungsweise Sekundärmasse anschlagen können. Dadurch wird eine Verliersicherung ausgebildet, die ein axiales Herausfallen des Fliehkraftgewichts aus dem Drehschwingungsdämpfer sicher verhindert. Vorzugsweise ist das Fliehkraftgewicht in Seitenansicht im Wesentlichen H-förmig ausgestaltet, wobei der den jeweiligen Anschlag ausbildende Teil über seine Dicke maßgeblich das Eigengewicht des Fliehkraftgewichts bestimmen kann. Das Fliehkraftgewicht ist insbesondere mehrteilig ausgeführt.In particular, the centrifugal weight on at least one radially projecting stop for abutment against an axial end face of the primary mass and / or the secondary mass. Thereby, an axial falling out of the centrifugal weight can be avoided from the torsional vibration damper. Preferably, the weight body has at least two protruding stops which can strike at the axial ends of the respective arc groove on the primary mass or secondary mass. As a result, a captive securing device is formed which reliably prevents axial falling out of the centrifugal weight from the torsional vibration damper. Preferably, the centrifugal weight is in Side view designed substantially H-shaped, wherein the part forming the respective stop can significantly determine the weight of the centrifugal weight over its thickness. The centrifugal weight is designed in particular in several parts.

In bevorzugter Ausführungsform sind das Eigengewicht des Fliehkraftgewichts und der Verlauf der ersten Bogennut in Umfangsrichtung und/oder der Verlauf der zweiten Bogennut in Umfangsrichtung derart gewählt, dass sich die Eigenfrequenz des Drehschwingungsdämpfers unabhängig von der Amplitude der zu dämpfenden Frequenz ändert. Dadurch ergeben sich für den Drehschwingungsdämpfer die Eigenschaften eines linearen Tilgers. Die Dämpfungs- beziehungsweise Tilgungsgüte ist damit vom angreifenden Drehmoment im Wesentlichen unabhängig. Bei einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor, in das ein derartiger Drehschwingungsdämpfer eingebaut ist, kann der Drehschwingungsdämpfer sowohl bei geringer Last als auch bei Volllast Drehschwingungen dämpfen beziehungsweise tilgen, die anderenfalls in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zu einer starken Beanspruchung durch Torsion führen könnten.In a preferred embodiment, the weight of the centrifugal weight and the course of the first arc groove in the circumferential direction and / or the course of the second arc groove in the circumferential direction are chosen such that the natural frequency of the torsional vibration damper changes regardless of the amplitude of the frequency to be damped. This results in the characteristics of a linear damper for the torsional vibration damper. The attenuation or repayment quality is thus essentially independent of the applied torque. In a motor vehicle with an internal combustion engine, in which such a torsional vibration damper is installed, the torsional vibration damper can attenuate or eradicate torsional vibrations both at low load and at full load, which could otherwise lead to a heavy load by torsion in a drive train of the motor vehicle.

Besonders bevorzugt sind mindestens zwei Fliehkraftgewichte vorgesehen, wobei die zwei Fliehkraftgewichte auf einer gemeinsamen durch die Drehachse radial verlaufenden Linie angeordnet sind. Die Fliehkraftgewichte können einander radial gegenüberliegend angeordnet sein. Die Fliehkräfte der zwei gegenüberliegenden Fliehkraftgewichte können sich gegenseitig aufheben, so dass Unwuchten vermieden sind.Particularly preferably, at least two centrifugal weights are provided, wherein the two centrifugal weights are arranged on a common line extending radially through the axis of rotation. The centrifugal weights may be arranged radially opposite each other. The centrifugal forces of the two opposing centrifugal weights can cancel each other, so that imbalances are avoided.

