DE102011086911A1 - Torque transmission device for drive train of motor vehicle, has external profile that is locked to component, and energy storage portions that are positioned in annular space formed by input portion of torsional vibration damper - Google Patents
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- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
- F16F15/13142—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses characterised by the method of assembly, production or treatment
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit zwei mittels einer Steckverbindung miteinander gekoppelten Komponenten eines Antriebsstrangs, wobei eine Komponente ein Drehschwingungsdämpfer mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil sowie zwischen diesen in Umfangsrichtung wirksamen ersten Energiespeichern ist und die Steckverbindung aus einem aus zwei mittels zweiter Energiespeicher in Umfangsrichtung gegeneinander beaufschlagbaren Bauteilen gebildeten Ausgangsteil zugeordneten Innenprofil gebildet ist, das spielfrei und drehschlüssig in ein an der anderen Komponente vorgesehenes Außenprofil eingreift.The invention relates to a torque transmission device with two coupled by means of a plug connection components of a drive train, wherein a component is a torsional vibration damper with an input part and an output part and between these circumferentially effective first energy storage and the connector of one of two means of second energy storage in the circumferential direction against each acted upon Components formed output part associated inner profile is formed, which engages without play and rotationally locked in a provided on the other component outer profile.
Eine gattungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ist beispielsweise aus der
Zur Aufnahme der Energiespeicher weist das die Energiespeicher des Drehschwingungsdämpfers beaufschlagende Bauteil wie Flanschteil eingeprägte Taschen auf, in die Laschen zur Beaufschlagung der Energiespeicher eingreifen. Die Energiespeicher werden dabei trocken betrieben, so dass diese und die aufnehmenden Taschen Verschleiß ausgesetzt sind. Des Weiteren sind die in das vergleichsweise mit großer Materialstärke ausgebildete Flanschteil eingeformten Taschen in ihrer Herstellung aufwendig und erfordern einen hohen Bauraum. Dies wirkt insbesondere deswegen nachteilig, da die Steckverbindung auf relativ kleinem Durchmesser angeordnet ist, an dem häufig durch die zweite Komponente bedingt, die neben einer Doppelkupplung beispielsweise als hydrodynamischer Drehmomentwandler, Nasskupplung wie Nassdoppelkupplung und dergleichen ausgebildet sein kann, axiale Einschnürungen des Drehschwingungsdämpfers notwendig sind. Weiterhin ist die auf kleinem Durchmesser angeordnete Steckverbindung bei den zu übertragenden Momenten stärker belastet als eine auf größerem Durchmesser angeordnete Steckverbindung.To accommodate the energy storage, the energy storage of the torsional vibration damper acted upon component such as flange embossed pockets, engage in the tabs for acting on the energy storage. The energy storage are operated dry, so that these and the receiving pockets are exposed to wear. Furthermore, the molded-in in the comparatively large material thickness flange part pockets are expensive to manufacture and require a lot of space. This is particularly disadvantageous because the connector is arranged on a relatively small diameter, often caused by the second component, which may be formed next to a double clutch, for example, as a hydrodynamic torque converter, wet clutch as wet double clutch and the like, axial constrictions of the torsional vibration are necessary. Furthermore, the connector arranged on a small diameter is more heavily loaded in the moments to be transmitted than a connector arranged on a larger diameter.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer Steckverbindung vorzuschlagen, die robust ausgebildet ist und bezüglich eines radial innerhalb der Energiespeicher des Drehschwingungsdämpfers verengten Bauraums bauraumneutral ist.The object of the invention is therefore to propose a torque transmission device with a plug-in connection, which is robust and is space-neutral with respect to a space radially narrowed within the energy storage of the torsional vibration damper.
