DE102014214193A1

DE102014214193A1 - torsional vibration dampers

Info

Publication number: DE102014214193A1
Application number: DE102014214193.1A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Heuberger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2015-02-05

Abstract

Es ist ein Drehschwingungsdämpfer zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugs eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen mit einer mit der Antriebswelle koppelbaren Basisscheibe, einem in Umfangsrichtung relativ zur Basisscheibe verlagerbaren ersten Schwungmasse, mindestens einem an der ersten Schwungmasse angreifenden Federelement zum Anpressen der ersten Schwungmasse in axialer Richtung auf die Basisscheibe zu und einem zwischen der ersten Schwungmasse und der Basisscheibe ausgebildeten ersten Rampensystem zur Verlagerung der ersten Schwungmasse in axialer Richtung relativ zur Basisscheibe bei einer Relativdrehung der ersten Schwungmasse in Umfangsrichtung relativ zur Basisscheibe. Durch die mit Hilfe des Federelements über das erste Rampensystem relativ zur Basisscheibe in Umfangsrichtung und in axialer Richtung verlagerbare erste Schwungmasse kann durch eine konstruktiv einfache Gestaltung mit Hilfe der trägen Masse der ersten Schwungmasse ein einer Drehungleichförmigkeit entgegenwirkendes Rückstellmoment erzeugt werden, das eine gute Dämpfung von Drehzahlschwankungen ermöglicht.It is a torsional vibration damper for damping introduced via a drive shaft of a motor vehicle rotational irregularities provided with a couplable with the drive shaft base disk, a circumferentially displaceable relative to the base disk first flywheel, at least one acting on the first flywheel spring element for pressing the first flywheel in the axial direction the base disk to and a first ramp system formed between the first flywheel and the base disk for displacing the first flywheel in the axial direction relative to the base disk in a relative rotation of the first flywheel in the circumferential direction relative to the base disk. By means of the spring element via the first ramp system relative to the base disk in the circumferential direction and in the axial direction displaceable first flywheel can be generated by a structurally simple design with the aid of the inertial mass of the first flywheel a rotational nonuniformity restoring torque, which provides a good damping of speed fluctuations allows.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, mit dessen Hilfe über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugs eingeleitete Drehungleichförmigkeiten gedämpft werden können.The invention relates to a torsional vibration damper, with the aid of which rotational irregularities introduced via a drive shaft of a motor vehicle can be damped.

Aus DE 10 2009 042 831 A1 ist ein als Fliehkraftpendel ausgestalteter Drehschwingungsdämpfer bekannt, wobei das Fliehkraftpendel zwischen einem Zweimassenschwungrad und einem Kupplungsdeckel einer Getriebekupplung montiert werden kann. Das Fliehkraftpendel weist mehrere Pendelmassen auf, die jeweils über zwei Pendelbahnen an einer Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads abgestützt sind und über die Pendelbahnen in einem begrenzten Ausmaß infolge eines drehzahlabhängigen Fliehkrafteinflusses zwischen einer radial inneren Stellung und einer radial äußeren Stellung verlagert werden können, um eine der Drehzahlschwankung entgegen gerichtetes Rückstellmoment zu erzeugen.Out DE 10 2009 042 831 A1 is configured as a centrifugal pendulum torsional vibration damper, wherein the centrifugal pendulum can be mounted between a dual-mass flywheel and a clutch cover of a transmission clutch. The centrifugal pendulum has a plurality of pendulum masses, which are each supported via two pendulum tracks on an output side of the dual mass flywheel and can be displaced over the pendulum tracks to a limited extent due to a speed-dependent influence of centrifugal force between a radially inner position and a radially outer position to one of the rotational speed fluctuation to generate directed restoring moment.

Es besteht ein ständiges Bedürfnis durch konstruktiv einfache Gestaltungen Drehzahlschwankungen zu dämpfen.There is a constant need for structurally simple designs to dampen speed fluctuations.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die bei einer konstruktiv einfachen Gestaltung eine gute Dämpfung von Drehzahlschwankungen ermöglichen.It is the object of the invention to show measures that allow a good damping of speed fluctuations in a structurally simple design.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved by a torsional vibration damper with the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are set forth in the dependent claims, each of which individually or in combination may constitute an aspect of the invention.

