DE102012212591A1

DE102012212591A1 - Torsional vibration damping system for use in drive train of vehicle, has phase shifter arrangement and coupling arrangement axially arranged at distance to each other such that passage area is formed for torque-transferring element

Info

Publication number: DE102012212591A1
Application number: DE201210212591
Authority: DE
Inventors: Daniel Lorenz; Tobias Höche; Thomas Dögel
Original assignee: Audi AG; ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2014-01-23

Abstract

The system (10) has an inlet area (30) and an outlet area (40) rotated around a rotational axis (A), and a torque transmission path (27) arranged parallel to another torque transmission path (26). A coupling arrangement (44) is connected with the outlet area for overlapping torques conducted over the transmission paths. A phase shifter arrangement (43) is provided for the latter path. The phase shifter arrangement and the coupling arrangement are axially arranged at a distance to each other such that a passage area is formed for a torque-transferring element i.e. drive shaft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend einen zur Drehung um eine Drehachse A anzutreibenden Eingangsbereich und einen Ausgangsbereich, wobei zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich ein erster Drehmomentübertragungsweg und parallel dazu ein zweiter Drehmomentübertragungsweg sowie eine Koppelanordnung zur Überlagerung der über die Drehmomentübertragungswege geleiteten Drehmomente vorgesehen sind, wobei im ersten Drehmomentübertragungsweg eine Phasenschieberanordnung zur Erzeugung einer Phasenverschiebung von über den ersten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten bezüglich über den zweiten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen ist. The present invention relates to a torsional vibration damping arrangement, in particular for the drive train of a vehicle comprising an input area to be driven for rotation about a rotation axis A and an output area, wherein between the input area and the output area a first torque transmission path and parallel thereto a second torque transmission path and a coupling arrangement for superimposing Torques are provided via the torque transmission paths, wherein in the first torque transmission path, a phase shifter arrangement for generating a phase shift of rotational irregularities guided over the first torque transmission path is provided with respect to rotational irregularities conducted over the second torque transmission path.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 007 118 A1 ist eine gattungsgemäße Drehschwingungsdämpfungsanordnung bekannt, welche das in einen Eingangsbereich beispielsweise durch eine Kurbelwelle eines Antriebsaggregates eingeleitete Drehmoment in einen über einen ersten Drehmomentübertragungsweg übertragenen Drehmomentenanteil und einen über einen zweiten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehmomentenanteil aufteilt. Bei dieser Drehmomentenaufteilung wird nicht nur ein statisches Drehmoment aufgeteilt, sondern auch die im zu übertragenen Drehmoment enthaltenen Schwingungen bzw. Drehungleichförmigkeiten, beispielsweise generiert durch die periodisch auftretenden Zündungen in einem Antriebsaggregat, werden anteilig auf die beiden Drehmomentübertragungswege aufgeteilt. In einer Koppelanordnung werden die über die beiden Drehmomentübertragungswege übertragenen Drehmomentenanteile wieder zusammengeführt und dann als ein Gesamtdrehmoment in den Ausgangsbereich, beispielsweise eine Reibungskupplung oder dergleichen, eingeleitet. From the German patent application DE 10 2011 007 118 A1 a generic torsional vibration damping arrangement is known, which divides the introduced into an input area, for example, by a crankshaft of a drive unit torque in a torque transmitted over a first torque transmission torque component and a guided over a second Drehmomentübertragungsweg torque component. In this torque distribution, not only a static torque is divided, but also the vibrations contained in the torque to be transmitted or rotational irregularities, for example, generated by the periodic ignitions in a drive unit, are proportionally divided between the two torque transmission paths. In a coupling arrangement, the torque components transmitted via the two torque transmission paths are brought together again and then introduced as a total torque into the output region, for example a friction clutch or the like.

