DE102012221269A1

DE102012221269A1 - Torque transmission device for use in powertrain of motor car, has spring unit for interconnecting with another spring unit to flatten portion of spring curve that works between sides against spring curve of latter spring unit

Info

Publication number: DE102012221269A1
Application number: DE201210221269
Authority: DE
Inventors: Michael Kühnle; Peter Wahl
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2013-06-20

Abstract

The device (100) has primary and secondary sides (110, 115) co-axially arranged around a rotational axis (105). A spring unit (120) resiliently transmits rotational torque between the primary and secondary sides. Another spring unit (125) interconnects with the former spring unit to flatten a portion of a spring curve that works between the primary side and the secondary side against a spring curve of the former spring unit. The latter spring unit acts against the former spring unit. An adjustment device (157) biases the latter spring unit with predetermined force. The spring units are designed as compression springs. The secondary side is formed as a hub.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Drehmomentübertragungseinrichtung zum Einsatz in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a torque transmission device. In particular, the invention relates to a torque transmission device for use in a drive train of a motor vehicle.

In einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs wird zur Übertragung von Drehmoment zwischen einem Antriebsmotor und einem Getriebe eine Drehmomentübertragungseinrichtung verwendet. Dabei umfasst die Übertragungseinrichtung üblicherweise ein Dämpfungselement zum Isolieren bzw. Dämpfen von Drehschwingungen. Die Drehschwingungen können insbesondere von einem Antriebsmotor verursacht sein, der als Hubkolben-Verbrennungsmotor ausgeführt ist. Üblicherweise umfasst das Dämpfungselement eine Feder, die zwischen einer Primärseite und einer Sekundärseite der Übertragungseinrichtung in Abhängigkeit des übertragenen Drehmoments komprimiert wird.In a drive train of a motor vehicle, a torque transmission device is used to transmit torque between a drive motor and a transmission. In this case, the transmission device usually comprises a damping element for isolating or damping torsional vibrations. The torsional vibrations may in particular be caused by a drive motor, which is designed as a reciprocating internal combustion engine. Usually, the damping element comprises a spring which is compressed between a primary side and a secondary side of the transmission device in dependence on the transmitted torque.

Die Feder weist üblicherweise eine progressive Kennlinie auf, so dass eine Kompressionskraft, die zu einer weiteren Kompression der Feder erforderlich ist, in Abhängigkeit davon absteigt, wie weit die Feder bereits komprimiert ist. Dies bedeutet jedoch, dass eine absolute Kraft zur Kompression der Feder um einen vorbestimmten Betrag abhängig ist von einem Drehmoment, das die Übertragungseinrichtung überträgt. Dementsprechend werden Drehschwingungen bei niedrigen und hohen übertragenen Drehmomenten in unterschiedlicher Weise gedämpft bzw. isoliert.The spring usually has a progressive characteristic, so that a compressive force required for further compression of the spring will decrease depending on how far the spring is already compressed. However, this means that an absolute force for compression of the spring depends on a predetermined amount of torque that transmits the transmission device. Accordingly, torsional vibrations at low and high transmitted torques are attenuated or isolated in different ways.

DE 10 2007 026 429 A1 zeigt einen Torsionsschwingungsdämpfer zur Übertragung von Drehmoment, der ein erstes und ein zweites Federelement aufweist, die zwischen einer Primärseite und einer Sekundärseite wirken. Das erste Federelement weist eine progressive Dämpferkennlinie und das zweite Federelement eine degressive Dämpferkennlinie auf. Zusätzlich ist ein Schaltmechanismus vorgesehen, um das zweite Federelement parallel zum ersten Federelement zu betreiben oder aus der Kraftübertragung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite zu entfernen. DE 10 2007 026 429 A1 shows a torsional vibration damper for transmitting torque having a first and a second spring element, which act between a primary side and a secondary side. The first spring element has a progressive damper characteristic and the second spring element has a degressive damper characteristic. In addition, a switching mechanism is provided to operate the second spring element parallel to the first spring element or to remove it from the power transmission between the primary side and the secondary side.

DE 10 2008 027 446 A1 zeigt einen Torsionsschwingungsdämpfer zur Übertragung eines Drehmoments in einem Antriebsstrang, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer ein erstes und ein zweites Federelement umfasst. Dabei erstreckt sich eines der Federelemente in axialer Richtung und ist mittels einer Rampe betätigbar, die sich in Umfangsrichtung erstreckt. DE 10 2008 027 446 A1 shows a torsional vibration damper for transmitting a torque in a drive train, wherein the torsional vibration damper comprises a first and a second spring element. In this case, one of the spring elements extends in the axial direction and can be actuated by means of a ramp which extends in the circumferential direction.

WO 2008/046377 A2 zeigt eine weitere Drehmomentübertragungseinrichtung zur Übertragung von Drehmoment zwischen einer Primärseite und einer Sekundärseite mit zwei parallel angeordneten Federeinrichtungen. Dabei ist die eine Federeinrichtung der Übertragung eines mittleren Drehmoments und die andere Federeinrichtung einer Dämpfungskopplung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite zugeordnet. WO 2008/046377 A2 shows a further torque transmitting device for transmitting torque between a primary side and a secondary side with two spring devices arranged in parallel. In this case, one spring device is associated with the transmission of an average torque and the other spring device is associated with a damping coupling between the primary side and the secondary side.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmomentübertragungseinrichtung anzugeben, die eine verbesserte Isolation von Drehschwingungen zwischen einer Primärseite und einer Sekundärseite bereitstellt. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels einer Drehmomentübertragungseinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder. The invention has for its object to provide a torque transmitting device, which provides an improved isolation of torsional vibrations between a primary side and a secondary side. The invention solves this problem by means of a torque transmission device with the features of the independent claim. Subclaims give preferred embodiments again.

Eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung umfasst eine Primärseite und eine Sekundärseite, die koaxial um eine Drehachse angeordnet sind, eine erste Federeinrichtung zur elastischen Übertragung von Drehmoment zwischen der Primärseite und der Sekundärseite und eine zweite Federeinrichtung zur Verschaltung mit der ersten Federeinrichtung, um einen Abschnitt einer zwischen der Primärseite und der Sekundärseite wirkenden Federkennlinie gegenüber einer Federkennlinie der ersten Federeinrichtung abzuflachen. Dazu ist die zweite Federeinrichtung so angeordnet, dass sie der ersten Federeinrichtung entgegenwirkt. A torque transmission device according to the invention comprises a primary side and a secondary side, which are arranged coaxially about an axis of rotation, a first spring device for elastic transmission of torque between the primary side and the secondary side and a second spring device for connection with the first spring device, around a portion of one between the primary side and the secondary side acting spring characteristic with respect to a spring characteristic of the first spring means flatten. For this purpose, the second spring device is arranged so that it counteracts the first spring means.

Erfindungsgemäß kann der abgeflachte Bereich der Federkennlinie so gewählt sein, dass er ein mittleres übertragenes Drehmoment der Drehmomentübertragungseinrichtung umfasst. In diesem Arbeitspunkt ist die erste Federeinrichtung stark genug komprimiert, um das Drehmoment zwischen der Primärseite und der Sekundärseite zu übertragen, während gleichzeitig die Federkennlinie relativ flach verläuft, so dass eine Isolation von Drehschwingungen zwischen der Primärseite und der Sekundärseite in verbesserter Weise gelingen kann.According to the invention, the flattened region of the spring characteristic may be chosen such that it comprises an average transmitted torque of the torque transmission device. At this operating point, the first spring device is compressed sufficiently strong to transmit the torque between the primary side and the secondary side, while at the same time the spring characteristic is relatively flat, so that an isolation of torsional vibrations between the primary side and the secondary side can succeed in an improved manner.

Bevorzugterweise umfasst die Drehmomentübertragungseinrichtung ferner eine Vorspanneinrichtung zur Vorspannung der zweiten Federeinrichtung mit einer vorbestimmten Kraft, um die Abflachung der Federkennlinie zu erzielen, sobald die erste Federeinrichtung mit der vorbestimmten Kraft belastet ist. Der abgeflachte Bereich der Federkennlinie kann dadurch an einer beliebigen Position der Federkennlinie der ersten Federeinrichtung gelegt werden. Der flache Abschnitt der Federkennlinie kann somit verbessert auf das zu übertragende mittlere Drehmoment eingestellt sein.Preferably, the torque transmitting device further comprises a biasing means for biasing the second spring means with a predetermined force to achieve the flattening of the spring characteristic as soon as the first spring means is loaded with the predetermined force. The flattened region of the spring characteristic can thereby be placed at any position of the spring characteristic of the first spring means. The flat portion of the spring characteristic can thus be adjusted in an improved manner to the average torque to be transmitted.

Bevorzugterweise ist eine Verstelleinrichtung zur Verstellung der Vorspannung vorgesehen. Der verbesserte Arbeitsbereich der Drehmomentübertragungseinrichtung kann somit dynamisch beispielsweise im Betrieb einer mit der Drehmomentübertragungseinrichtung verbundenen Kraftmaschine, verändert werden, so dass die beschriebenen Vorteile unter unterschiedlichen und ggf. auch rasch wechselnden Anforderungen bezüglich des zu übertragenden mittleren Drehmoments bereitgestellt sein können.Preferably, an adjusting device for adjusting the bias voltage is provided. The improved operating range of the torque transmitting device can thus be dynamic For example, in the operation of an engine connected to the torque transmitting device, are changed, so that the advantages described can be provided under different and possibly also rapidly changing requirements with respect to the medium torque to be transmitted.

In einer Ausführungsform ist eine Rampenscheibe zur Umsetzung einer relativen Verdrehung der Primärseite zur Sekundärseite in eine axiale Verschiebung vorgesehen, die auf die zweite Federeinrichtung wirkt. Die axiale Verschiebung kann besser kontrollierbar sein als die relative Verdrehung der beiden Seiten. Insbesondere kann die erwähnte Vorspannung in axialer Richtung ausgeübt werden, was mit konstruktiv einfacheren Mitteln erfolgen kann als eine Vorspannung beispielsweise eines auf einem Umfang der Primär- oder Sekundärseite angeordneten Federelements. In one embodiment, a ramp disc for implementing a relative rotation of the primary side to the secondary side is provided in an axial displacement which acts on the second spring device. The axial displacement can be better controlled than the relative rotation of the two sides. In particular, the aforementioned bias can be exerted in the axial direction, which can be done with structurally simpler means than a bias voltage, for example, a arranged on a circumference of the primary or secondary side spring element.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die zweite Federeinrichtung eine axial angeordnete Druckfeder. Die Druckfeder kann platzsparend angebracht und kostengünstig herstellbar sein. Alternativ dazu kann die Federeinrichtung auch ein anderes Federelement, beispielsweise einen pneumatischen Zylinder mit beweglichem Kolben umfassen.In a preferred embodiment, the second spring device comprises an axially arranged compression spring. The compression spring can be installed to save space and be inexpensive to produce. Alternatively, the spring device may also comprise another spring element, for example a pneumatic cylinder with a movable piston.

