DE102012023721A1 - Torsional vibration damper for drive train of motor vehicle, has coupling unit that is movable to open state, where counteracting frictional moment is lower in open state than in closed state and coupling unit is biased in closed state - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem ersten Element und einem zweiten Element, die relativ zueinander verdrehbar sind, sowie mindestens einer Federeinrichtung zur Erzielung einer federelastischen Drehmitnahmekopplung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element, wobei eine Kupplungseinrichtung zur Erzielung eines der Relativdrehung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element entgegenwirkenden Reibmoments vorgesehen ist, die von einem Schließzustand in einen Öffnungszustand überführt werden kann, in dem das entgegenwirkende Reibmoment geringer als in dem Schließzustand ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang mit einer Doppelkupplungseinrichtung und einem solchen Torsionsschwingungsdämpfer.The present invention relates to a torsional vibration damper having a first member and a second member which are rotatable relative to each other and at least one spring means for achieving a resilient rotary driving coupling between the first member and the second member, wherein a coupling means for achieving a relative rotation between the first Element and the second element counteracting friction torque is provided, which can be transferred from a closed state to an open state in which the counteracting friction torque is lower than in the closed state. Moreover, the present invention relates to a drive train with a dual clutch device and such a torsional vibration damper.
Aus der Praxis sind Torsionsschwingungsdämpfer bekannt, die ein erstes Element und ein zweites Element aufweisen, wobei das erste und zweite Element relativ zueinander verdreht werden können. Um die Dämpfungswirkung zu erzielen, ist ferner mindestens eine Federeinrichtung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element vorgesehen, die der federelastischen Drehmitnahmekopplung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element dient. Beim Einsatz eines solchen Torsionsschwingungsdämpfers in dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einer Kupplungseinrichtung hat es sich jedoch gezeigt, dass es zu großen Schwingungsamplituden im Resonanzbereich bzw. im Bereich niedriger Drehzahlen der Antriebseinheit kommen kann. So kommt es insbesondere beim Start der Antriebseinheit zu einem Aufziehen des Torsionsschwingungsdämpfers und einem nachfolgenden Überschwingen, wodurch die Gefahr besteht, dass die Belastungsgrenze für die Bauteile überschritten wird.Torsional vibration dampers are known in practice, having a first element and a second element, wherein the first and second elements can be rotated relative to each other. In order to achieve the damping effect, at least one spring device is further provided between the first element and the second element, which serves for the elastic rotational drive coupling between the first element and the second element. When using such a torsional vibration damper in the drive train of a motor vehicle between a drive unit and a clutch device, however, it has been shown that large oscillation amplitudes can occur in the resonance range or in the low rotational speed range of the drive unit. So it comes in particular at the start of the drive unit to a mounting of the torsional vibration damper and a subsequent overshoot, creating the risk that the load limit for the components is exceeded.
Um die vorstehend genannten Probleme zu überwinden, wurden Torsionsschwingungsdämpfer der zuvor beschriebenen Art derart weiter entwickelt, dass diese eine Kupplungseinrichtung zur Erzielung eines der Relativdrehung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element entgegenwirkenden Reibmoments aufweisen. Um das der Relativdrehung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element entgegenwirkende Reibmoment zu erzielen, wurden Torsionsschwingungsdämpfer entwickelt, deren erstes und zweites Element dauerhaft aneinander angrenzen, wobei dies sowohl unmittelbar als auch mittelbar über an dem ersten oder/und zweiten Element befestigte Reibteile erfolgen kann. Man kann hierbei also auch von einer Kupplungseinrichtung zwischen dem ersten und zweiten Element sprechen, die sich dauerhaft in einem Schließzustand befindet, in dem das entgegenwirkende Reibmoment erzeugt wird. Auf diese Weise konnten die Schwingungsamplituden im Resonanzbereich bzw. im Bereich niedriger Drehzahlen der Antriebseinheit deutlich verringert werden. Als Folge des Einsatzes derartiger Kupplungseinrichtungen im Torsionsschwingungsdämpfer, die ein dauerhaftes der Relativdrehung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element entgegenwirkendes Reibmoment bewirken, wurde jedoch eine Verschlechterung des Fahrkomforts im Bereich höherer Drehzahlen der Antriebseinheit festgestellt. Um nicht nur die Schwingungsamplituden im Resonanzbereich bzw. im Bereich niedriger Drehzahlen der Antriebseinheit zu verringern, sondern auch den Fahrkomfort im Bereich höherer Drehzahlen zu verbessern, kamen infolgedessen steuerbare oder/und regelbare Kupplungseinrichtungen innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers zum Einsatz, um das der Relativdrehung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element entgegenwirkende Reibmoment in Abhängigkeit von der Drehzahl steuern oder/und regeln zu können. Hierbei haben sich insbesondere steuerbare Kupplungseinrichtungen durchgesetzt, die mindestens ein erstes Reibelement, das drehfest mit dem ersten Element verbunden ist, und mindestens ein zweites Reibelement aufweisen, das drehfest mit dem zweiten Element verbunden ist, wobei das erste und zweite Reibteil miteinander in Kontakt gebracht werden können, um das der Relativdrehung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element entgegenwirkende Reibmoment zu erzielen. Ist der Resonanzbereich durchlaufen bzw. ein höherer Drehzahlbereich erreicht, so können das erste und zweite Reibteil wieder außer Kontakt gebracht werden, um das entgegenwirkende Reibmoment aufzuheben. Eine derartig schaltbare Kupplungseinrichtung ist beispielsweise in der