Erfindungsgemäß ist ein Drehschwingungsdämpfer zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugs eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen mit einer mit der Antriebswelle koppelbaren Basisscheibe, einem in Umfangsrichtung relativ zur Basisscheibe verlagerbaren ersten Schwungmasse, mindestens einem an der ersten Schwungmasse angreifenden Federelement zum Anpressen der ersten Schwungmasse in axialer Richtung auf die Basisscheibe zu und einem zwischen der ersten Schwungmasse und der Basisscheibe ausgebildeten ersten Rampensystem zur Verlagerung der ersten Schwungmasse in axialer Richtung relativ zur Basisscheibe bei einer Relativdrehung der ersten Schwungmasse in Umfangsrichtung relativ zur Basisscheibe.According to the invention, a torsional vibration damper for damping rotational irregularities introduced via a drive shaft of a motor vehicle is provided with a base disk which can be coupled to the drive shaft, a first flywheel mass displaceable in the circumferential direction relative to the base disk, at least one spring element acting on the first flywheel mass for pressing the first flywheel mass in the axial direction the base disk to and a first ramp system formed between the first flywheel and the base disk for displacing the first flywheel in the axial direction relative to the base disk in a relative rotation of the first flywheel in the circumferential direction relative to the base disk.

Bei einer Drehungleichförmigkeit kann die Basisscheibe dieser Drehungleichförmigkeit folgen, während die erste Schwungmasse infolge ihrer Massenträgheit eine Relativdrehung zur Basisscheibe ausführt. Bei dieser Relativdrehung kann die erste Schwungmasse von dem ersten Rampensystem zusätzlich in eine axiale Relativverlagerung zur Basisscheibe gezwungen werden, wodurch sich die Federkraft des Federelements, mit der die erste Schwungmasse gegen die Basisscheibe gedrückt wird, verändern, insbesondere erhöhen, kann. Dadurch drückt die erste Schwungmasse mit einer erhöhten Federkraft auf eine durch das erste Rampensystem ausgebildete schiefe Ebene. Dadurch erhöht sich auch eine durch die Federkraft verursachte resultierende Tangentialkraft, wodurch sich ein entsprechendes der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichtetes Rückstellmoment ergibt. Die Drehungleichförmigkeit kann dadurch zumindest gedämpft oder getilgt werden. Die erste Schwungmasse kann hierbei insbesondere von dem Federelement verliersicher an die Basisscheibe angebunden und/oder von dem ersten Rampensystem geführt werden. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache und robuste konstruktive Ausgestaltung des Drehschwingungsdämpfers, die eine hohe Lebensdauer des Drehschwingungsdämpfers ermöglicht. Durch die mit Hilfe des Federelements über das erste Rampensystem relativ zur Basisscheibe in Umfangsrichtung und in axialer Richtung verlagerbare erste Schwungmasse kann durch eine konstruktiv einfache Gestaltung mit Hilfe der trägen Masse der ersten Schwungmasse ein einer Drehungleichförmigkeit entgegenwirkendes Rückstellmoment erzeugt werden, das eine gute Dämpfung von Drehzahlschwankungen ermöglicht.In the case of rotational nonuniformity, the base disk can follow this rotational irregularity, while the first flywheel, due to its inertia, makes a relative rotation to the base disk. During this relative rotation, the first flywheel mass can additionally be forced by the first ramp system into an axial relative displacement to the base disk, whereby the spring force of the spring element, with which the first flywheel mass is pressed against the base disk, can change, in particular increase. As a result, the first flywheel with an increased spring force presses on an inclined plane formed by the first ramp system. As a result, a resulting tangential force caused by the spring force also increases, resulting in a corresponding rotational irregularity directed against restoring moment. The rotational irregularity can thereby be at least damped or eradicated. In this case, the first flywheel can in particular be captively connected to the base disk by the spring element and / or guided by the first ramp system. This results in a particularly simple and robust structural design of the torsional vibration damper, which allows a long service life of the torsional vibration damper. By means of the spring element via the first ramp system relative to the base disk in the circumferential direction and in the axial direction displaceable first flywheel can be generated by a structurally simple design with the aid of the inertial mass of the first flywheel a rotational nonuniformity restoring torque, which provides a good damping of speed fluctuations allows.