Die Verstelleinrichtung kann einen Zylinder mit einem beweglichen Kolben umfassen, und es kann eine Ansteuereinrichtung vorgesehen sein, um den Zylinder mit einem Fluid zu beaufschlagen, wobei ein Volumen des Fluids von einem durch die Drehmomentübertragungseinrichtung zu übertragenden mittleren Drehmoment abhängig ist. Umfasst die Verstelleinrichtung stattdessen einen linearen Aktuator, beispielsweise mittels einen Spindeltrieb, kann auch die lineare Verstellung von dem zu übertragenden mittleren Drehmoment abhängig sein. In beiden Fällen kann eine kraftbasierte Ansteuerung vermieden werden, die im laufenden Dämpferbetrieb zu Schwierigkeiten führen könnte.The adjusting device may comprise a cylinder with a movable piston, and it may be provided a driving means for applying a fluid to the cylinder, wherein a volume of the fluid is dependent on an average torque to be transmitted by the torque transmitting device. If the adjusting device instead comprises a linear actuator, for example by means of a spindle drive, the linear adjustment can also be dependent on the average torque to be transmitted. In both cases, a force-based control can be avoided, which could lead to difficulties in the current damper operation.

Bevorzugterweise weisen beide Federelemente progressive Federkennlinien auf. Ein aufwändiges Erstellen eines Federelements mit degressiver Kennlinie kann durch die erfindungsgemäße Verschaltung der beiden progressiven Federelemente umgangen werden. Konstruktions- und Fertigungskosten können dadurch verringert sein.Preferably, both spring elements on progressive spring characteristics. An elaborate creation of a spring element with degressive characteristic can be circumvented by the inventive interconnection of the two progressive spring elements. Design and manufacturing costs can be reduced.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Federkennlinie der ersten Federeinrichtung steiler als die der zweiten Federeinrichtung, so dass die zwischen der Primärseite und der Sekundärseite wirkende Federkennlinie im gesamten Federbereich progressiv ist. So kann auf einfache und effiziente Weise eine zwei bis drei Abschnitte umfassende Federkennlinie realisiert sein, die vollständig progressiv ist. In a preferred embodiment, the spring characteristic of the first spring device is steeper than that of the second spring device, so that the spring characteristic acting between the primary side and the secondary side is progressive over the entire spring region. So can be realized in a simple and efficient manner, a two to three sections comprehensive spring characteristic, which is fully progressive.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Federeinrichtung eine auf einem Umfang um die Drehachse wirkende Schrauben- oder Bogenfeder. Eine derartige Anordnung der ersten Federeinrichtung ist im Stand der Technik wohlbekannt und eignet sich insbesondere in Kombination mit einer axial angeordneten zweiten Federeinrichtung, die über eine Umlenkeinrichtung betätigt ist. Die Drehmomentübertragungseinrichtung kann dadurch kompakt aufgebaut sein.In a further preferred embodiment, the first spring device comprises a helical or bow spring acting on a circumference about the axis of rotation. Such an arrangement of the first spring means is well known in the art and is particularly suitable in combination with an axially arranged second spring means which is actuated via a deflection device. The torque transmission device can thereby be made compact.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:

1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung; 1 a schematic longitudinal section through a torque transmission device;

2 eine symbolhafte Darstellung von Elementen der Drehmomentübertragungseinrichtung aus 1; 2 a symbolic representation of elements of the torque transmission device 1 ;

3 und 4 Federkennlinien an der Drehmomentübertragungseinrichtung der 1 und 2; 3 and 4 Spring characteristics of the torque transmission device of 1 and 2 ;

5 eine Rampenscheibe; 5 a ramp disc;

6 eine Abwicklung einer Umlenkeinrichtung aus 1 mit der Rampenscheibe aus 6 a settlement of a deflection from 1 with the ramp disk off

5; und 5 ; and

7 die Abwicklung der Umlenkeinrichtung aus 6 in einem anderen Betriebszustand
darstellen. 7 the settlement of the deflection from 6 in a different operating state
represent.

1 zeigt eine Drehmomentübertragungseinrichtung 100 in einem schematischen Längsschnitt. Der Längsschnitt verläuft durch eine Drehachse 105, wobei nur die obere Hälfte des Längsschnitts dargestellt ist. 1 shows a torque transmitting device 100 in a schematic longitudinal section. The longitudinal section passes through an axis of rotation 105 , where only the upper half of the longitudinal section is shown.

Die Drehmomentübertragungseinrichtung 100 umfasst eine Primärseite 110, die insbesondere zur Einleitung eines Drehmoments von einem Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs eingerichtet ist. Ferner ist eine Sekundärseite 115 umfasst, die insbesondere zur drehmomentschlüssigen Verbindung mit einem Getriebe des Kraftfahrzeugs eingerichtet ist. Wie in 1 angedeutet ist, kann die Einleitung von Drehmoment in die Primärseite 110 bevorzugterweise auf einem großen Radius bezüglich der Drehachse 105, etwa mittels einer Kupplungsscheibe oder einem Flansch, und die Ausleitung von Drehmoment aus der Sekundärseite 115 auf einem kleinen Radius erfolgen. Die Sekundärseite 115 kann insbesondere in Form einer Nabe ausgeführt sein, die eine Verzahnung zur Aufnahme einer Getriebewelle aufweist.The torque transmitting device 100 includes a primary page 110 , which is set up in particular for introducing a torque from a drive motor of a motor vehicle. Furthermore, a secondary side 115 includes, which is set up in particular for the torque-locking connection with a transmission of the motor vehicle. As in 1 is hinted, the introduction of torque in the primary side 110 preferably on a large radius with respect to the axis of rotation 105 by means of a clutch disc or a flange, and the discharge of torque from the secondary side 115 done on a small radius. The secondary side 115 may in particular be designed in the form of a hub having a toothing for receiving a transmission shaft.