Die zuvor beschriebenen Torsionsschwingungsdämpfer mit einer steuerbaren Kupplungseinrichtung haben sich bewährt. Nichtsdestotrotz sind diese mit dem Nachteil behaftet, dass eine relativ aufwendige Steuerung oder Regelung zur Betätigung der Kupplungseinrichtung erforderlich ist. Es hat sich darüber hinaus gezeigt, dass das durch die bekannte Kupplungseinrichtung zu erzielende, der Relativdrehung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element entgegenwirkende Reibmoment nicht in allen Einsatzfällen mit der gebotenen Schnelligkeit und Sicherheit erzeugt werden kann, um die im Resonanzbereich bzw. im niedrigen Drehzahlbereich auftretenden Probleme der zuvor genannten Art sicher zu beseitigen.The previously described torsional vibration damper with a controllable coupling device have proven themselves. Nevertheless, these have the disadvantage that a relatively complex control or regulation for the actuation of the coupling device is required. It has also been found that the by the known coupling device to be achieved, the relative rotation between the first element and the second element counteracting friction torque can not be generated in all applications with the required speed and safety to those in the resonance range or in the low Speed range occurring problems of the aforementioned type safely eliminate.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem ersten Element, einem zweiten Element und einer Kupplungseinrichtung zur Erzielung eines der Relativdrehung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element entgegenwirkenden Reibmoments zu schaffen, der die vorstehend genannten Nachteile überwindet, insbesondere eine sichere Verringerung der Schwingungsamplitude im Resonanzbereich bzw. bei niedrigen Drehzahlen bewirkt, einen einfachen Aufbau aufweist und eine einfache Steuerung der Kupplungseinrichtung gewährleistet. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen vorteilhaften Torsionsschwingungsdämpfer zu schaffen.It is therefore an object of the present invention to provide a torsional vibration damper having a first member, a second member and a clutch means for achieving a relative rotation between the first member and the second member To provide friction torque, which overcomes the above-mentioned disadvantages, in particular causes a safe reduction in the vibration amplitude in the resonance range or at low speeds, has a simple structure and ensures easy control of the coupling device. The present invention is also based on the object to provide a drive train for a motor vehicle with such an advantageous torsional vibration damper.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 10 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the features specified in the
Der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämpfer weist ein erstes Element und ein zweites Element auf, die relativ zueinander verdreht werden können. Während das eine Element das Primärelement und somit die Eingangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers ausbilden kann, kann das andere Element des Sekundärelement und somit die Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers ausbilden. Zur Erzielung einer federelastischen Drehmitnahmekopplung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element weist der Torsionsschwingungsdämpfer ferner mindestens eine Federeinrichtung auf. Bei der Federeinrichtung kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere Schraubenfedern handeln. So kann die mindestens eine Federeinrichtung unabhängig von ihrer jeweiligen Form oder Ausgestaltung beispielsweise zwischen einem Mitnehmer an dem ersten Element einerseits und einem Mitnehmer an dem zweiten Element andererseits angeordnet oder/und abgestützt sein, um die federelastische Drehmitnahmekopplung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element über die Mitnehmer zu bewirken. Um die Schwingungsamplituden im Resonanzbereich bzw. beim Start einer dem Torsionsschwingungsdämpfer zugeordneten Antriebseinheit, beispielsweise eines Verbrennungsmotors, zu verringern, ist ferner eine Kupplungseinrichtung zur Erzielung eines der Relativdrehung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element entgegenwirkenden Reibmoments vorgesehen. Bei der Kupplungseinrichtung handelt es sich jedoch nicht um eine Kupplungseinrichtung, die sich dauerhaft im Schließzustand befindet. Die Kupplungseinrichtung kann vielmehr von einem Schließzustand in einen Öffnungszustand überführt werden, in dem das entgegenwirkende Reibmoment geringer als in dem Schließzustand ist. Das entgegenwirkende Reibmoment ist im Öffnungszustand vorzugsweise auf Null reduziert oder vollständig eliminiert, dies ist jedoch nicht zwangsläufig erforderlich, vielmehr ist es – wie bereits zuvor erwähnt – lediglich erforderlich, dass das entgegenwirkende Reibmoment im Öffnungszustand geringer als in dem Schließzustand der Kupplungseinrichtung ist. Bei der Kupplungseinrichtung kann es sich also beispielsweise um eine schaltbare, steuerbare oder/und regelbare Kupplungseinrichtung handeln. Insoweit ähnelt die Kupplungseinrichtung des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers der Kupplungseinrichtung des aus der