In zumindest einem der Drehmomentübertragungswege ist eine Phasenschieberanordnung vorgesehen, welche nach Art eines Schwingungsdämpfers, also mit einer Primärseite und einer durch die Kompressibilität einer Federanordnung bezüglich dieser verdrehbaren Sekundärseite, aufgebaut ist. Insbesondere dann, wenn dieses Schwingungssystem in einen überkritischen Zustand übergeht, also mit Schwingungen angeregt wird, die über der Resonanzfrequenz des Schwingungssystems liegen, tritt eine Phasenverschiebung von bis zu 180° auf. Dies bedeutet, dass bei maximaler Phasenverschiebung die vom Schwingungssystem abgegebenen Schwingungsanteile bezüglich der vom Schwingungssystem aufgenommenen Schwingungsanteile um 180° phasenverschoben sind. Da die über den anderen Drehmomentübertragungsweg geleiteten Schwingungsanteile keine oder ggf. eine andere Phasenverschiebung erfahren, können die in den zusammengeführten Drehmomentenanteilen enthaltenen und bezüglich einander dann phasenverschobenen Schwingungsanteile einander destruktiv überlagert werden, so dass im Idealfall das in den Ausgangsbereich eingeleitete Gesamtdrehmoment einem ein im Wesentlichen keine Schwingungsanteile enthaltenes statisches Drehmoment ist. In at least one of the torque transmission paths, a phase shifter arrangement is provided which is constructed in the manner of a vibration damper, ie with a primary side and a compressibility of a spring arrangement with respect to this rotatable secondary side. In particular, when this vibration system is in a supercritical state, that is excited with vibrations that are above the resonant frequency of the vibration system, a phase shift of up to 180 ° occurs. This means that at maximum phase shift, the vibration components emitted by the vibration system are phase-shifted by 180 ° with respect to the vibration components picked up by the vibration system. Since the vibration components routed via the other torque transmission path experience no or possibly a different phase shift, the vibration components contained in the combined torque components and then phase-shifted with respect to each other can be destructively superimposed on one another, so that in an ideal case the total torque introduced into the output region is essentially one Vibration components contained static torque is.

Ausgehend vom erläuterten Stand der Technik ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung vorzusehen, welche zwischen der Phasenschieberanordnung und der Koppelanordnung einen axialen Durchgangsraum für ein drittes Bauteil beinhaltet. Starting from the explained prior art, the object of the present invention to provide a torsional vibration damping arrangement, which includes an axial passage space for a third component between the phase shifter assembly and the coupling arrangement.

Diese Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Drehschwingungsdämpfungsanordnung, welche zusätzlich das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 umfasst gelöst. This object is achieved by a generic torsional vibration damping arrangement, which additionally comprises the characterizing feature of claim 1.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend einen zur Drehung um eine Drehachse A anzutreibenden Eingangsbereich und einen Ausgangsbereich, wobei zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich ein erster Drehmomentübertragungsweg und parallel dazu ein zweiter Drehmomentübertragungsweg sowie eine Koppelanordnung zur Überlagerung der über die Drehmomentübertragungswege geleiteten Drehmomente vorgesehen sind und wobei im ersten Drehmomentübertragungsweg eine Phasenschieberanordnung zur Erzeugung einer Phasenverschiebung von über den ersten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten bezüglich über den zweiten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen ist. According to the invention, this object is achieved by a torsional vibration damping arrangement, in particular for the drive train of a vehicle comprising an input range to be driven for rotation about a rotation axis A and an output range, wherein between the input range and the output range a first torque transmission path and parallel thereto a second torque transmission path and a Coupling arrangement are provided for superimposing the guided over the torque transmission paths torques and wherein in the first torque transmission path is provided a phase shifter arrangement for generating a phase shift guided over the first torque transmission rotational irregularities with respect to the second torque transmission path rotational irregularities.

Die Phasenschieberanordnung und die Koppelanordnung sind gegenseitig derart axial beabstandet, dass dadurch für zumindest ein momentenübertragendes Element ein Durchgangsraum ausgebildet wird. Dieser Durchgangsraum trennt die bisherige bauräumliche Einheit von Phasenschieberanordnung und Koppelanordnung in zwei separierte Bauräume innerhalb der Drehschwingungsdämpfungsanordnung. The phase shifter arrangement and the coupling arrangement are mutually axially spaced such that a passage space is thereby formed for at least one torque-transmitting element. This passage space separates the previous design space unit of phase shifter assembly and coupling arrangement into two separate installation spaces within the torsional vibration damping arrangement.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung ist in der nachfolgenden Ausführung angegeben. A further advantageous embodiment and development of the invention is specified in the following embodiment.