Auf einem Umfang um die Drehachse 105 ist eine erste Federeinrichtung 120 angeordnet, die insbesondere eine zylindrische oder entlang des Umfangs gebogene Bogenfeder umfassen kann. Gegenüberliegende Enden der ersten Federeinrichtung 120 stehen mit der Primärseite 110 bzw. der Sekundärseite 115 in Eingriff, so dass die erste Federeinrichtung 120 bei einer relativen Verdrehung der Primärseite 110 bzgl. der Sekundärseite 115 belastet wird. Üblicherweise ist die erste Federeinrichtung 120 eine Druckfeder, die bei Belastung komprimiert wird. Die erste Federeinrichtung 120 ist bevorzugterweise derart angebracht, dass sie sowohl unter positiven wie auch unter negativen Verdrehwinkeln zwischen der Primärseite 110 und der Sekundärseite 115 belastet wird. On a circumference around the axis of rotation 105 is a first spring device 120 arranged, in particular, may comprise a cylindrical or curved along the circumference arc spring. Opposite ends of the first spring device 120 stand with the primary side 110 or the secondary side 115 engaged, so that the first spring means 120 at a relative rotation of the primary side 110 regarding the secondary side 115 is charged. Usually, the first spring device 120 a compression spring, which is compressed under load. The first spring device 120 is preferably mounted so that it is both positive and negative angles of rotation between the primary side 110 and the secondary side 115 is charged.

In der Darstellung von 1 umfasst die Primärseite 110 radiale Abschnitte, die auf unterschiedlichen axialen Seiten der Sekundärseite 115 liegen, es sind jedoch auch andere Anordnungen möglich. Außerdem umfasst die Primärseite 115 angedeutete Elemente zur Abstützung der ersten Federeinrichtung 120 gegen eine radial nach außen wirkende Kraft.In the presentation of 1 includes the primary page 110 Radial sections on different axial sides of the secondary side 115 However, other arrangements are possible. In addition, the primary page includes 115 indicated elements for supporting the first spring means 120 against a radially outward force.

Eine zweite Federeinrichtung 125 der Drehmomentübertragungseinrichtung 100 wirkt axial und ist vorzugsweise in einem Bereich nahe der Drehachse 105 angeordnet. Es ist eine Umlenkeinrichtung 130 vorgesehen, um eine relative Drehbewegung zwischen der Primärseite 110 und der Sekundärseite 115 in eine axiale Bewegung umzulenken, die auf die zweite Federeinrichtung 125 wirkt. Die Umlenkeinrichtung 130 ist dazu eingerichtet, die zweite Federeinrichtung 125 in Abhängigkeit eines Verdrehwinkels zwischen der Primärseite 110 und der Sekundärseite 115 in axialer Richtung zu komprimieren. A second spring device 125 the torque transmitting device 100 acts axially and is preferably in a region near the axis of rotation 105 arranged. It is a diverter 130 provided a relative rotational movement between the primary side 110 and the secondary side 115 to deflect in an axial movement, which on the second spring means 125 acts. The deflection device 130 is adapted to the second spring means 125 depending on a twist angle between the primary side 110 and the secondary side 115 to compress in the axial direction.

In exemplarischer Weise ist die Umlenkeinrichtung 130 gebildet durch zwei axial versetzte Rampenscheiben 135, zwischen denen ein Wälzkörper 140 angeordnet ist. Der Wälzkörper 140 ist zwischen entgegen gesetzten Rampen der Rampenscheiben 135 angeordnet, so dass er bei einer relativen Verdrehung der Rampenscheiben 135 gegeneinander beide Rampen hinaufläuft und somit die Rampenscheiben 135 in der Darstellung von 1 bzgl. der Drehachse 105 axial auseinandertreibt. In an exemplary way, the deflection device 130 formed by two axially offset ramp discs 135 between which a rolling element 140 is arranged. The rolling element 140 is between opposing ramp ramp ramps 135 arranged so that he at a relative rotation of the ramp discs 135 runs up against each other both ramps and thus the ramp discs 135 in the presentation of 1 with respect to the axis of rotation 105 axially apart.

Die rechte Rampenscheibe 135 ist drehfest mit der Sekundärseite 115 und die linke Rampenscheibe 135 drehfest mit der Primärseite 110 verbunden. Um trotzdem eine Verschiebbarkeit der linken Rampenscheibe 135 in axialer Richtung zu ermöglichen, kann eine axiale Verzahnung 145 zur Verbindung der linken Rampenscheibe 135 mit der Eingangsseite 110 vorgesehen sein. In der dargestellten Ausführungsform ist ein Gleitschuh 150 vorgesehen, der einerseits mit der Verzahnung 145 in Eingriff steht, und andererseits mit der linken Rampenscheibe 135 verbunden ist. The right ramp disc 135 is non-rotatable with the secondary side 115 and the left ramp disc 135 non-rotatable with the primary side 110 connected. Nevertheless, a displaceability of the left ramp disc 135 in the axial direction, can be an axial toothing 145 for connecting the left ramp disc 135 with the input side 110 be provided. In the illustrated embodiment, a sliding shoe 150 provided, on the one hand with the gearing 145 is engaged, and on the other hand with the left ramp disc 135 connected is.