Die Dämpfung der Drehzahlschwankungen ist insbesondere unabhängig von Fliehkrafteinflüssen, so dass die Dämpfung der Drehzahlschwankungen bei beliebigen Drehzahlen gleich gut erfolgen kann. Insbesondere hängt die Relativwinkellage der Schwungmasse zur Basisscheibe im Wesentlichen allein von der Winkelbeschleunigung ab. Dadurch ist es insbesondere nicht erforderlich die Masse der Schwungmasse für einen Betriebspunkt bei einer minimal zu erwartenden Drehzahl auszulegen und für höhere Drehzahlen zu überdimensionieren, wie dies beispielsweise bei Fliehkraftpendeln der Fall ist. Insbesondere bewegt sich die erste Schwungmasse auf einem konstanten Radius und/oder erfährt keine Lageänderung in radialer Richtung, so dass sich das Massenträgheitsmoment durch die Relativbewegung der Schwungmasse im Wesentlichen konstant bleibt und/oder nicht ändert. Die Schwungmasse kann hierzu beispielsweise radial an der Basisscheibe mittelbar oder unmittelbar geführt und/oder als in Umfangsrichtung geschlossener Ring ausgestaltet sein. Das Federelement kann je nach Anordnung und axialer Bewegungsrichtung der Schwungmasse als Druckfeder oder Zugfeder ausgestaltet sein. Das Federelement ist beispielsweise als Spiralfeder, Blattfeder oder Tellerfeder ausgestaltet. Das Rampensystem weist insbesondere eine radial innere Rampe und eine radial äußere Rampe auf, wobei die radial innere Rampe insbesondere durch die Basisscheibe ausgebildet wird, während die radial äußere Rampe durch die Schwungmasse ausgebildet sein kann. Besonders bevorzugt weist das Rampensystem mehrere Rampenpaare auf, wodurch sich die auftretenden Kräfte leichter verteilen lassen. Insbesondere bei einer in Umfangsrichtung ringförmig geschlossene Schwungmasse kann die Schwungmasse über das Rampensystem an der Basisscheibe, vorzugsweise über eine Dreipunkt-Zentrierung, zentriert werden. Die mehreren Rampenpaare sind insbesondere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet. Das Rampensystem ist insbesondere als Kugelrampensystem mit einer zwischen zwei Rampen vorgesehenen Kugel ausgestaltet. Die Basisscheibe kann prinzipiell an einer beliebigen Stelle im Drehmomentfluss zwischen einem Kraftfahrzeugantriebsmotor und einer Getriebeeinganswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen sein. Die Basisscheibe ist vorzugsweise ein Bauteil einer im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Funktionsbauteils, beispielsweise Teil eines insbesondere als Zweimassenschwungrad ausgebildeten weiteren Drehschwingungsdämpfer oder Teil einer Reibungskupplung.The damping of the speed fluctuations is particularly independent of centrifugal force, so that the damping of the speed fluctuations at any speed can be done equally well. In particular, the relative angular position of the flywheel to the base disk depends essentially solely on the angular acceleration. As a result, it is in particular not necessary to design the mass of the flywheel mass for an operating point at a minimum expected speed and to over-dimension it for higher rotational speeds, as is the case, for example, with centrifugal pendulums. In particular, the first flywheel moves at a constant radius and / or undergoes no change in position in the radial direction, so that the mass moment of inertia by the relative movement of the flywheel remains substantially constant and / or does not change. For this purpose, the flywheel mass can be radially or indirectly guided, for example, radially on the base disk and / or designed as a ring closed in the circumferential direction. Depending on the arrangement and the axial direction of movement of the flywheel, the spring element can be configured as a compression spring or tension spring. The spring element is designed for example as a spiral spring, leaf spring or disc spring. The ramp system has in particular a radially inner ramp and a radially outer ramp, wherein the radial inner ramp is formed in particular by the base disk, while the radially outer ramp may be formed by the flywheel. Particularly preferably, the ramp system has a plurality of ramp pairs, whereby the forces occurring can be distributed more easily. Particularly in the case of a flywheel which is closed annularly in the circumferential direction, the flywheel mass can be centered on the base plate via the ramp system, preferably via a three-point centering. The plurality of ramp pairs are distributed uniformly in particular in the circumferential direction. The ramp system is designed in particular as a ball ramp system with a ball provided between two ramps. The base disk can in principle be provided at any point in the torque flow between a motor vehicle drive motor and a transmission input shaft of a motor vehicle transmission. The base disk is preferably a component of a functional component provided in the drive train of a motor vehicle, for example part of a further torsional vibration damper designed in particular as a dual mass flywheel or part of a friction clutch.