Insbesondere weist die Sekundärmasse oder die Primärmasse zwei zueinander axial beabstandete und miteinander verbundene Teilmassen auf, wobei die Primärmasse oder die Sekundärmasse zwischen den Teilmassen angeordnet ist. Dadurch ist es insbesondere möglich das mindestens eine Fliehkraftgewicht zwischen den vorzugsweise scheibenförmigen Teilmassen verliersicher beweglich anzuordnen. Ferner kann das Fliehkraftgewicht zwischen den Teilmassen leicht geschmiert werden, ohne dass das verwendete Schmieröl aus der ersten Bogennut und/oder der zweiten Bogennut auslaufen kann. Besonders bevorzugt ist das Fliehkraftgewicht zwischen den Teilmassen dichtend eingeschlossen. Hierzu kann beispielsweise in den Teilmassen jeweils die jeweilige Bogennut derart, beispielsweise durch Fräsen, eingebracht sein, dass diese Nut nur von einer axialen Seite her für das Fliehkraftgewicht zugänglich ist und an der anderen axialen Seite durch das Material der jeweiligen Teilmasse verschlossen ist. Die Bogennut oder Radialnut kann in diesem Fall als Vertiefung mit geschlossenem Boden in der jeweiligen Teilmasse eingearbeitet sein.In particular, the secondary mass or the primary mass has two mutually axially spaced and interconnected sub-masses, wherein the primary mass or the secondary mass is arranged between the sub-masses. This makes it possible in particular to arrange the at least one centrifugal weight between the preferably disc-shaped sub-masses captive movable. Further, the centrifugal weight between the sub-masses can be easily lubricated without the lubricating oil used can leak from the first arc groove and / or the second arc groove. Particularly preferably, the centrifugal weight is sealingly enclosed between the sub-masses. For this purpose, for example, in the sub-masses each respective arc groove such, for example, by milling, be introduced that this groove is accessible only from one axial side for the centrifugal weight and is closed at the other axial side by the material of the respective submass. The arc groove or radial groove can be incorporated in this case as a recess with a closed bottom in the respective sub-mass.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert.The invention will be explained by way of example with reference to the accompanying drawings based on preferred embodiments.

Es zeigen:Show it:

1: eine schematische Draufsicht eines Drehschwingungsdämpfers in einer ersten Position, 1 FIG. 2 is a schematic plan view of a torsional vibration damper in a first position. FIG.

2: eine schematische Draufsicht des Drehschwingungsdämpfers aus 1 in einer zweiten Position und 2 : A schematic plan view of the torsional vibration damper 1 in a second position and

3: eine schematisches Diagramm des Verlaufs einer Steifigkeit des Drehschwingungsdämpfers aus 1 in Abhängigkeit von einem Verdrehwinkel bei verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten. 3 : A schematic diagram of the course of a stiffness of the torsional vibration damper 1 depending on a twist angle at different rotational speeds.

Der in den 1 und 2 dargestellte Drehschwingungsdämpfer 10 weist eine mit einer nicht dargestellten Antriebswelle verbundene scheibenförmige Primärmasse 16 auf. Die Primärmasse 16 ist über ein Fliehkraftgewicht 18 kinematisch mit einer scheibenförmigen Sekundärmasse 20 gekoppelt. Durch das Fliehkraftgewicht 18 kann von der Primärmasse 16 ein Drehmoment an die Sekundärmasse 20 übertragen werden und umgekehrt. Die Primärmasse 16 und die Sekundärmasse 20 sind koaxial angeordnet und können um dieselbe Drehachse 32 der Antriebswelle rotieren.The in the 1 and 2 illustrated torsional vibration damper 10 has a disk-shaped primary mass connected to a drive shaft, not shown 16 on. The primary mass 16 is about a centrifugal weight 18 kinematically with a disk-shaped secondary mass 20 coupled. By the centrifugal weight 18 can from the primary mass 16 a torque to the secondary mass 20 be transferred and vice versa. The primary mass 16 and the secondary mass 20 are coaxially arranged and can be around the same axis of rotation 32 rotate the drive shaft.

Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein einzelnes Fliehkraftgewicht 18 vorgesehen. Vorzugsweise sind beispielsweise zwei Fliehkraftgewichte 18 vorgesehen, die in radialer Richtung einander gegenüberliegend angeordnet sind und auf einer durch die Drehachse 32 radial verlaufenden gedachten Linie liegen, um Unwuchten zu vermeiden. Es können aber auch noch mehr Fliehkraftgewichte 18 vorgesehen werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Primärmasse 16 für das Fliehkraftgewicht 18 eine größtenteils im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende erste Bogennutnut 34 auf. Entsprechend weist die Sekundärmasse 20 für dasselbe Fliehkraftgewicht 18 eine von der Primärmasse 16 verdeckte größtenteils im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende zweite Bogennut 36 auf. Das Fliehkraftgewicht 18 ist sowohl in der ersten Bogennut 34 als auch in der zweiten Bogennut 36 geführt. Das Fliehkraftgewicht 18 kann dabei auf einer Innenseite der ersten Bogennut 34 und/oder der zweiten Bogennut 36 abgleiten und/oder abrollen. Ein Abstand S der Bogennut 36 zur Drehachse 32 ändert sich in Umfangsrichtung. In der in 2 dargestellten Nullstellung, in welcher ein relativer Verdrehwinkel α der Primärmasse 16 zur Sekundärmasse 20 Null beträgt, ist der Abstand S₁ der Bogennut 36 zur Drehachse 32 maximal. In der nicht dargestellten Maximalstellung, in welcher bei einem relativen maximalen Verdrehwinkel α_max der Primärmasse 16 zur Sekundärmasse 20 das Fliehkraftgewicht 18 an einem Ende einer der Bogennuten 34, 36 in Umfangsrichtung anschlägt, ist der Abstand 52 der jeweiligen Bogennut 34, 36 zur Drehachse 32 minimal. Aufgrund dieser Änderung des Abstands S bei einer Verdrehung der Primärmasse 16 zur Sekundärmasse 20 wird das Fliehkraftgewicht 18 entgegen der Fliehkraftrichtung nach radial innen gedrückt, wodurch sich die potentielle Energie des Fliehkraftgewichts 18 erhöht. Die so gespeicherte potentielle Energie kann wieder abgegeben werden, wenn durch die angreifenden Fliehkraftkräfte das Fliehkraftgewicht 18 die Sekundärmasse 20 in eine relative Lage zur Primärmasse 16 drückt, in welcher der entstandene Verdrehwinkel α wieder ausgeglichen ist (Nullstellung). Durch die radiale Bewegung des Fliehkraftgewichts 18 kann ferner das Trägheitsmoment des Drehschwingungsdämpfers 10 bei einem relativen Verdrehen der Primärmasse 16 zur Sekundärmasse 20 verringert und beim Ausgleichen der Verdrehung erhöht werden, wodurch sich in der Nullstellung ein stabiles Gleichgewicht einstellt.Im in 1 illustrated embodiment is for reasons of clarity, only a single centrifugal weight 18 intended. Preferably, for example, two centrifugal weights 18 provided, which are arranged opposite one another in the radial direction and on one through the axis of rotation 32 lie radially imaginary line to avoid imbalances. But there are also more centrifugal weights 18 be provided. In the illustrated embodiment, the primary mass 16 for the centrifugal weight 18 a largely substantially extending in the circumferential direction first Bogennutnut 34 on. Accordingly, the secondary mass 20 for the same centrifugal weight 18 one of the primary mass 16 concealed mostly substantially circumferentially extending second arc groove 36 on. The centrifugal weight 18 is both in the first arc groove 34 as well as in the second arch groove 36 guided. The centrifugal weight 18 can be on an inside of the first arc groove 34 and / or the second arc groove 36 slide off and / or roll off. A distance S of the arc groove 36 to the axis of rotation 32 changes in the circumferential direction. In the in 2 illustrated zero position, in which a relative angle of rotation α of the primary mass 16 to secondary mass 20 Zero, the distance S _{1 is} the arc groove 36 to the axis of rotation 32 maximum. In the maximum position, not shown, in which at a relative maximum angle of rotation α _{max of} the primary mass 16 to secondary mass 20 the centrifugal weight 18 at one end of one of the arc grooves 34 . 36 strikes in the circumferential direction, the distance 52 the respective arc groove 34 . 36 to the axis of rotation 32 minimal. Due to this change of the distance S at a rotation of the primary mass 16 to secondary mass 20 becomes the centrifugal weight 18 pressed radially inward against the centrifugal force direction, which increases the potential energy of the centrifugal weight 18 elevated. The stored potential energy can be released again, if the centrifugal force forces the centrifugal force 18 the secondary mass 20 in a relative position to the primary mass 16 expresses in which the resulting angle of rotation α is balanced again (zero position). Due to the radial movement of the centrifugal weight 18 may also be the moment of inertia of the torsional vibration damper 10 at a relative rotation of the primary mass 16 to secondary mass 20 be reduced and increased when compensating for the rotation, which sets a stable balance in the zero position.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Fliehkraftgewicht 18 zwei in axialer Richtung hintereinander angeordnete scheibenförmige Gewichtskörper 42 auf, die mit einer Gewichtsachse 46 vorzugsweise relativ drehbar verbunden sind. Die Gewichtskörper 42 können an einer Stirnseite 52 der Primärmasse 16 und/oder der Sekundärmasse 20 anschlagen, um eine Verliersicherung auszubilden. Lediglich die Gewichtsachse 42 des Fliehkraftgewichts 18 ist sowohl in der ersten Bogennut 34 als auch in der zweiten Bogennut 36 geführt.In the illustrated embodiment, the centrifugal weight 18 two in the axial direction one behind the other arranged disc-shaped weight body 42 on that with a weight axis 46 preferably connected relatively rotatable. The weight body 42 can on a front side 52 the primary mass 16 and / or the secondary mass 20 strike to form a captive. Only the weight axis 42 of the centrifugal weight 18 is both in the first arc groove 34 as well as in the second arch groove 36 guided.