In der dargestellten Ausführungsform ist die zweite Federeinrichtung 125 eine Druckfeder, wobei in anderen Ausführungsformen die zweite Federeinrichtung 125 auch eine Zugfeder umfassen kann. Alternativ zu einer Feder kann beispielsweise auch eine pneumatische Federeinrichtung mit einem gasgefüllten Volumen verwendet werden.In the illustrated embodiment, the second spring means 125 a compression spring, wherein in other embodiments, the second spring means 125 may also include a tension spring. As an alternative to a spring, for example, a pneumatic spring device with a gas-filled volume can also be used.

In der gezeigten Ausführungsform liegt die linke Seite der zweiten Federeinrichtung 125 an einer Verstelleinrichtung 157 an. Die Verstelleinrichtung 157 umfasst einen Kolben 160, der axial verschiebbar in einem Zylinder 165 angeordnet ist, wobei der Zylinder 165 an der Verzahnung 130 bzw. der Primärseite 110 befestigt ist. Ein Raum zwischen dem Zylinder 165 und dem Kolben 160 ist mit einem Fluid 170 gefüllt. Dabei bestimmt ein Volumen des Fluids 170 die Position des Kolbens 160 und damit ggf. eine Vorspannung des zweiten Federelements 125. In the embodiment shown, the left side of the second spring means is located 125 on an adjusting device 157 at. The adjusting device 157 includes a piston 160 which is axially displaceable in a cylinder 165 is arranged, wherein the cylinder 165 at the toothing 130 or the primary side 110 is attached. A space between the cylinder 165 and the piston 160 is with a fluid 170 filled. In this case, determines a volume of the fluid 170 the position of the piston 160 and thus possibly a bias of the second spring element 125 ,

In anderen Ausführungsformen kann auch eine andere Verstelleinrichtung 157 als der Zylinder 165 mit dem Kolben 160 vorgesehen sein, um das zweite Ende der zweiten Federeinrichtung 125 einerseits drehfest mit der Primärseite 110 zu koppeln und andererseits eine axial verstellbare Anlage für das zweite Ende zu bilden, beispielsweise ein Spindeltrieb, der etwa mittels eines Elektromotors verstellbar sein kann. Die gezeigte Ausführungsform mit fluider axialer Betätigung des zweiten Endes der zweiten Federeinrichtung 125 ist besonders vorteilhaft, weil eine mit dem Zylinder 165 verbundene Fluidleitung leicht von der Drehbewegung der Primärseite 110 beziehungsweise des Zylinders 165 abgekoppelt werden kann. Außerdem bietet sich an, als Fluid 170 ein Öl zu verwenden, falls die Primärseite 110 bzw. Sekundärseite 115 ohnehin „nass“ in einem Ölbad laufen. Das Öl kann von einer Betriebsflüssigkeit einer hydrodynamischen Drehmomentübertragungseinrichtung umfasst sein.In other embodiments may also be another adjustment 157 as the cylinder 165 with the piston 160 be provided to the second end of the second spring means 125 on the one hand rotatable with the primary side 110 to couple and on the other hand to form an axially adjustable system for the second end, for example, a spindle drive, which may be adjustable by means of an electric motor. The illustrated embodiment with fluid axial actuation of the second end of the second spring means 125 is particularly advantageous because one with the cylinder 165 connected fluid line slightly from the rotational movement of the primary side 110 or the cylinder 165 can be disconnected. It also lends itself as a fluid 170 to use an oil if the primary side 110 or secondary side 115 anyway "wet" in an oil bath run. The oil may be comprised of an operating fluid of a hydrodynamic torque transmission device.

Bevorzugterweise ist auch eine Ansteuereinrichtung 175 vorgesehen, um die axiale Verstellung Verstelleinrichtung 157 zu steuern. In der dargestellten Ausführungsform mit hydraulischer Steuerung der Anlage ist die Ansteuereinrichtung 175 bevorzugterweise dazu eingerichtet, das Volumen des Fluids 170 in Abhängigkeit eines zwischen der Primärseite 110 und der Sekundärseite 115 zu übertragenden mittleren Drehmoments zu steuern. Ist die zweite Seite der zweiten Federeinrichtung 125 in anderer Weise axial verstellbar, beispielsweise mittels des erwähnten Spindeltriebs, so kann die Ansteuereinrichtung 175 dazu eingerichtet sein, die Position eines Anlageelements an der zweiten Seite der zweiten Federeinrichtung 125 linear in Abhängigkeit des zu übertragenden mittleren Drehmoments zu verstellen.Preferably is also a drive device 175 provided to the axial adjustment adjustment device 157 to control. In the illustrated embodiment with hydraulic control of the system is the drive device 175 preferably adapted to the volume of the fluid 170 depending on one between the primary side 110 and the secondary side 115 to control transmitted to medium torque. Is the second side of the second spring means 125 axially adjustable in another way, for example by means of the mentioned spindle drive, so the drive means 175 be set up to the position of a contact element on the second side of the second spring means 125 to adjust linearly as a function of the mean torque to be transmitted.

2 zeigt eine symbolhafte Darstellung von Elementen der Drehmomentübertragungseinrichtung 100 aus 1. In dieser Darstellung ist die Verdrehung der Primärseite 110 bezüglich der Sekundärseite 115 um die Drehachse 105 durch eine lineare Bewegung in horizontaler Richtung dargestellt. Die beiden Federelemente 120 und 125 sind dabei als Druckfedern modelliert. 2 shows a symbolic representation of elements of the torque transmitting device 100 out 1 , In this illustration, the twist is the primary side 110 with respect to the secondary side 115 around the axis of rotation 105 represented by a linear movement in the horizontal direction. The two spring elements 120 and 125 are modeled as compression springs.