In einer vorteilhaften Ausführung umfasst die Koppelanordnung ein erstes und ein zweites Eingangsteil, in die über den ersten und den zweiten Drehmomentübertragungsweg geführte Drehmomente eingeleitet werden, sowie eine Überlagerungseinheit, in der die eingeleiteten Drehmomente wieder zusammengeführt werden und ein Ausgangsteil, das das zusammengeführt Drehmoment zum Beispiel an eine Reibkupplung weiterführt. Das erste Eingangsteil ist in seiner Wirkrichtung auf der einen Seite mit der Phasenschieberanordnung und auf der anderen Seite mit der Überlagerungseinheit verbunden. Das zweite Eingangsteil ist in seiner Wirkrichtung auf der einen Seite mit dem Eingangsbereich und auf der anderen Seite mit der Überlagerungseinheit verbunden. Die Überlagerungseinheit wiederum ist in ihrer Wirkrichtung auf der einen Seite sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Eingangsteil und auf der anderen Seite mit dem Ausgangsteil verbunden. Das Ausgangsteil bildet den Ausgangsbereich und kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Reibkupplung aufnehmen. In an advantageous embodiment, the coupling arrangement comprises a first and a second input part, in which the first and the second torque transmission path guided torques are introduced, and an overlay unit, in which the introduced torques are brought together again and an output part, which continues the merged torque, for example, to a friction clutch. The first input part is connected in its direction of action on one side with the phase shifter assembly and on the other side with the superposition unit. The second input part is connected in its effective direction on one side to the input area and on the other side to the superimposition unit. The superposition unit in turn is connected in its direction of action on one side with both the first and the second input part and on the other side with the output part. The output part forms the output region and can receive a friction clutch in an advantageous embodiment.

Um in einfacher Art und Weise die Phasenverschiebung in einem der Drehmomentübertragungswege erlangen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Phasenschieberanordnung ein Schwingungssystem mit einer Primärmasse und einer gegen die Wirkung einer Federanordnung bezüglich der Primärmasse um die Drehachse A drehbaren Sekundärmasse umfasst. Ein derartiges Schwingungssystem kann also nach Art eines an sich bekannten Schwingungsdämpfers aufgebaut sein, bei dem insbesondere durch Beeinflussung der primärseitigen Masse und der sekundärseitigen Masse bzw. auch der Steifigkeit der Federanordnung die Resonanzfrequenz des Schwingungssystems definiert eingestellt werden kann und damit auch festgelegt werden kann, bei welcher Frequenz ein Übergang in den überkritischen Zustand auftritt. In order to be able to obtain the phase shift in one of the torque transmission paths in a simple manner, it is proposed that the phase shifter arrangement comprises a vibration system with a primary mass and a secondary mass which can rotate about the axis of rotation A in relation to the action of a spring arrangement. Such a vibration system can thus be constructed in the manner of a known vibration damper, in which the resonant frequency of the vibration system can be defined defined and thus can be determined in particular by influencing the primary-side mass and the secondary-side mass or the stiffness of the spring arrangement which frequency a transition to the supercritical state occurs.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Figur erläutert. Es zeigt in: In the following, a preferred embodiment of the invention will be explained with reference to the accompanying figure. It shows in:

1 eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung mit einer axialen Beabstandung von einer Phasenschieberanordnung und einer Koppelanordnung als Prinzipskizze. 1 a torsional vibration damping arrangement with an axial spacing of a phase shifter assembly and a coupling arrangement as a schematic diagram.