In der in 2 dargestellten Position des Drehschwingungsdämpfers 10 ist die Primärmasse 16 zur Sekundärmasse 20 relativ um einen Verdrehwinkel α verdreht. Die Verdrehung um den Verdrehwinkel α setz sich hierbei aus einer durch die Bewegung des Fliehkraftgewichts 18 in der ersten Bogennut 34 verursachten Verdrehung um einen Winkel α₁ und durch die Bewegung des Fliehkraftgewichts 18 in der zweiten Bogennut 36 verursachten Verdrehung um einen Winkel α₂ zusammen. Aufgrund der achsensymmetrischen Ausgestaltung der ersten Bogennut 34 zur zweiten Bogennut 36 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel die Winkel α₁ und Winkel α₂ gleich groß. Um ein relatives Verdrehen der Primärmasse 16 zur Sekundärmasse 20 in die andere Richtung zu ermöglichen können die Bogennuten 34, 36 in Richtung der jeweils anderen Umfangsrichtung vorzugsweise achsensymmetrisch zur dargestellten Bogennut 34, 36 verlängert sein.In the in 2 shown position of the torsional vibration damper 10 is the primary mass 16 to secondary mass 20 relatively rotated by a twist angle α. The rotation about the angle of rotation α is in this case from a by the movement of the centrifugal weight 18 in the first arch groove 34 caused rotation by an angle α ₁ and by the movement of the centrifugal weight 18 in the second arch groove 36 caused twist by an angle α ₂ together. Due to the axisymmetric configuration of the first arc groove 34 to the second arc groove 36 are in the illustrated embodiment, the angle α ₁ and angle α ₂ equal. To a relative twisting of the primary mass 16 to secondary mass 20 in the other direction to enable the curved grooves 34 . 36 in the direction of the respective other circumferential direction, preferably axially symmetrical to the arc groove shown 34 . 36 be extended.