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers ist eine Fliehölkammer vorgesehen. In der Fliehölkammer kann ein Öl, das nachstehend als Fliehöl bezeichnet wird, dauerhaft oder vorübergehend aufgenommen sein. Die Fliehölkammer ist derart angeordnet, dass in dieser ein Fliehöldruck in Abhängigkeit von der Drehzahl des Torsionsschwingungsdämpfers aufgebaut wird. Dies kann beispielsweise über eine ringförmige Fliehölkammer bewirkt werden, die das radial nach außen strömende Fliehöl an seiner radial nach innen weisenden Seite aufnimmt, um das Fliehöl in radialer Richtung nach außen aufzufangen und aufzustauen. Mit einer größer werdenden Drehzahl des Torsionsschwingungsdämpfers steigt infolgedessen auch der Fliehöldruck innerhalb der Fliehölkammer. Während die
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers ist die Kupplungseinrichtung allein aufgrund des Fliehöldrucks in den Öffnungszustand überführbar, so dass auf weitere aufwendige Druckerzeugungsmittel verzichtet werden kann. Man könnte auch von einer reinen Fliehkraftsteuerung der Kupplungseinrichtung sprechen.In a particularly preferred embodiment of the torsional vibration damper according to the invention, the coupling device can be transferred into the open state solely on the basis of the fluid pressure, so that it is possible to dispense with further elaborate pressure generating means. One could also speak of a pure centrifugal force control of the coupling device.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers ist ein beweglicher, durch den Fliehöldruck in der Fliehölkammer antreibbarer Betätigungskolben zum Überführen der Kupplungseinrichtung in den Öffnungszustand vorgesehen. Bei dem Betätigungskolben kann es sich beispielsweise um einen in axialer Richtung beweglichen oder verschiebbaren Betätigungskolben handeln.In an advantageous embodiment of the torsional vibration damper according to the invention a movable, driven by the Fliehöldruck in Fliehölkammer actuating piston for transferring the coupling device is provided in the open state. The actuating piston may, for example, be an actuating piston that is movable or displaceable in the axial direction.
Um eine einfache Vorspannung der Kupplungseinrichtung in den Schließzustand zu bewirken, ist der zuvor beschriebene Betätigungskolben in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers mittels mindestens eines Federelements in eine Schließposition vorgespannt, in der sich die Kupplungseinrichtung in dem Schließzustand befindet. Bei dem mindestens einen Federelement kann es sich beispielsweise um eine Schraubenfeder, eine Tellerfeder oder ähnliches handeln.In order to bring about a simple bias of the coupling device in the closed state, the actuating piston described above is biased in a further advantageous embodiment of the torsional vibration damper according to the invention by means of at least one spring element in a closed position in which the coupling device is in the closed state. The at least one spring element may, for example, be a helical spring, a plate spring or the like.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers ist der Betätigungskolben entgegen der Vorspannkraft des mindestens einen Federelements in eine Öffnungsposition bewegbar, in der sich die Kupplungseinrichtung in dem Öffnungszustand befindet.In a further advantageous embodiment of the torsional vibration damper according to the invention, the actuating piston is movable counter to the biasing force of the at least one spring element into an open position in which the coupling device is in the open state.
Um die Kupplungseinrichtung einerseits mit einer besonders hohen Vorspannkraft in den Schließzustand vorspannen zu können und andererseits zu gewährleisten, dass die Kupplungseinrichtung bei relativ hohen Drehzahlen aufgrund des Fliehöldrucks innerhalb der Fliehölkammer entgegen dieser Vorspannkraft von dem Schließzustand in den Öffnungszustand überführt werden kann, erstreckt sich die Fliehölkammer in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers derart weit in radialer Richtung nach außen, dass diese in axialer Richtung fluchtend mit der mindestens einen Federelement angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend erstreckt sich die Fliehölkammer in radialer Richtung weiter nach außen als die mindestens eine Federeinrichtung. Auf diese Weise wird eine Fliehölkammer geschaffen, in der bei einer Drehung des Torsionsschwingungsdämpfers eine bezogen auf die radiale Richtung relativ hohe Fliehölsäule entstehen kann, so dass der Druck innerhalb der Fliehölkammer bei höheren Drehzahlen ausreichend ist, um die Kupplungseinrichtung selbst bei einer starken Vorspannung der Kupplungseinrichtung in den Schließzustand sicher von dem Schließzustand in den Öffnungszustand zu überführen.In order to bias the coupling device on the one hand with a particularly high biasing force in the closed state and on the other hand to ensure that the coupling device can be converted at relatively high speeds due to the Fliehöldrucks within the Fliehhöhlammer against this biasing force of the closed state in the open state, the Fliehölkammer extends in a particularly advantageous embodiment of the torsional vibration damper according to the invention so far in the radial outward direction that it is arranged in alignment with the at least one spring element in the axial direction. Alternatively or additionally, the centrifugal oil chamber extends in the radial direction to the outside than the at least one spring device. In this way, a centrifugal oil chamber is created, in which upon rotation of the torsional vibration damper relative to the radial direction relatively high Fliehölsäule may arise, so that the pressure within the Fliehölkammer is sufficient at higher speeds to the coupling device even with a strong bias of the coupling device to safely transfer from the closed state to the open state in the closed state.