Die Aufgabe wird durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit zwei mittels einer Steckverbindung miteinander gekoppelten Komponenten eines Antriebsstrangs gelöst, wobei eine Komponente ein Drehschwingungsdämpfer mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil sowie zwischen diesen in Umfangsrichtung wirksamen ersten Energiespeichern ist, die Steckverbindung aus einem dem aus zwei mittels zweiter Energiespeicher in Umfangsrichtung gegeneinander beaufschlagbaren Bauteilen gebildeten Ausgangsteil zugeordneten Innenprofil gebildet ist, das unter Vorspannung mittels der zweiten Energiespeicher spielfrei und drehschlüssig in ein an der anderen Komponente vorgesehenes Außenprofil eingreift, und die ersten und zweiten Energiespeicher in einem gemeinsamen, von dem Eingangsteil gebildeten Ringraum untergebracht sind. Hierbei sind sowohl die ersten als auch die zweiten Energiespeicher gegen Verschmutzung geschützt. Insbesondere bei einer zumindest teilweisen Befüllung des Ringraums mit Schmierstoff wie Fett weisen diese zudem eine geringere Reibung gegenüber den aufnehmenden Bauteilen, geringeren Verschleiß und verbesserte Korrosionsbeständigkeit auf. Durch die radial in Nähe zu den ersten Energiespeichern angeordneten zweiten Energiespeicher wird radial innerhalb dieser Bauraum frei, der durch die zweite Komponente der Drehmomentübertragungseinrichtung genutzt werden kann. Zusätzlich wird die Robustheit der Steckverbindung durch ihre Anordnung auf einem größeren Durchmesser erhöht.The object is achieved by a torque transmission device with two components of a drive train which are coupled to one another by means of a plug connection, wherein one component is a torsional vibration damper with an input part and an output part and between these first energy stores effective in the circumferential direction, the plug connection consists of one of the two by means of second energy storage in Circumferentially formed against components which can be acted upon formed output part associated inner profile, which engages under bias by means of the second energy storage backlash and rotationally locked in a provided on the other component outer profile, and the first and second energy storage are housed in a common annular space formed by the input part. Here, both the first and the second energy storage are protected against contamination. In particular, in an at least partial filling of the annular space with lubricant such as grease, these also have a lower friction compared to the receiving components, lower wear and improved corrosion resistance. By radially arranged in the vicinity of the first energy storage second energy storage is radially free within this space, which can be used by the second component of the torque transmission device. In addition, the robustness of the connector is increased by their arrangement on a larger diameter.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Bauteile bezüglich ihrer Innenprofilierungen wie Innenverzahnungen deckungsgleich und gegenüber den Außenprofilierungen wie Außenverzahnung des Außenprofils mit Umfangsspiel behaftet. Weiterhin sind die Teilungen der Innenprofilierungen und der Außenprofilierung gleich, so dass beispielsweise in jeder Zahnlücke der Außenverzahnung ein Zahn der Innenverzahnungen der Bauteile eingebracht ist. Auf diese Weise wird das über die Steckverbindung zu übertragende Moment auf eine maximale Anzahl von Kontaktflächen verteilt. Das zwischen den Profilierungen des Außen- und Innenprofils eingestellte Umfangsspiel wird durch die mittels der zweiten Energiespeicher erzwungenen Verdrehung der Innenprofilierungen der beiden Bauteile in der Außenprofilierung elastisch ausgeglichen, so dass Störungen der Koaxialität der Drehachsen der beiden Komponenten elastisch ausgeglichen werden, wobei der Anlagekontakt der Innenprofilierungen der Bauteile an jeweils einer Umfangsseite der Außenprofilierung, beispielsweise in Zug- oder Schubrichtung des Antriebsstrangs erhalten bleibt und ein Klappern der Steckverbindung vermieden wird.According to an advantageous embodiment, the components are congruent with respect to their internal profiles such as internal gears and with respect to the outer profiles such as external teeth of the outer profile with circumferential clearance. Furthermore, the pitches of the inner profiles and the outer profile are the same, so that, for example, a tooth of the internal teeth of the components is introduced in each tooth gap of the external toothing. In this way, the moment to be transmitted via the plug connection is distributed over a maximum number of contact surfaces. That between the Profiles of the outer and inner profile set circumferential clearance is elastically balanced by the forced by means of the second energy storage rotation of the inner profiles of the two components in the outer profile, so that interference of the coaxiality of the axes of rotation of the two components are elastically compensated, wherein the abutment contact the internal profiles of the components each one peripheral side of the outer profiling, for example, in the tensile or shear direction of the drive train is maintained and rattling of the connector is avoided.