Insbesondere ist eine in Umfangsrichtung relativ zur Basisscheibe verlagerbaren zweite Schwungmasse vorgesehen, wobei mindestens ein an der zweiten Schwungmasse angreifendes Federelement zum Anpressen der zweite Schwungmasse in axialer Richtung auf die Basisscheibe zu und ein zwischen der zweiten Schwungmasse und der Basisscheibe ausgebildetes zweites Rampensystem zur Verlagerung der zweiten Schwungmasse in axialer Richtung relativ zur Basisscheibe bei einer Relativdrehung der zweiten Schwungmasse in Umfangsrichtung relativ zur Basisscheibe vorgesehen sind. Die zweite Schwungmasse und ihre Anbindung insbesondere an der Basisscheibe sind vorzugsweise entsprechend zu den Verhältnisse der ersten Schwungmasse ausgestaltet. Die erste Schwungmasse und die zweite Schwungmasse können beispielsweise symmetrisch oder spiegelbildlich ausgestaltet sein. Insbesondere weisen die erste Schwungmasse und die zweite Schwungmasse eine im Wesentlichen gleich große träge Masse und/oder eine im Wesentlichen gleiche Formgestaltung auf. Durch die Mehrzahl an Schwungmassen kann der Dämpfungseffekt verstärkt werden. Insbesondere sind mehr als zwei Schwungmassen vorgesehen. Ferner ist es möglich durch die axiale Relativbewegung der ersten Schwungmasse verursachte Axialschwingungen durch die axiale Relativbewegung der zweiten Schwungmasse auszugleichen.In particular, a circumferentially movable relative to the base disk second flywheel is provided, wherein at least one acting on the second flywheel spring element for pressing the second flywheel in the axial direction to the base disk and formed between the second flywheel and the base disk second ramp system for displacement of the second Flywheel in the axial direction relative to the base plate at a relative rotation of the second flywheel in the circumferential direction are provided relative to the base plate. The second flywheel and its connection, in particular to the base disk, are preferably designed in accordance with the conditions of the first flywheel. The first flywheel and the second flywheel can be designed, for example symmetrical or mirror image. In particular, the first flywheel mass and the second flywheel mass have a substantially equally large inertial mass and / or a substantially identical shape. Due to the large number of centrifugal masses, the damping effect can be increased. In particular, more than two flywheels are provided. Furthermore, it is possible to compensate axial vibrations caused by the axial relative movement of the first flywheel mass by the axial relative movement of the second flywheel mass.

Vorzugsweise sind die erste Schwungmasse und die zweite Schwungmasse aus einer Neutrallage bei fehlenden Drehungleichförmigkeiten in eine verdrehte Relativlage bei einer vorliegenden Drehungleichförmigkeit verlagerbar, wobei die erste Schwungmasse und die zweite Schwungmasse bei einer Bewegung von der Neutrallage in die Relativlage in axialer Richtung voneinander weg oder aufeinander zu bewegbar sind. Insbesondere sind die erste Schwungmasse an einer ersten Axialseite der Basisscheibe und die zweite Schwungmasse an einer von der ersten Axialseite weg weisenden zweiten Axialseite der Basisscheibe vorgesehen. Durch die in axialer Richtung gegenläufigen Bewegungswege der ersten Schwungmasse und der zweiten Schwungmasse können sich durch die erste Schwungmasse und die zweite Schwungmasse verursachte Axialschwingungen gegenseitig kompensieren und insbesondere im Wesentlichen vollständig tilgen.Preferably, the first flywheel and the second flywheel from a neutral position in the absence of rotational irregularities in a twisted relative position in a present rotational irregularity are displaced, wherein the first flywheel and the second flywheel in a movement from the neutral position in the relative position in the axial direction away from each other or towards each other are movable. In particular, the first flywheel mass are provided on a first axial side of the base disk and the second flywheel mass on a second axial side of the base disk facing away from the first axial side. By the opposite direction of movement in the axial direction of the first flywheel and the second flywheel caused by the first flywheel and the second flywheel axial vibrations can compensate each other and in particular substantially completely eradicate.