Wie bereits unter Bezugnahme auf die vorangehend beschriebene Ausführungsform erläutert, ist es von Vorteil, eine Fliehölkammer mit relativ großer Ausdehnung in radialer Richtung nach außen bereitzustellen, um einen ausreichenden Druck innerhalb der Fliehölkammer zu gewährleisten, selbst wenn die Vorspannkraft der Kupplungseinrichtung relativ hoch ist. Um trotz der fluchtenden Anordnung der Fliehölkammer mit der mindestens einen Federeinrichtung in axialer Richtung einen relativ kompakten Aufbau zu erzielen, weist die Fliehölkammer in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers einen in radialer Richtung innenliegenden ersten Kammerabschnitt auf, der in axialer Richtung gegenüber einem in radialer Richtung außenliegenden zweiten Kammerabschnitt versetzt ist, der wiederum in axialer Richtung fluchtend mit der mindestens einen Federeinrichtung angeordnet ist, wie dies zuvor beschrieben wurde. Auf diese Weise wird in dem in radialer Richtung innenliegenden Bereich des Torsionsschwingungsdämpfers zusätzlicher Raum geschaffen, der durch benachbarte Komponenten innerhalb eines Antriebsstrangs, wie beispielsweise einer nachfolgenden Doppelkupplungseinrichtung, genutzt werden kann, ohne die axiale Baulänge des Antriebsstrangs wesentlich zu erhöhen. Um bei dieser Ausführungsform einen besonders kompakten Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers zu erzielen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der zweite Kammerabschnitt in radialer Richtung zumindest teilweise mit der mindestens einen Federeinrichtung geschachtelt angeordnet ist. Bei dieser vorteilhaften Variante der vorliegenden Ausführungsform kann folglich auch von einer konzentrischen Anordnung von Federeinrichtung und erstem Kammerabschnitt gesprochen werden.As already explained with reference to the embodiment described above, it is advantageous to provide a relatively large expansion centrifugal oil chamber in the radially outward direction to ensure sufficient pressure within the centrifugal oil chamber, even if the biasing force of the coupling device is relatively high. In order to achieve a relatively compact structure in the axial direction despite the aligned arrangement of the centrifugal oil chamber with the at least one spring device, the centrifugal oil chamber in a further preferred embodiment of the torsional vibration damper according to the invention on a radially inner first chamber portion, in the axial direction relative to a radial Staggered towards the outer second chamber portion, which in turn is arranged in the axial direction in alignment with the at least one spring means, as described above. In this way, additional space is created in the radially inward portion of the torsional vibration damper that can be utilized by adjacent components within a powertrain, such as a subsequent dual clutch device, without substantially increasing the axial length of the powertrain. In order to achieve a particularly compact design of the torsional vibration damper in this embodiment, it has proved to be advantageous if the second chamber portion is arranged in the radial direction at least partially nested with the at least one spring means. Consequently, in this advantageous variant of the present embodiment, it is also possible to speak of a concentric arrangement of the spring device and the first chamber section.
Wie bereits zuvor beschrieben, kann ein Fliehöldruck innerhalb der Fliehölkammer bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl des Torsionsschwingungsdämpfers einen Wert annehmen, der ausreichend ist, um die Kupplungseinrichtung von dem Schließzustand in den Öffnungszustand zu überführen. Steigt die Drehzahl des Torsionsschwingungsdämpfers nach dem Überführen der Kupplungseinrichtung in den Öffnungszustand weiter an, so hätte dies zur Folge, dass der Fliehöldruck innerhalb der Fliehölkammer ebenfalls weiter ansteigt, was zu einer unnötigen Belastung der der Fliehölkammer zugeordneten Bauteile führen könnte. Um hier die Notwendigkeit einer größeren Dimensionierung der genannten Bauteile zu vermeiden und dennoch eine sichere Funktionsweise zu gewährleisten, ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers eine Druckbegrenzungseinrichtung zur Begrenzung des Fliehöldrucks in der Fliehölkammer vorgesehen. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine steuer- oder/und regelbare Druckbegrenzungseinrichtung. As already described above, when the rotational speed of the torsional vibration damper reaches a certain rotational speed, a fluid pressure within the centrifugal-oil chamber can reach a value which is sufficient to transfer the clutch device from the closed state to the open state. If the rotational speed of the torsional vibration damper continues to increase after the coupling device has been transferred to the open state, this would also result in the fluidic pressure inside the centrifugal oil chamber also increasing, which could lead to an unnecessary loading of the components associated with the centrifugal oil chamber. In order to avoid the need for a larger dimensioning of said components and yet to ensure a safe operation, in a further preferred embodiment of the torsional vibration damper according to the invention, a pressure limiting device for limiting the Fliehöldrucks provided in the Fliehölkammer. This is preferably a controllable and / or controllable pressure limiting device.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers ist die Druckbegrenzungseinrichtung derart ausgebildet, dass mittels der Druckbegrenzungseinrichtung eine Fliehölsäule innerhalb der Fliehölkammer verkürzt werden kann. Alternativ oder ergänzend ist die Druckbegrenzungseinrichtung derart ausgebildet, dass das Fliehöl aus der Fliehölkammer auslassbar ist, wobei zu diesem Zweck vorzugsweise ein Ventil oder Überdrückventil der Druckbegrenzungseinrichtung vorgesehen ist, das beispielsweise in einer die Fliehölkammer begrenzenden Wand vorgesehen sein kann.In a further preferred embodiment of the torsional vibration damper according to the invention, the pressure limiting device is designed such that a centrifugal oil column within the centrifugal oil chamber can be shortened by means of the pressure limiting device. Alternatively or additionally, the pressure limiting device is designed such that the centrifugal oil can be discharged from the centrifugal oil chamber, for which purpose preferably a valve or overpressure valve of the pressure limiting device is provided, which may be provided, for example, in a wall bounding the centrifugal oil chamber.
Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsform der zuvor erwähnten Druckbegrenzungseinrichtung ist die Druckbegrenzungseinrichtung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers derart ausgebildet, dass der Fliehöldruck in der Fliehölkammer automatisch durch die Druckbegrenzungseinrichtung begrenzbar oder begrenzt ist, wenn der Fliehöldruck in der Fliehölkammer einen vorbestimmten oberen Fliehöldruckgrenzwert erreicht oder überschreitet. Hierbei haben sich insbesondere Überdruckventile als vorteilhaft erwiesen, die bei Erreichen oder Überschreiten des vorbestimmten oberen Fliehöldruckgrenzwertes innerhalb der Fliehölkammer selbsttätig öffnen, ohne dass eine aufwendige Fliehöldruckerfassungs- oder -messeinrichtung vonnöten ist. Alternativ können jedoch auch elastische Begrenzungswände oder Begrenzungswände mit elastischen Abschnitten für die Fliehölkammer vorgesehen sein, die bei Erreichen oder Überschreiten des vorbestimmten oberen Fliehöldruckgrenzwertes das Volumen in der Fliehölkammer unter Verringerung der Höhe der Fliehölsäule in der Fliehölkammer erhöhen, indem diese elastisch verformt oder ausgebaucht werden.Regardless of the particular embodiment of the aforementioned pressure limiting device, the pressure limiting device is formed in a further preferred embodiment of the invention Torsionsschwingungsdämpfers such that the Fliehöldruck in the Fliehölkammer automatically limited or limited by the pressure limiting device when the Fliehöldruck achieved in the Fliehölkammer a predetermined upper Fliehöldruckgrenzwert or exceeds. In this case, in particular overpressure valves have proven to be advantageous, which automatically open when reaching or exceeding the predetermined upper Fliehöldruckgrenzwertes within the Fliehölkammer without a costly Fliehöldruckerfassungs- or -messeinrichtung is needed. Alternatively, however, elastic boundary walls or boundary walls may be provided with elastic sections for the centrifugal oil chamber, which increase on reaching or exceeding the predetermined upper Fliehöldruckgrenzwertes the volume in the Fliehölkammer reducing the height of the Fliehölsäule in the Fliehölkammer by these elastically deformed or bulged.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers weist die Kupplungseinrichtung mindestens ein erstes Reibelement, das mit dem ersten Element in Drehmitnahmeverbindung steht oder von diesem gebildet ist, und mindestens ein zweites Reibelement auf, das mit dem zweiten Element in Drehmitnahmeverbindung steht oder von diesem gebildet ist. Das erste und zweite Reibelement können unter Ausbildung des entgegenwirkenden Reibmoments miteinander in Kontakt gebracht werden, so dass die Kupplungseinrichtung in der vorliegenden Ausführungsform auch als klassische Reibkupplung bezeichnet werden kann.In a further advantageous embodiment of the torsional vibration damper according to the invention, the coupling device has at least one first friction element, which is in rotary driving connection with or formed by the first element, and at least one second friction element, which is rotationally engaged with or formed by the second element , The first and second friction elements can be brought into contact with one another while forming the counteracting friction torque, so that the clutch device in the present embodiment can also be referred to as a classic friction clutch.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers sind das erste Reibelement und das zweite Reibelement mittels des zuvor beschriebenen Betätigungskolbens zusammendrückbar oder/und voneinander trennbar.In a further advantageous embodiment of the torsional vibration damper according to the invention, the first friction element and the second friction element by means of the actuating piston described above are compressible and / or separable.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers ist das erste Reibelement oder das zweite Reibelement von dem Betätigungskolben gebildet, wobei es bei dieser Ausführungsform bevorzugt ist, wenn der Betätigungskolben ein weiteres von mindestens zwei ersten Reibelementen oder ein weiteres von mindestens zwei zweiten Reibelementen bildet, um eine relativ große Gesamtreibfläche zur Erzeugung des entgegenwirkenden Reibmoments zu erzielen. So könnten beispielsweise ein mit dem ersten Element in Drehmitnahmeverbindung stehendes oder von diesem gebildetes Reibelement und der Betätigungskolben jeweils ein erstes Reibelement ausbilden, wobei zwischen diesen beiden ersten Reibelementen das zweite Reibelement angeordnet werden könnte, das mit dem zweiten Element in Drehmitnahmeverbindung steht oder von diesem gebildet ist. Dieses zweite Reibelement würde dann beidseitig mit den ersten Reibelementen in Kontakt treten können.In a further preferred embodiment of the torsional vibration damper according to the invention, the first friction element or the second friction element is formed by the actuating piston, wherein it is preferred in this embodiment, when the actuating piston forms another of at least two first friction elements or another of at least two second friction elements to achieve a relatively large total friction surface for generating the counteracting friction torque. Thus, for example, a standing with the first element in Drehmitnahmeverbindung or formed by this friction element and the actuating piston each form a first friction element, between these two first friction elements, the second friction element could be arranged, which is in rotationally driving connection with the second element or formed by this is. This second friction element would then be able to come into contact with the first friction elements on both sides.