Die dem Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers zugeordneten Bauteile können als separate Bauteile wie Ringteile ausgebildet sein. Es hat sich jedoch zur Verringerung der Teileanzahl als vorteilhaft erwiesen, wenn das erste Bauteil aus einem die ersten Energiespeicher und zweiten Energiespeicher beaufschlagenden ringförmigen Flanschteil und das zweite Bauteil aus einem die zweiten Energiespeicher aufnehmenden und gegenüber dem Flanschteil axial verspannten Ringteil gebildet sind. Durch die Aufnahme der zweiten Energiespeicher in dem zweiten, bezüglich seiner Materialstärke wesentlich dünneren Bauteil wird eine einfachere Herstellung der Taschen für die zweiten Energiespeicher mit einfacheren Umformwerkzeugen erzielt. Des Weiteren kann das erste Bauteil als Flanschteil einfacher ausgebildet werden und besser auf die Beaufschlagung der ersten Energiespeicher ausgelegt werden. Im Weiteren kann durch die Verlagerung der Taschen in das zweite Bauteil das Flanschteil radial innen auf einen größeren Durchmesser reduziert werden, so dass insgesamt die Steckverbindung auf einem größeren Durchmesser angeordnet und die zweiten Energiespeicher in den Ringraum integriert werden können.The components associated with the output part of the torsional vibration damper can be designed as separate components such as ring parts. However, it has proven to reduce the number of parts advantageous if the first component of a first energy storage and second energy storage acting annular flange and the second component from a second energy storage receiving and opposite the flange axially clamped ring part are formed. By receiving the second energy storage in the second, with respect to its material thickness significantly thinner component easier manufacture of the pockets for the second energy storage is achieved with simpler forming tools. Furthermore, the first component can be designed as a flange part simpler and be better adapted to the application of the first energy storage. Furthermore, by displacing the pockets into the second component, the flange part can be reduced radially inward to a larger diameter so that overall the connector can be arranged on a larger diameter and the second energy store can be integrated into the annular space.
Vor der Verbindung von Brennkraftmaschine und Getriebe, beispielsweise einem manuell oder automatisiert betriebenen Schaltgetriebe, einem Doppelkupplungsgetriebe, CVT oder einem Automatgetriebe, also der beiden Komponenten, nämlich dem Drehschwingungsdämpfer und einer trocken oder nass betriebenen einfachen Reibungskupplung oder Doppelkupplung, einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder dergleichen, mittels der Steckverbindung können die Bauteile bezüglich ihrer Innenprofilierungen mittels einer während der Ausbildung durch das Außenprofil wirkungslos geschalteten Schnappfeder entgegen der Wirkung der zweiten Energiespeicher deckungsgleich gehalten werden. Beispielsweise können Innenverzahnungen der Bauteile deckungsgleich übereinander gelegt werden, indem erste Zungen oder Laschen der drehfest gegenüber dem ersten Bauteil angeordneten, in einem ersten Energieminimum befindlichen Schnappfeder in Ausnehmungen des zweiten Bauteils so eingetaucht werden, dass sich die Innenverzahnungen decken. Auf diese Weise können die Außenprofilierungen wie Außenverzahnung axial in die Lücken der Innenverzahnung eingeführt werden. Hierbei verdrängen die Außenprofilierungen wie Zähne der Außenverzahnung in die Freiräume wie Zahnlücken eintauchende zweite Zungen oder Laschen der Schnappfeder, so dass die Schnappfeder in ihr zweites Energieminimum schnappt und dabei die ersten Zungen aus den Ausnehmungen des zweiten Bauteils herausgezogen werden. Dies hat zur Folge, dass sich die Bauteile unter Einwirkung der zweiten Energiespeicher gegeneinander verdrehen, bis die Innenprofilierungen das Umfangsspiel zu der Außenprofilierung ausgeglichen haben.Before the