Bedingt durch ein Drehmoment, das zwischen der Primärseite 110 und der Sekundärseite 115 übertragen wird, wirkt eine Kompressionskraft 205 auf die erste Federeinrichtung 120. Die Kompressionskraft 205 setzt sich zusammen aus einem mittleren übertragenen Drehmoment und einer Drehmomentschwankung, die dem mittleren Drehmoment überlagert ist. Um mittlere Drehmomente aus einem breiten Bereich übertragen zu können, muss Federung relativ hart sein, also eine steile Kennlinie aufweisen. Um die Drehmomentschwankungen zwischen der Primärseite 110 und der Sekundärseite 115 zu isolieren, sollte die Federung hingegen relativ weich sein, also eine flache Kennlinie aufweisen. Es ist Ziel der Drehmomentübertragungseinrichtung 100, diese sich scheinbar widersprechenden Konstruktionsmerkmale miteinander zu vereinen. Due to a torque between the primary side 110 and the secondary side 115 is transmitted, a compression force acts 205 on the first spring device 120 , The compression force 205 is composed of a mean transmitted torque and a torque fluctuation, which is superimposed on the average torque. In order to be able to transmit average torques from a wide range, suspension must be relatively hard, ie have a steep characteristic curve. To the torque fluctuations between the primary side 110 and the secondary side 115 To isolate, the suspension should, however, be relatively soft, so have a flat curve. It is the goal of the torque transmission device 100 to unite these seemingly contradictory design features.

Die Kompressionskraft 205 wirkt wegen der Übertragung durch die erste Federeinrichtung 120 auch auf die Primärseite 110 nach links. An der Primärseite 110 liegt die zweite Federeinrichtung 125 der ersten Federeinrichtung 120 gegenüber. Die zweite Federeinrichtung 125 ist jedoch in einem Bogen 210 vorgespannt, und zwar vorzugsweise mit einer vorbestimmten Kraft bzw. auf einen vorbestimmten Weg, der durch eine Verstelleinrichtung 215 definiert ist. Die Verstelleinrichtung 215 kann beispielsweise durch den Zylinder 165 mit dem Kolben 160 und dem Fluid 170 aus 1 gebildet sein.The compression force 205 acts because of the transmission through the first spring means 120 also on the primary side 110 to the left. At the primary side 110 lies the second spring means 125 the first spring device 120 across from. The second spring device 125 however, is in a bow 210 biased, preferably with a predetermined force or on a predetermined path, by an adjustment 215 is defined. The adjusting device 215 for example, through the cylinder 165 with the piston 160 and the fluid 170 out 1 be formed.

Steigt die Kompressionskraft 205 an, so wird die erste Federeinrichtung 120 so lange komprimiert, bis die Kraft 205 der Vorspannkraft der zweiten Federeinrichtung 125 entspricht. Ab dann wirken die Druckkräfte der Federeinrichtungen 120 und 125 einander entgegen, so dass die Federkennlinie beider gemeinsam wirkender Federeinrichtungen 120, 125 flacher verläuft als die Federkennlinie jeder einzelnen Federeinrichtung 120, 125. Die gesamte Federkennlinie verläuft flach, bis der Federweg einer der Federeinrichtungen 120, 125 erschöpft ist, und nimmt danach eine Steilheit ein, die derjenigen der noch nicht erschöpften Federeinrichtungen 120, 125 entspricht.Increases the compression force 205 on, so will the first spring device 120 compressed until the force 205 the biasing force of the second spring means 125 equivalent. From then act the pressure forces of the spring devices 120 and 125 counter each other, so that the spring characteristic of both spring devices acting together 120 . 125 flatter than the spring characteristic of each spring device 120 . 125 , The entire spring characteristic runs flat until the spring travel of one of the spring devices 120 . 125 is exhausted, and then assumes a steepness, that of the not yet exhausted spring devices 120 . 125 equivalent.

Dieser Zusammenhang ist in den 3 und 4 verdeutlicht. In horizontaler Richtung ist jeweils ein Federweg und in vertikaler Richtung eine Federkraft eingezeichnet. Die Federkraft entspricht der Kompressionskraft 205 in 2. Dabei spielt es keine Rolle, ob eine lineare Zug- oder Schubfeder, eine Bogenfeder, eine Torsionsfeder, eine Druckluftfeder oder eine andere Feder als erste Federeinrichtung 120 bzw. zweite Federeinrichtung 125 eingesetzt wird. This connection is in the 3 and 4 clarified. In the horizontal direction in each case a spring travel and in the vertical direction a spring force is drawn. The spring force corresponds to the compression force 205 in 2 , It does not matter whether a linear tension or thrust spring, a bow spring, a torsion spring, a pneumatic spring or other spring as the first spring means 120 or second spring device 125 is used.

In 3 sind eine erste Federkennlinie 315 der ersten Federeinrichtung 120 und eine zweite Federkennlinie 320 der zweiten Federeinrichtung 125 eingezeichnet. Vorzugsweise verläuft die zweite Federkennlinie 320 flacher als die erste Federkennlinie 315 und ist außerdem auf eine kürzere Auslenkung beschränkt. Wirkt eine maximale Kraft 325 auf die zweite Federeinrichtung 125, so ist deren Federweg erschöpft, und sie wird unendlich steif, d.h., dass die zweite Federkennlinie 320 in der Darstellung von 3 senkrecht nach oben verläuft (nicht eingezeichnet).In 3 are a first spring characteristic 315 the first spring device 120 and a second spring characteristic 320 the second spring device 125 located. Preferably, the second spring characteristic runs 320 flatter than the first spring characteristic 315 and is also limited to a shorter displacement. Acts a maximum force 325 on the second spring device 125 , so their travel is exhausted, and it is infinitely stiff, that is, the second spring characteristic 320 in the presentation of 3 runs vertically upwards (not shown).