Um trotz des gewünscht hohen entgegenwirkenden Reibmoments der Kupplungseinrichtung im Resonanzbereich bzw. niedrigen Drehzahlbereich lediglich eine relativ geringe Vorspannkraft zum Vorspannen der Kupplungseinrichtung in den Schließzustand bereitstellen zu müssen, sind das erste und zweite Reibelement unter Ausbildung einer Kontaktfläche miteinander in Kontakt bringbar oder gebracht, die in axialer Richtung fluchtend mit der mindestens einen Federeinrichtung angeordnet ist. Mit anderen Worten erfolgt der Kontakt relativ weit in radialer Richtung außen, so dass die Vorspannkraft nicht so hoch sein muss, um ein entsprechend hohes entgegenwirkendes Reibmoment durch die Kupplungseinrichtung im Schließzustand zu bewirken. Alternativ oder ergänzend erstreckt sich die Kontaktfläche in radialer Richtung weiter nach außen als die mindestens eine Federeinrichtung, um den genannten Vorteil zu erreichen oder noch zu verstärken. Alternativ oder ergänzend ist die Kontaktfläche ferner fluchtend mit dem mindestens einen Federelement angeordnet, das den Betätigungskolben in den Schließzustand vorspannt, um die Vorspannkraft möglichst direkt und verlustfrei auf den Bereich der Kontaktfläche zu übertragen.In order to provide only a relatively small biasing force for biasing the coupling device in the closed state despite the desired high counteracting friction torque of the clutch device in the resonance range or low speed range, the first and second friction element are brought together or brought to form a contact surface in the axial direction is arranged in alignment with the at least one spring means. In other words, the contact takes place relatively far in the radial direction outside, so that the biasing force does not have to be so high to a correspondingly high counteracting friction torque through the To effect coupling device in the closed state. Alternatively or additionally, the contact surface extends in the radial direction to the outside than the at least one spring device in order to achieve or reinforce said advantage. Alternatively or additionally, the contact surface is further arranged in alignment with the at least one spring element, which biases the actuating piston in the closed state to transmit the biasing force as directly as possible and loss-free on the area of the contact surface.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers ist das erste Element als Eingangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers ausgebildet, wohingegen das zweite Element als Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers ausgebildet ist. Mithin kann bei dieser Ausführungsform das erste Element auch als Primärelement bezeichnet werden, wohingegen das zweite Element auch als Sekundärelement bezeichnet werden kann.In a further advantageous embodiment of the torsional vibration damper according to the invention, the first element is designed as an input side of the torsional vibration damper, whereas the second element is designed as the output side of the torsional vibration damper. Thus, in this embodiment, the first element may also be referred to as a primary element, whereas the second element may also be referred to as a secondary element.
Basierend auf der vorangehend beschriebenen Ausführungsform weist die Eingangsseite in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers eine in radialer Richtung innenliegende Eingangsnabe auf, über die Drehmoment eingeleitet wird, während die das zweite Element bildende Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers mit einem in radialer Richtung außenliegenden Ausgangsabschnitt ausgebildet ist.Based on the above-described embodiment, the input side in a further advantageous embodiment of the torsional vibration damper according to the invention on a radially inner input hub via which torque is introduced, while the second element forming the output side of the torsional vibration damper is formed with a radially outer output portion.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers ist der Betätigungskolben drehfest mit dem zweiten Element, vorzugsweise dem Ausgangsabschnitt des zweiten Elements, verbunden, um das Resonanzverhalten des Torsionsschwingungsdämpfers sowie des gesamten Antriebsstrangs, in dem der Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet ist, zu verbessern. So kann insbesondere die Massenträgheit an der Ausgangsseite in vorteilhafter Weise erhöht werden.In a further particularly preferred embodiment of the torsional vibration damper according to the invention, the actuating piston is non-rotatably connected to the second element, preferably the output section of the second element, in order to improve the resonance behavior of the torsional vibration damper and of the entire drive train in which the torsional vibration damper is arranged. In particular, the mass inertia on the output side can be advantageously increased.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers ist das zweite Element aus zwei in axialer Richtung einander gegenüberliegenden Teilelementen zusammengesetzt, zwischen die sich eine Mitnehmerscheibe des ersten Elements erstreckt. Die zwei in axialer Richtung einander gegenüberliegenden Teilelemente können beispielsweise als Dämpferschalen ausgebildet sein oder/und einen zwischenliegenden Aufnahmeraum für die zuvor erwähnte mindestens eine Federeinrichtung ausbilden. Die Mitnehmerscheibe kann sich beispielsweise ausgehend von der zuvor erwähnten innenliegenden Eingangsnabe zumindest mit ihren Mitnehmern zwischen die einander gegenüberliegenden Teilelemente erstrecken oder/und in den Aufnahmeraum erstrecken.In a further preferred embodiment of the torsional vibration damper according to the invention, the second element is composed of two partial elements lying opposite one another in the axial direction, between which a driver disk of the first element extends. The two partial elements lying opposite each other in the axial direction can be designed, for example, as damper shells and / or form an intermediate receiving space for the aforementioned at least one spring device. The driver disk may extend, for example, starting from the aforementioned internal input hub, at least with their drivers between the opposing sub-elements and / or extend into the receiving space.