connection of the engine and transmission, such as a manually or automatically operated manual transmission, a dual clutch transmission, CVT or an automatic transmission, so the two components, namely the torsional vibration damper and a dry or wet operated simple friction clutch or dual clutch, a hydrodynamic torque converter or the like by means of the connector, the components can be kept congruent with respect to their internal profiles by means of a snap-in spring ineffective during training by the outer profile snap against the action of the second energy storage. For example, internal teeth of the components can be superposed congruent by first tongues or tabs of the rotationally fixed relative to the first component, located in a first energy minimum snap spring in recesses of the second component are so immersed that cover the internal teeth. In this way, the external profiles such as external teeth can be inserted axially into the gaps of the internal teeth. Here, the outer profiles displace as teeth of the external teeth in the free spaces such as tooth gaps plunging second tongues or latches of snap spring, so that the snap spring snaps into its second energy minimum, while the first tongues are pulled out of the recesses of the second component. This has the consequence that the components rotate against each other under the action of the second energy storage until the internal profiles have compensated the circumferential clearance to the external profiling.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass in Zugrichtung des Antriebsstrangs beziehungsweise der Drehmomentübertragungseinrichtung – also bei von der Brennkraftmaschine an der Steckverbindung anliegendem Moment – die Innenprofilierungen des ersten Bauteils und in Schubrichtung die Außenprofilierungen des zweiten Bauteils an den Außenprofilierungen des Außenprofils anliegen. Hierdurch entsteht quasi ein starrer Formschluss in Zugrichtung zwischen dem Flanschteil des Drehschwingungsdämpfers und der zweiten Komponente, während bei Lastwechseln, im Leerlauf und insbesondere in Schubrichtung die Außenprofilierung entgegen der Wirkung der zweiten Energiespeicher im Bereich des Umfangsspiels die Innenprofilierung des zweiten Bauteils sich gegenüber der Innenprofilierung des ersten Bauteils verdrehen kann. Bei geeigneter Auslegung entspricht dieses Verhalten einem einem aus den ersten Energiespeichern gebildeten Hauptdämpfer vorgeschalteten Vordämpfer wie Leerlaufdämpfer mit geringem Verdrehwinkel, der bei größerem zu übertragenden Moment anschlagsbegrenzt ist. Insoweit bilden die zweiten Energiespeicher eine der aus den ersten Energiespeichern gebildeten ersten Dämpferstufe zugeschaltete zweite Dämpferstufe des Drehschwingungsdämpfers.In this case, it is preferably provided that in the pulling direction of the drive train or the torque transmission device - ie at the moment applied by the internal combustion engine to the connector - the inner profilings of the first component and in the thrust direction abut the outer profiles of the second component to the outer profiles of the outer profile. This results in a quasi-rigid positive connection in the pulling direction between the flange of the torsional vibration damper and the second component, while at load changes, idle and especially in the thrust direction, the outer profiling against the action of the second energy storage in the circumferential play the inner profiling of the second component against the inner profile of can twist first component. With a suitable design, this behavior corresponds to a pre-damper, which is connected upstream of a main damper formed from the first energy stores, such as idling damper with a low twist angle, which is stop-limited at a larger torque to be transmitted. In that regard, the second energy storage form one of the first damper stage formed from the first energy storage second damper stage of the torsional vibration damper.