In 4 ist eine gesamte Federkennlinie 405 eingezeichnet, die sich durch die Verschaltung der ersten und zweiten Federeinrichtungen 120 und 125 entsprechend der 1 und 2 ergibt. Die gesamte Federkennlinie 405 beginnt mit einem ersten Abschnitt 410, in dem sie der ersten Federkennlinie 315 entspricht. In einem zweiten Abschnitt 415 verläuft die gesamte Federkennlinie 405 flacher als die erste Federkennlinie 315. In einem dritten Abschnitt 420 verläuft die Federkennlinie 405 wieder mit der gleichen Steilheit wie im ersten Abschnitt 410.In 4 is an entire spring characteristic 405 drawn by the interconnection of the first and second spring devices 120 and 125 according to the 1 and 2 results. The entire spring characteristic 405 starts with a first section 410 in which they are the first spring characteristic 315 equivalent. In a second section 415 runs the entire spring characteristic 405 flatter than the first spring characteristic 315 , In a third section 420 runs the spring characteristic 405 again with the same steepness as in the first section 410 ,

Der erste Abschnitt 410 entspricht dem Fall, dass die auf die erste Federeinrichtung 120 wirkende Kraft 205 geringer ist als eine Vorspannkraft 425, mit der die zweite Federeinrichtung 125 vorgespannt ist. Jenseits dieses Punktes, im zweiten Abschnitt 415, wirken die beiden Federeinrichtungen 120 und 125 gegeneinander, so dass die gesamte Federkennlinie 405 in diesem Abschnitt flacher verläuft. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 100 wird vorzugsweise im zweiten Abschnitt 415 betrieben, so dass einerseits die relativ große Kraft übertragen werden kann, die dem übertragenen mittleren Drehmoment entspricht, und andererseits die gesamte Federkennlinie 405 flach verläuft, um Drehmomentschwankungen zu isolieren.The first paragraph 410 corresponds to the case that the on the first spring device 120 Acting force 205 less than a preload force 425 with which the second spring device 125 is biased. Beyond this point, in the second section 415 , the two spring devices act 120 and 125 against each other, so that the entire spring characteristic 405 flatter in this section. The torque transmitting device 100 is preferably in the second section 415 operated, so that on the one hand, the relatively large force can be transmitted, which corresponds to the transmitted average torque, and on the other hand, the entire spring characteristic 405 runs flat to isolate torque fluctuations.

Ist der Federweg der zweiten Federeinrichtung 125 erschöpft, so geht die gesamte Federkennlinie 405 in den dritten Abschnitt 420 über, in dem wieder nur noch die erste Federeinrichtung 120 wirkt, jedoch um den Betrag des gesamten Federwegs der zweiten Federeinrichtung 125 verschoben.Is the spring travel of the second spring device 125 exhausted, so goes the entire spring characteristic 405 in the third section 420 over, in which again only the first spring device 120 acts, but by the amount of the total spring travel of the second spring means 125 postponed.

Wie erwähnt liegt der für eine gute Isolation von Drehschwingungen vorteilhafte flache Verlauf der gesamten Federkennlinie 405 im zweiten Abschnitt 415. Um den Abschnitt 415 in einen Bereich zu bringen, in dem ein mittleres übertragenes Drehmoment der Drehmomentübertragungseinrichtung 100 in einem Antriebsstrang aktuell liegt, kann die Vorspannkraft 425 verändert werden. Exemplarisch ist eine erhöhte Vorspannkraft 430 eingezeichnet, wobei die Abschnitte 410 bis 420 nicht an die erhöhte Vorspannkraft 430 angepasst sind.As mentioned, the advantageous for a good isolation of torsional vibrations flat course of the entire spring characteristic 405 in the second section 415 , To the section 415 in a range in which a mean transmitted torque of the torque transmitting device 100 in a powertrain currently lies, the preload force 425 to be changed. An example is an increased preload force 430 drawn, the sections 410 to 420 not to the increased preload force 430 are adjusted.

5 zeigt die Rampenscheibe 135 aus 1 in einer Draufsicht. Auf einem Umfang um die Drehachse 105 sind fünf Rampen 505 angeordnet, deren axiale Höhen über den Drehwinkel gleichmäßig zunehmen. Am tiefen Ende jeder Rampe 505 ist jeweils ein Wälzkörper 140 in Form einer Kugel dargestellt. 5 shows the ramp disc 135 out 1 in a top view. On a circumference around the axis of rotation 105 are five ramps 505 arranged, whose axial heights increase evenly over the rotation angle. At the deep end of each ramp 505 is each a rolling element 140 represented in the form of a sphere.

6 zeigt eine Abwicklung einer seitlichen Ansicht der Umlenkeinrichtung 130 aus 1, die zwei Rampenscheiben 135 und einen Wälzkörper 140 umfasst. Dargestellt sind die beiden Rampenscheiben 135 jeweils nur im Bereich einer der Rampen 505. In der dargestellten Position befindet sich der Wälzkörper bezüglich beider Rampenscheiben 135 am axial tiefen Ende der zugeordneten Rampe 505. 6 shows a development of a lateral view of the deflection 130 out 1 , the two ramp discs 135 and a rolling element 140 includes. Shown are the two ramp discs 135 only in the area of one of the ramps 505 , In the illustrated position, the rolling element is located with respect to both ramp discs 135 at the axially deep end of the associated ramp 505 ,