Besonders bevorzugt ist das mindestens eine Federelement, vorzugsweise mehrere Federelemente, sowohl mit der ersten Schwungmasse als auch mit der zweiten Schwungmasse verbunden, wobei insbesondere die Basisscheibe zwischen der ersten Schwungmasse und der zweiten Schwungmasse von dem mindestens einen Federelement verspannt ist. Stattdessen ist es möglich, dass das Federelement an der Basisscheibe vorbei sowohl mit der ersten Schwungmasse als auch mit der zweiten Schwungmasse verbunden ist. Dadurch ist es nicht erforderlich das jeweilige Federelement mit der Basisscheibe zu verbinden. Die Gesamtanzahl der Federelemente kann dadurch gering gehalten werden. Dadurch ist es zudem möglich, dass die Bewegung der ersten Schwungmasse mit der Bewegung der zweiten Schwungmasse über das Federelement gekoppelt ist, wodurch beispielsweise eine Kompensation von durch die Schwungmassen verursachten Axialschwingungen erleichtert ist. Die Federkraft des Federelements kann groß genug sein, dass die erste Schwungmasse und die zweite Schwungmasse über das jeweilige Rampensystem an der Basisscheibe anliegen können, wobei gleichzeitig eine Relativdrehung der Basisscheibe zu den Schwungmassen zur Drehschwingungsdämpfung zugelassen wird.Particularly preferably, the at least one spring element, preferably a plurality of spring elements, connected to both the first flywheel and the second flywheel, wherein in particular the base plate between the first flywheel and the second flywheel is braced by the at least one spring element. Instead, it is possible that the spring element is connected to the base disc past both the first flywheel and the second flywheel. As a result, it is not necessary to connect the respective spring element with the base disk. The total number of spring elements can be kept low. Thereby, it is also possible that the movement of the first flywheel is coupled to the movement of the second flywheel via the spring element, whereby, for example, a compensation of axial vibrations caused by the flywheel masses is facilitated. The spring force of the spring element can be large enough that the first flywheel and the second flywheel can rest on the base plate via the respective ramp system, at the same time permitting a relative rotation of the base plate to the flywheels for torsional vibration damping.

Insbesondere ist das erste Rampensystem korrespondierend zum zweiten Rampensystem ausgebildet, wobei insbesondere bei einer gleichen Relativwinkellage der ersten Schwungmasse und der zweiten Schwungmasse zur Basisscheibe ein gleicher axialer Abstand der ersten Schwungmasse und der zweiten Schwungmasse zur Basisscheibe vorgesehen ist. Das erste Rampensystem ist insbesondere zu dem zweiten Rampensystem symmetrisch und/oder spiegelbildlich ausgestaltet. Eine Kompensation oder vollständige Tilgung von durch die Schwungmassen verursachten Axialschwingungen ist dadurch erleichtert. Insbesondere können die erste Schwungmasse und die zweite Schwungmasse identisch als Gleichteile ausgestaltet sein. In particular, the first ramp system is formed corresponding to the second ramp system, wherein in particular at a same relative angular position of the first flywheel and the second flywheel to the base disk, an equal axial distance of the first flywheel and the second flywheel is provided to the base disk. The first ramp system is configured in particular symmetrically and / or mirror-inverted to the second ramp system. Compensation or complete eradication of induced by the flywheel axial vibrations is facilitated. In particular, the first flywheel and the second flywheel can be configured identically as identical parts.