Zur Bildung des Ringraums, in dem die ersten und zweiten Energiespeicher untergebracht sind, dient das als primäre Schwungmasse ausgebildete Eingangsteil, das beispielsweise aus einem ersten, mit der Kurbelwelle gebildeten Scheibenteil und einem zweiten, mit diesem radial außen verschweißten und ringförmigen Scheibenteil verbunden ist. Die hierbei entstehende Geometrie bildet den nach radial innen offenen Ringraum zur Aufnahme der Energiespeicher. Hierbei greift von radial innen das Flanschteil zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der ersten Energiespeicher ein. Ein verbleibender Freiraum zwischen diesem und dem ringförmigen Scheibenteil des Eingangsteils kann in bevorzugter Weise vom zweiten Bauteil abgedichtet sein. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzliche dynamische Dichtmittel zwischen den relativ zueinander verdrehbaren Teilen – zweites Bauteil und Scheibenteil – vorgesehen werden. Beispielsweise kann zwischen diesen eine Tellerfeder verspannt sein, die zugleich eine parallel zu den ersten Energiespeichern geschaltete Reibeinrichtung bildet und das zweite Bauteil axial gegen das erste Bauteil verspannt. Eine weitere Reibeinrichtung kann durch die Schnappfeder vorgesehen sein, die gegebenenfalls unter Zwischenlegung einer Reibscheibe aus Kunststoff zwischen dem mit der Kurbelwelle verbundenen Scheibenteil und dem zweiten Bauteil wie Flanschteil axial verspannt ist.To form the annular space, in which the first and second energy storage are housed, which serves as a primary flywheel input part, which is for example made of a first, formed with the crankshaft pulley part and a second, radially externally welded thereto and annular disc part is used. The resulting geometry forms the radially inwardly open annular space for receiving the energy storage. In this case, the flange part engages from the radially inner side for the output-side application of the first energy store. A remaining free space between this and the annular disc part of the input part may be sealed by the second component in a preferred manner. It has proved to be advantageous if additional dynamic sealing means between the relatively rotatable parts - second component and Disk part - to be provided. For example, can be braced between these a plate spring, which also forms a parallel to the first energy storage connected friction device and braces the second component axially against the first component. A further friction device can be provided by the snap spring, which is optionally braced axially between the connected to the crankshaft disc part and the second component such as flange with the interposition of a friction disc made of plastic.
Die Erfindung wird anhand des in den
Die
Das Eingangsteil
Die Scheibenteile
Das zweite Bauteil
Die Innenprofilierungen
Vor dem Zusammenbau der Komponenten
Die Funktion der Steckverbindung
Der deckungsgleiche Zustand der Innenprofilierungen
Werden die Komponenten
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- DrehmomentübertragungseinrichtungTorque transfer device
- 22
- Steckverbindungconnector
- 33
- Komponentecomponent
- 44
- Komponentecomponent
- 55
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
- 66
- Eingangsteilintroductory
- 77
- Scheibenteildisk part
- 88th
- Scheibenteildisk part
- 99
- Schraubescrew
- 1010
- GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
- 1111
- Ringraumannulus
- 1212
- Ausgangsteiloutput portion
- 1313
- Bauteilcomponent
- 1414
- Bauteilcomponent
- 1515
- Innenprofilinternal profile
- 1616
- Innenprofilierunginternal profiling
- 1717
- Innenprofilierunginternal profiling
- 1818
- Innenverzahnunginternal gearing
- 1919
- Innenverzahnunginternal gearing
- 2020
- Flanschteilflange
- 2121
- Armpoor
- 2222
- erste Energiespeicherfirst energy storage
- 2323
- Zungentongues
- 2424
- zweite Energiespeichersecond energy storage
- 2525
- Ringteilring part
- 2626
- Taschebag
- 2727
- LanglochLong hole
- 2828
- Nietrivet
- 2929
- Außenprofilouter profile
- 30 30
- Außenprofilierungoutside profiling
- 3131
- Außenverzahnungexternal teeth
- 3232
- Schnappfedercatch spring
- 3333
- Reibeinrichtungfriction device
- 3434
- Reibscheibefriction
- 3535
- Reibeinrichtungfriction device
- 3636
- TellerfederBelleville spring
- 3737
- Umfangsspielcircumferential play
- 3838
- Zungetongue
- 3939
- Zungetongue
- 4040
- Öffnungopening
- 4141
- Öffnungopening
- 4242
- Axialanschlagaxial stop
- DD
- Drehachseaxis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009042207 A1 [0002] DE 102009042207 A1 [0002]
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DE102010055891 | 2010-12-23 | ||
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WO2022053097A1 (en) * | 2020-09-08 | 2022-03-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Belt pulley decoupler with a mounting plate, attached to a hub constituent part, of a vibration absorber |
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DE102009042207A1 (en) | 2009-09-18 | 2011-04-21 | Ludwig-Maximilians-Universität München | Wavelength tunable light source |
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2011
- 2011-11-23 DE DE201110086911 patent/DE102011086911A1/en not_active Ceased
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