7 zeigt die Darstellung von 6 unter relativer seitlicher Verschiebung der dargestellten Rampenscheiben 135, die einer relativen Verdrehung der mit den Rampenscheiben 135 verbundenen Primärseite 110 bzgl. der Sekundärseite 115 in 1 entspricht. Durch eine Rollbewegung des Wälzkörpers 140 auf den Rampen 505 jeweils nach oben werden die Rampenscheiben 135 in vertikaler Richtung, also entlang der vertikalen Drehachse 105, auseinandergedrückt. So gelingt die Umsetzung einer relativen Verdrehung zweier Elemente um die Drehachse 105 in eine zu dieser Drehachse 105 axiale Bewegung. In der dargestellten Ausführungsform nimmt die Höhe der Rampen 505 linear über den Umfang zu; in anderen Ausführungsformen kann für die Rampen 505 auch eine andere Form, beispielsweise konkav oder exponentiell, gewählt werden, um einen anderen als einen linearen Zusammenhang zwischen der Verdrehung um die Drehachse 105 und der axialen Bewegung entlang der Drehachse 105 zu erzielen. 7 shows the representation of 6 under relative lateral displacement of the illustrated ramp discs 135 which causes a relative rotation of the ramp discs 135 connected primary side 110 regarding the secondary side 115 in 1 equivalent. By a rolling movement of the rolling element 140 on the ramps 505 upwards are the ramp discs 135 in the vertical direction, ie along the vertical axis of rotation 105 , pressed apart. Thus, the implementation of a relative rotation of two elements around the axis of rotation succeeds 105 in one to this axis of rotation 105 axial movement. In the illustrated embodiment, the height of the ramps decreases 505 linear over the circumference; in other embodiments, for the ramps 505 Also, another shape, such as concave or exponential, may be chosen to be other than a linear relationship between the rotation about the axis of rotation 105 and the axial movement along the axis of rotation 105 to achieve.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: DrehmomentübertragungseinrichtungTorque transfer device
105105: Drehachseaxis of rotation
110110: Primärseiteprimary
115115: Sekundärseitesecondary side
120120: erste Federeinrichtungfirst spring device
125125: zweite Federeinrichtungsecond spring device
130130: Umlenkeinrichtungdeflecting
135135: Rampenscheiberamp disk
140140: Wälzkörperrolling elements
145145: Verzahnunggearing
150150: Gleitschuhshoe
155155: Zylindercylinder
157157: Verstelleinrichtungadjustment
160160: Kolbenpiston
165165: Zylindercylinder
170170: Fluidfluid
175175: Ansteuereinrichtungdriving
205205: Kraftforce
210210: Bogenbow
215215: Verstelleinrichtungadjustment
315315: erste Federkennlinie (der ersten Federeinrichtung)first spring characteristic (the first spring device)
320320: zweite Federkennlinie (der zweiten Federeinrichtung)second spring characteristic (the second spring device)
325325: Kraftforce
405405: gesamte Federkennlinieentire spring characteristic
410410: erster Abschnittfirst section
415415: zweiter Abschnittsecond part
420420: dritter Abschnittthird section
425425: Vorspannkraftpreload force
430430: erhöhte Vorspannkraftincreased preload force
505505: Ramperamp

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007026429 A1 [0004]
DE 102008027446 A1 [0005]
WO 2008/046377 A2 [0006]

Claims

Torque transmission device ( 100 ), comprising: - a primary page ( 110 ) and a secondary side ( 115 ) coaxial about a rotation axis ( 105 ) are arranged; A first spring device ( 120 ) for the elastic transmission of torque between the primary side ( 110 ) and the secondary side ( 115 ); and a second spring device ( 125 ) for interconnection with the first spring device ( 120 ) to a section ( 415 ) one between the primary side ( 110 ) and the secondary side ( 115 ) acting spring characteristic ( 405 ) with respect to a spring characteristic ( 315 ) of the first spring device ( 315 ) to flatten; characterized in that - the second spring means ( 125 ) is arranged so that it the first spring device ( 120 ) counteracts.

Torque transmission device ( 100 ) according to claim 1, further comprising a biasing device ( 157 ) for biasing the second spring device ( 125 ) with a predetermined force ( 425 ), the flattening of the spring characteristic ( 405 ) as soon as the first spring device ( 120 ) with the predetermined force ( 425 ) is charged.

Torque transmission device ( 100 ) according to claim 2, further comprising an adjusting device ( 215 ) for adjusting the preload.

Torque transmission device ( 100 ) according to one of the preceding claims, further comprising a ramp disc ( 135 ) for implementing a relative rotation of the primary side ( 110 ) to the secondary side ( 115 ) in an axial displacement, which on the second spring means ( 125 ) acts.

Torque transmission device ( 100 ) according to claim 4, wherein the second spring device ( 125 ) comprises an axially disposed compression spring.

Torque transmission device ( 100 ) according to claim 5, wherein the adjusting device ( 215 ) a cylinder ( 165 ) with a movable piston ( 160 ), further comprising a drive device ( 175 ) to the cylinder ( 165 ) with fluid ( 170 ), wherein a volume of the fluid ( 170 ) from one through the torque transfer device ( 100 ) is dependent on transmitted average torque.

Torque transmission device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein both spring devices ( 120 . 125 ) have progressive spring characteristics.

Torque transmission device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the spring characteristic ( 315 ) of the first spring device ( 120 ) steeper than the ( 325 ) of the second spring device ( 125 ), so that between the primary side ( 110 ) and the secondary side ( 115 ) acting spring characteristic ( 405 ) is progressive throughout the entire spring range.

Torque transmission device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the first spring device ( 120 ) one on a circumference about the axis of rotation ( 105 ) acting screw or bow spring comprises.