Vorzugsweise ist die erste Schwungmasse und/oder die zweite Schwungmasse in Umfangsrichtung geschlossen ausgestaltet. Die erste Schwungmasse und/oder die zweite Schwungmasse können dadurch als geschlossene Ringe ausgestaltet sein. Im Betrieb nach radial außen gerichtete Fliehkräfte können sich dadurch ausgleichen, so dass das Risiko eines Losreißens der jeweiligen Schwungmasse deutlich reduziert ist. Dies führt zu einer besseren Berstsicherheit und einer höheren Berstdrehzahl. Der Drehschwingungsdämpfer kann dadurch auch bei höheren Drehzahlen betriebssicher eingesetzt werden.Preferably, the first flywheel and / or the second flywheel is in Circumferentially designed closed. The first flywheel and / or the second flywheel can thereby be configured as closed rings. In operation radially outwardly directed centrifugal forces can thereby compensate, so that the risk of tearing of the respective flywheel is significantly reduced. This leads to a better bursting safety and a higher bursting speed. The torsional vibration damper can thus be used reliably even at higher speeds.

Besonders bevorzugt weist das erste Rampensystem und/oder das zweite Rampensystem eine bei einer Relativdrehung der ersten Schwungmasse und/oder der zweiten Schwungmasse zur Basisscheibe in eine erste Umfangsrichtung wirksame Zugrampe und eine bei einer Relativdrehung der ersten Schwungmasse und/oder der zweiten Schwungmasse zur Basisscheibe in eine der ersten Umfangsrichtung entgegen gesetzten zweiten Umfangsrichtung wirksame Schubrampe auf, wobei ein Rampensteigungsverlauf der Zugrampe von einem Rampensteigungsverlauf der Schubrampe abweicht. Dies ermöglicht es im Zugbetrieb, wenn die Basisscheibe im Vergleich zu einer Nenndrehzahl beschleunigt wird, und im Schubbetrieb, wenn die Basisscheibe im Vergleich zu einer Nenndrehzahl gebremst wird, unterschiedliche Rampensteigungen und unterschiedliche Wirkungen der Drehschwingungsdämpfung vorzusehen. Dadurch kann auf unterschiedliche Anforderungen im Zugbetrieb und im Schubbetrieb eingegangen werden. Die Zugrampe und die Schubrampe können beispielsweise V-förmig oder U-förmig zueinander angeordnet sein.Particularly preferably, the first ramp system and / or the second ramp system has an effective at a relative rotation of the first flywheel and / or the second flywheel to the base disk in a first circumferential direction Zugstamp and at a relative rotation of the first flywheel and / or the second flywheel to the base disk in one of the first circumferential direction opposite second circumferential direction effective thrust ramp, wherein a ramp gradient of the tension ramp deviates from a ramp gradient of the thrust ramp. This makes it possible to provide different ramp slopes and different effects of torsional vibration damping in traction operation when the base disc is accelerated compared to a rated speed and in overrun when the base disc is braked relative to a rated speed. This makes it possible to address different requirements in train operation and in overrun operation. The pull ramp and the push ramp can be arranged, for example, V-shaped or U-shaped relative to each other.