Durch die auf das Fliehkraftgewicht 18 wirkende Fliehkraft wird einem relativen Verdrehen der Primärmasse 16 zur Sekundärmasse 20 ein Widerstand entgegengesetzt werden, dessen Torsionssteifigkeit in 3 durch eine Federkonstante c in Nm/° abgebildet werden kann, die sich in Abhängigkeit des Verdrehwinkels α in Winkelgrad ändert. Zusätzlich ändert sich im Unfangsrichtung die Federsteifigkeit c aufgrund der unterschiedlichen Fliehkräfte in Abhängigkeit von der Drehzahl des Drehschwingungsdämpfers. Ein erster Verlauf 22 der Federsteifigkeit c bei einer Drehzahl von 750 U/min führt zu geringeren Steifigkeiten als ein zweiter Verlauf 24 bei 1400 U/min, ein dritter Verlauf 26 bei 3000 U/min oder einem vierten Verlauf 28 bei 3000 U/min.By the on the centrifugal weight 18 acting centrifugal force is a relative rotation of the primary mass 16 to secondary mass 20 be opposed to a resistance whose torsional stiffness in 3 can be represented by a spring constant c in Nm / °, which changes in angular degree as a function of the angle of rotation α. In addition, in the circumferential direction, the spring stiffness c changes due to the different centrifugal forces as a function of the rotational speed of the torsional vibration damper. A first course 22 The spring stiffness c at a speed of 750 rev / min leads to lower stiffness than a second course 24 at 1400 rpm, a third course 26 at 3000 rpm or a fourth course 28 at 3000 rpm.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
1616: Primärmasseprimary mass
1818: Fliehkraftgewichtflyweight
2020: Sekundärmassesecondary mass
2222: erster Verlauffirst course
2424: zweiter Verlaufsecond course
2626: dritter Verlaufthird course
2828: vierter Verlauffourth course
3232: Drehachseaxis of rotation
3434: erste Bogennutfirst arc groove
3636: zweite Bogennutsecond arc groove
4242: Gewichtskörperbody weight
4646: Gewichtsachseweight shaft
5252: Stirnseitefront

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008059236 A1 [0002]

Claims

Torsional vibration damper for damping torsional vibrations, in particular in a drive train of a motor vehicle, having a first curved arc groove (FIG. 34 ) having primary mass ( 16 ), one a second arcuate arc groove ( 36 ) having secondary mass ( 20 ), whereby the secondary mass ( 20 ) in the circumferential direction relative to the primary mass ( 16 ) about a rotation axis ( 32 ) is rotatable, and at least one in both the first arc groove ( 34 ) as well as in the second arc groove ( 36 ) guided centrifugal weight ( 18 ), over which the primary mass ( 16 ) with the secondary mass ( 20 ), wherein a distance (S ₁ , S ₂ ) of the arc groove ( 36 ) to the axis of rotation ( 32 ) changes in the circumferential direction.

Torsional vibration damper according to claim 1, characterized in that the distance (S ₁ , S ₂ ) of the first arc groove ( 34 ) and / or the second arc groove ( 36 ) to the axis of rotation ( 32 ) is reduced at an increasing relative angle of rotation (α).

Torsional vibration damper according to claim 1 or 2, characterized in that the course of the first arc groove ( 34 ) symmetrical to the course of the second arc groove ( 36 ) he follows.

Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 3, characterized in that the centrifugal weight ( 18 ) in the first arc groove ( 34 ) and / or in the second arc groove ( 36 ) is rolling.

Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 4, characterized in that the centrifugal weight ( 18 ) a weight body ( 42 ) and a relative to the weight body ( 42 ) rotatable weight axis ( 46 ), wherein in particular the weight body ( 42 ) and the weight axis ( 46 ) are rotationally symmetrical and arranged coaxially.

Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 5, characterized in that the centrifugal weight ( 18 ) at least one radially projecting stop for striking an axial end face ( 52 ) of the primary mass ( 16 ) and / or the secondary mass ( 20 ) having.

Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 6, characterized in that the weight of the centrifugal weight ( 18 ) and the course of the first arc groove ( 34 ) in the circumferential direction and / or the course of the second arc groove ( 36 ) are selected in the circumferential direction such that the natural frequency of the torsional vibration damper ( 10 ) regardless of the amplitude of the frequency to be damped.

Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least two centrifugal weights ( 18 ), wherein the two centrifugal weights ( 18 ) on a joint through the axis of rotation ( 32 ) are arranged radially extending line.