In 1 ist eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 dargestellt, welche nach dem Prinzip der Leistungs- bzw. Drehmomentenaufzweigung arbeitet. Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 kann in einem Antriebsstrang beispielsweise eines Fahrzeugs zwischen einem Antriebsaggregat 45 und dem folgenden Teil des Antriebsstrangs, dem Anfahrelement 46, also beispielsweise einer Reibungskupplung, einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder dergleichen, angeordnet werden. In 1 is a torsional vibration damping arrangement 10 shown, which operates on the principle of power or torque split. The torsional vibration damping arrangement 10 can in a drive train, for example, a vehicle between a drive unit 45 and the following part of the powertrain, the starting element 46 , So for example, a friction clutch, a hydrodynamic torque converter or the like, can be arranged.

Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 umfasst einen allgemein mit 30 bezeichneten Eingangsbereich. Dieser Eingangsbereich 30 kann beispielsweise durch Verschraubung an eine Kurbelwelle 36 des Antriebsaggregates 45 angebunden werden. Im Eingangsbereich 30 zweigt sich das von dem Antriebsaggregat 45 aufgenommene Drehmoment in einen ersten Drehmomentübertragungsweg 26 und einen zweiten Drehmomentübertragungsweg 27 auf. Im Bereich einer allgemein mit 44 bezeichneten Koppelanordnung werden die über die beiden Drehmomentübertragungswege 26, 27 geleiteten Drehmomentenanteile mittels eines ersten Eingangsteils 33 und eines zweiten Eingangsteils 34 in die Koppelanordnung 44 eingeleitet und wieder zusammengeführt und dann zu einem Ausgangsbereich 40 weitergeleitet. The torsional vibration damping arrangement 10 includes a generally with 30 designated entrance area. This entrance area 30 For example, by screwing to a crankshaft 36 of the drive unit 45 be connected. In the entrance area 30 this branches off from the drive unit 45 recorded torque in a first torque transmission path 26 and a second torque transmission path 27 on. In the area of a general with 44 designated coupling arrangement are the two torque transmission paths 26 . 27 guided torque components by means of a first input part 33 and a second input part 34 in the coupling arrangement 44 initiated and merged again and then to an exit area 40 forwarded.

In den ersten Drehmomentübertragungsweg 26 ist ein allgemein mit 35 bezeichnetes Schwingungssystem integriert. Das Schwingungssystem 35 ist als Phasenschieberanordnung 43 wirksam und umfasst eine beispielsweise an das Antriebsaggregat 45 anzubindende Primärmasse 1, sowie eine das Drehmoment weiterleitende Zwischenmasse 37. Die Primärmasse 1 umschließt mit einem Deckblech 2, welche drehfest miteinander verbunden sind, nach radial außen hin im Wesentlichen vollständig einen Raumbereich, in welchem eine Federanordnung 4 für das Schwingungssystem 35 aufgenommen ist. Die Federanordnung 4 umfasst eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden und ggf. auch ineinander geschachtelt angeordneten Federeinheiten 38, wobei jede Federeinheit 38 vorzugsweise wenigstens eine Schraubendruckfeder umfasst. Die Federeinheiten 38 der Federanordnung 4 stützen sich bezüglich der Primärmasse 1 einerseits und einer als Zentralscheibe ausgebildeten Nabenscheibe 5 andererseits ab. Diese Nabenscheibe 5 ist drehfest mit der Zwischenmasse 37 verbunden. In the first torque transmission path 26 is a common with 35 integrated vibration system integrated. The vibration system 35 is as a phase shifter arrangement 43 effective and includes, for example, to the drive unit 45 Primary mass to be bound 1 , as well as a torque forwards the intermediate mass 37 , The primary mass 1 encloses with a cover plate 2 , which are non-rotatably connected to each other, radially outwardly substantially completely a space region in which a spring assembly 4 for the vibration system 35 is included. The spring arrangement 4 comprises a plurality of circumferentially successive and possibly also nested arranged spring units 38 , each spring unit 38 preferably comprises at least one helical compression spring. The spring units 38 the spring arrangement 4 are based on the primary mass 1 on the one hand and a hub disk designed as a central disk 5 on the other hand. This hub disc 5 is non-rotatable with the intermediate mass 37 connected.

Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungsformen von Drehschwingungsdämpfungsanordnungen, wie auch in DE 10 2011 007 118 A1 offengelegt, bei denen die Phasenschieberanordnung und die Koppelanordnung einen kompakten, auf axiale Ausdehnung minimierten Bauraum bilden, ist die hier dargestellte Ausgestaltung der axialen Anordnung von der Phasenschieberanordnung 43 und der Koppelanordnung 44 derart beabstandet, dass durch diese Beabstandung der Phasenschieberanordnung 43 und der Koppelanordnung 44 ein Durchgangsraum 31 für zumindest ein momentenübertragendes Element 39 ausgebildet wird. Das momentenübertragende Element könnte eine Antriebswelle sein. In contrast to the known embodiments of torsional vibration damping arrangements, as well as in DE 10 2011 007 118 A1 disclosed in which the phase shifter assembly and the coupling assembly form a compact, minimized to axial expansion space, the embodiment shown here, the axial arrangement of the phase shifter assembly 43 and the coupling arrangement 44 spaced such that by this spacing of the phase shifter assembly 43 and the coupling arrangement 44 a passageway 31 for at least one moment-transmitting element 39 is trained. The torque transmitting element could be a drive shaft.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Primärmasse primary mass
2 2: Deckblech cover sheet
4 4: Federanordnung spring assembly
5 5: Nabenscheibe hub disc
10 10: Drehschwingungsdämpfungsanordnung Torsional vibration damping arrangement
26 26: erster Drehmomentübertragungsweg first torque transmission path
27 27: zweiter Drehmomentübertragungsweg second torque transmission path
29 29: Ausgangsteil output portion
30 30: Eingangsbereich entrance area
31 31: axialer Durchgangsraum axial passage space
32 32: Überlagerungseinheit Overlay unit
33 33: erstes Eingangsteil first entrance part
34 34: zweites Eingangsteil second entrance part
35 35: Schwingungssystem vibration system
36 36: Kurbelwelle crankshaft
37 37: Zwischenmasse intermediate mass
38 38: Federeinheiten spring units
39 39: Antriebswelle drive shaft
40 40: Ausgangsbereich output range
43 43: Phasenschieberanordnung Phase shifter arrangement
44 44: Koppelanordnung coupling arrangement
45 45: Antriebsaggregat power unit
46 46: Anfahrelement starting element
A A: Drehachse A Rotation axis A

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011007118 A1 [0002, 0016]

Claims

Torsional vibration damping arrangement ( 10 ), in particular for the drive train of a vehicle, comprising - an input area to be driven for rotation about an axis of rotation (A) ( 30 ) and an output area ( 40 ) and - a first torque transmission path ( 26 ) and in parallel thereto a second torque transmission path ( 27 ), both from the entrance area ( 30 ) and - one, with the output area ( 40 ) associated coupling arrangement ( 44 ) for superposition of the torque transmission paths ( 26 ; 27 ) guided torques and - a phase shifter assembly ( 43 ) for the first torque transmission path ( 26 ) for generating a phase shift of the first torque transmission path ( 26 ) rotational nonuniformities with respect to the second torque transmission path (FIG. 27 ) rotational irregularities characterized in that the phase shifter arrangement ( 43 ) and the coupling arrangement ( 44 ) are mutually axially spaced and thereby forms a passage space for at least one torque-transmitting element.

Torsional vibration damping arrangement ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the coupling arrangement ( 44 ) a first input part ( 33 ), a second input part ( 34 ), an overlay unit ( 32 ) and an output part ( 29 ) wherein the first input part ( 33 ) with the phase shifter arrangement ( 43 ) and the overlay unit ( 32 ) and the second input part ( 34 ) with the entrance area ( 30 ) and the overlay unit ( 32 ) and the overlay unit ( 32 ) with both the first input part ( 33 ), as well as with the second input part ( 34 ) and the output part ( 29 ) and wherein the output part ( 29 ) the output area ( 40 ).

Torsional vibration damping arrangement ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the phase shifter arrangement ( 43 ) a vibration system ( 35 ) with a primary mass ( 1 ) and one against the action of a spring arrangement ( 4 ) with regard to the primary mass ( 1 ) about the axis of rotation (A) rotatable intermediate mass ( 37 ).