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers ist das erste Reibelement, das mit dem ersten Element in Drehmitnahmeverbindung steht oder von diesem gebildet ist, unter Erzielung des entgegenwirkenden Reibmoments mit einer der einander abgewandten Seiten der Teilelemente in Kontakt bringbar oder gebracht. Auf diese Weise ist das erste Reibelement zum einen sicher von der mindestens einen Federeinrichtung getrennt, ohne dass die Gefahr einer Kollision besteht. Zum anderen kann auf diese Weise eine besonders weite Ausdehnung der Kontaktfläche in radialer Richtung nach außen bewirkt werden, wie dies bereits zuvor unter Bezugnahme auf eine andere Ausführungsform beschrieben wurde. Des Weiteren kann die eine der einander abgewandten Seiten der Teilelemente bereits als Reibfläche fungieren, an der das erste Reibelement unmittelbar angreifen kann. Hierbei ist es bevorzugt, wenn eines der zwei einander gegenüberliegenden Teilelemente gleichermaßen das zweite Reibelement bildet, um eine Teilevielzahl zu vermeiden und somit den Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers zu vereinfachen.In a further advantageous embodiment of the torsional vibration damper according to the invention, the first friction element, which is in rotationally driving connection with the first element or is formed by this, while bringing the counteracting friction torque with one of the opposite sides of the sub-elements can be brought into contact or brought. In this way, the first friction element on the one hand safely separated from the at least one spring device, without the risk of collision exists. On the other hand can be effected in this way a particularly wide expansion of the contact surface in the radial direction to the outside, as has already been described above with reference to another embodiment. Furthermore, the one of the mutually remote sides of the sub-elements already act as a friction surface on which the first friction element can attack directly. It is preferred if one of the two opposing sub-elements equally forms the second friction element in order to avoid a variety of parts and thus to simplify the structure of the torsional vibration damper.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers ist das erste Reibelement drehfest an der Mitnehmerscheibe des ersten Elements befestigt und somit nicht an einer etwaig vorhandenen in radialer Richtung innenliegenden Eingangsnabe des ersten Elements. Auf diese Weise wird ein besonders platzsparender und leichtgewichtiger Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers erzielt, zumal das erste Reibelement nicht bereits drehfest an einer in radialer Richtung innenliegenden Eingangsnabe befestigt sein muss, was einen deutlich aufwendigeren Aufbau bedingen würde.In a further particularly preferred embodiment of the torsional vibration damper according to the invention, the first friction element is non-rotatably mounted on the driver disk of the first element and thus not on any existing radially inward input hub of the first element. In this way, a particularly space-saving and lightweight construction of the torsional vibration damper is achieved, especially since the first friction element does not already have to be rotatably attached to a radially inner input hub, which would require a much more complex structure.
Der erfindungsgemäße Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug weist eine Doppelkupplungseinrichtung auf. Die Doppelkupplungseinrichtung ist vorzugsweise als Lamellendoppelkupplungseinrichtung ausgebildet, besonders bevorzugt als nasslaufende Lamellendoppelkupplungseinrichtung. In dem Antriebsstrang ist ferner ein Torsionsschwingungsdämpfer der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Art vorgesehen, wobei das erste oder zweite Element des Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Eingangsseite der Doppelkupplungseinrichtung in Drehmitnahmeverbindung steht. Hinsichtlich der Vorteile des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs sei auf die Vorteile des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers verwiesen, die in entsprechender Weise für den Antriebsstrang gelten.The drive train according to the invention for a motor vehicle has a double clutch device. The dual clutch device is preferably designed as a multi-plate clutch device, particularly preferably as a wet-running multi-plate clutch device. In the drive train, a torsional vibration damper of the type described above according to the invention is further provided, wherein the first or second element of the torsional vibration damper is in rotary driving connection with an input side of the dual clutch device. With regard to the advantages of the drive train according to the invention, reference is made to the advantages of the above-described torsional vibration damper according to the invention, which apply in a corresponding manner to the drive train.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs sind die Doppelkupplungseinrichtung und der Torsionsschwingungsdämpfer in einem gemeinsamen oder/und zusammenhängenden Nassraum angeordnet. In an advantageous embodiment of the drive train according to the invention, the dual clutch device and the torsional vibration damper are arranged in a common and / or continuous wet space.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs sind die Doppelkupplungseinrichtung und die Fliehölkammer vorzugsweise über eine gemeinsame Ölzufuhreinrichtung mit Öl versorgbar oder versorgt. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn das über die gemeinsame Ölzufuhreinrichtung zuführbare Öl der Kühlung oder/und Schmierung der Doppelkupplungseinrichtung einerseits und dem Befüllen der Fliehölkammer der Kupplungseinrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers andererseits dient.In a preferred embodiment of the drive train according to the invention, the dual clutch device and the centrifugal oil chamber are preferably supplied or supplied with oil via a common oil supply device. In this embodiment, it is preferable if the oil which can be supplied via the common oil supply device serves for cooling or / and lubricating the double clutch device on the one hand and for filling the centrifugal oil chamber of the coupling device of the torsional vibration damper on the other hand.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist die Fliehölkammer durch den Betätigungskolben der Kupplungseinrichtung einerseits und eine Begrenzungswand andererseits begrenzt, die in axialer Richtung an einer Ausgangsnabe der Doppelkupplungseinrichtung festgelegt ist. Hierdurch kann die Fliehölkammer ohne größeren Aufwand besonders dicht an der nachfolgenden Doppelkupplungseinrichtung angeordnet werden, was die gemeinsame Ölversorgung von Doppelkupplungseinrichtung und Fliehölkammer stark vereinfacht, zumal relativ kurze und direkte Ölversorgungswege geschaffen werden können.In a further preferred embodiment of the drive train according to the invention the centrifugal oil chamber is limited by the actuating piston of the coupling device on the one hand and a boundary wall on the other hand, which is fixed in the axial direction to an output hub of the dual clutch device. As a result, the centrifugal oil chamber can be arranged without great effort particularly close to the subsequent dual clutch device, which greatly simplifies the common oil supply of dual clutch device and centrifugal oil chamber, especially since relatively short and direct oil supply routes can be created.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:
In
Die Doppelkupplungseinrichtung
Wie bereits zuvor erläutert, ist ein Torsionsschwingungsdämpfer
Das zweite Element
Das zweite Element
Innerhalb des ringförmig ausgebildeten Aufnahmeraums
Der Torsionsschwingungsdämpfer
Darüber hinaus weist die Kupplungseinrichtung
Die Kupplungseinrichtung
Der Betätigungskolben
Das erste Reibelement
Die Fliehölkammer
Nachstehend sollen weitere Merkmale sowie die Funktionsweise des Torsionsschwingungsdämpfers
Beim Start der Antriebseinheit
Die hierin beschriebene reine Steuerung der Kupplungseinrichtung
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf
Der wesentliche Unterschied zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform besteht darin, dass die Kupplungseinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Antriebsstrangpowertrain
- 44
- Antriebseinheitdrive unit
- 66
- Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
- 88th
- DoppelkupplungseinrichtungDual clutch assembly
- 1010
- DoppelkupplungsgetriebeDouble clutch
- 1212
- axiale Richtungaxial direction
- 1414
- axiale Richtungaxial direction
- 1616
- radiale Richtungradial direction
- 1818
- radiale Richtungradial direction
- 2020
- Umfangsrichtungcircumferentially
- 2222
- Umfangsrichtungcircumferentially
- 2424
- Drehachseaxis of rotation
- 2626
- Nassraumwet room
- 2828
- erste Lamellenkupplungfirst multi-plate clutch
- 3030
- zweite Lamellenkupplungsecond multi-plate clutch
- 3232
- gemeinsame Eingangsseitecommon entrance page
- 3434
- LamellentragabschnittPanel support section
- 3636
- LamellentragabschnittPanel support section
- 3838
- erster Lamellenträgerfirst plate carrier
- 4040
- zweiter Lamellenträgersecond plate carrier
- 4242
- Ausgangsnabeoutput hub
- 4444
- Ausgangsnabeoutput hub
- 4646
- erstes Elementfirst element
- 4848
- zweites Elementsecond element
- 5050
- Eingangsnabeinput hub
- 5252
- Mitnehmerscheibedriver disc
- 5454
- Mitnehmertakeaway
- 5656
- Ausgangsabschnittoutput section
- 5858
- Kopplungsscheibecoupling disk
- 6060
- erstes Teilelementfirst subelement
- 6262
- zweites Teilelementsecond subelement
- 6464
- Radialabschnittradial section
- 6666
- Radiallagerradial bearings
- 6868
- Aufnahmeraumaccommodation space
- 7070
- Federeinrichtungspring means
- 7272
- Kupplungseinrichtungcoupling device
- 7474
- erstes Reibelementfirst friction element
- 7676
- Seitepage
- 7878
- zweites Reibelementsecond friction element
- 8080
- erster Reibbelagfirst friction lining
- 8282
- zweiter Reibbelagsecond friction lining
- 8484
- Kontaktflächecontact area
- 8686
- Betätigungskolbenactuating piston
- 8888
- äußerer Kolbenabschnittouter piston section
- 9090
- Federelementspring element
- 9292
- Stützscheibesupport disc
- 9494
- Federelementspring element
- 9696
- FliehölkammerFliehölkammer
- 9898
- innerer Kolbenabschnittinner piston section
- 100100
- Begrenzungswandboundary wall
- 102102
- ÖlversorgungsbohrungOil supply hole
- 104104
- Überlappungsbereichoverlap area
- 106106
- erster Kammerabschnittfirst chamber section
- 108108
- zweiter Kammerabschnittsecond chamber section
- 110110
- Überlappungsbereichoverlap area
- 112112
- DruckbegrenzungseinrichtungPressure limiting device
- 114114
- Überdruckventil/VentilPressure relief valve / valve
- 116116
- elastisch verformbarer Abschnittelastically deformable section
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10037646 A1 [0003, 0007, 0007, 0007, 0008, 0008] DE 10037646 A1 [0003, 0007, 0007, 0007, 0008, 0008]
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-
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- 2012-12-05 DE DE102012023721.9A patent/DE102012023721A1/en active Pending
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