Insbesondere ist die erste Schwungmasse und/oder die zweite Schwungmasse aus einer Neutrallage bei fehlenden Drehungleichförmigkeiten in eine verdrehte Relativlage bei einer vorliegenden Drehungleichförmigkeit verlagerbar, wobei die erste Schwungmasse und/oder die zweite Schwungmasse in der verdrehten Relativlage in axialer Richtung näher oder weiter entfernt zu einem Massenschwerpunkt der Basisscheibe als in der Neutrallage positioniert ist. Durch die in axialer Richtung bezogen auf den Massenschwerpunkt der Basisscheibe gegenläufigen Bewegungswege der ersten Schwungmasse und der zweiten Schwungmasse können sich durch die erste Schwungmasse und die zweite Schwungmasse verursachte Axialschwingungen gegenseitig kompensieren und insbesondere im Wesentlichen vollständig tilgen. Der Abstand der ersten Schwungmasse zum Massenschwerpunkt der Basisscheibe und der Abstand der zweiten Schwungmasse Massenschwerpunkt der Basisscheibe sind zwischen der Neutrallage und der Relativlage insbesondere gleich groß. Eine axiale Abstandsänderung der ersten Schwungmasse zum Massenschwerpunkt der Basisscheibe ist insbesondere im Wesentlichen genau so groß wie eine axiale Abstandsänderung der zweiten Schwungmasse zum Massenschwerpunkt der Basisscheibe. Eine Verlagerung des Massenschwerpunkts des Drehschwingungsdämpfers in axialer Richtung kann dadurch vermieden werden, so dass Axialschwingungen und/oder unnötige Kippmomente und/oder Unwuchten vermieden werden können.In particular, the first flywheel and / or the second flywheel from a neutral position in the absence of rotational irregularities in a twisted relative position in a present rotational irregularity displaceable, the first flywheel and / or the second flywheel in the twisted relative position in the axial direction closer or farther away to a Mass center of the base disk is positioned as in the neutral position. By in the axial direction relative to the center of gravity of the base disc opposite movement paths of the first flywheel and the second flywheel caused by the first flywheel and the second flywheel axial oscillations can compensate each other and in particular substantially completely eradicate. The distance of the first flywheel mass to the center of gravity of the base disk and the distance of the second flywheel mass center of gravity of the base disk are in particular the same size between the neutral position and the relative position. An axial change in the distance of the first flywheel mass to the center of gravity of the base disk is in particular substantially the same size as an axial distance change of the second flywheel to the center of mass of the base disk. A displacement of the center of mass of the torsional vibration damper in the axial direction can be avoided, so that axial vibrations and / or unnecessary tilting moments and / or imbalances can be avoided.

Vorzugsweise weist das erste Rampensystem und/oder das zweite Rampensystem bei einer Verlagerung der ersten Schwungmasse und/oder der zweiten Schwungmasse aus einer Neutrallage bei fehlenden Drehungleichförmigkeiten in eine verdrehte Relativlage bei einer vorliegenden Drehungleichförmigkeit einen progressiven Rampensteigungsverlauf auf. Durch den progressiven Rampensteigungsverlauf kann die Kraftrichtung, mit der die jeweilige Schwungmasse über das Rampensystem auf die Basisscheibe drückt, verändert werden. Insbesondere wird ein Winkel der Kraftrichtung zur Radialrichtung immer größer bei einer immer größer werdenden Relativwinkellage im Vergleich zur Neutrallage. Dadurch kann sich bei besonders starken Drehungleichförmigkeiten schnell eine entsprechend hohe Rückstellkraft einstellen, während bei geringen Drehungleichförmigkeiten eine Überkompensation vermieden wird.Preferably, the first ramp system and / or the second ramp system in a displacement of the first flywheel and / or the second flywheel from a neutral position in the absence of rotational irregularities in a twisted relative position at a present rotational irregularity on a progressive ramp gradient. Due to the progressive ramp gradient, the force direction with which the respective flywheel presses on the base plate via the ramp system can be changed. In particular, an angle of the direction of force to the radial direction is always greater with an increasing relative position relative to the neutral position. As a result, a correspondingly high restoring force can be quickly adjusted in the case of particularly strong rotational irregularities, while overheating is avoided at low rotational irregularities.

Besonders bevorzugt ist die Basisscheibe durch einen Eingangsflansch eines Zweimassenschwungrads oder einen Ausgangsflansch eines Zweimassenschwungrads oder einer Eingangsseite einer Reibungskupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit mindestens einer Getriebebeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes oder die Antriebswelle ausgebildet. Dadurch können im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs sowieso vorhandene Bauteile genutzt werden, um die mindestens eine Schwungmasse anzubinden und den Drehschwingungsdämpfer auszubilden.Particularly preferably, the base disk is formed by an input flange of a dual mass flywheel or an output flange of a dual mass flywheel or an input side of a friction clutch for coupling the drive shaft with at least one transmission input shaft of a motor vehicle transmission or the drive shaft. As a result, existing components can anyway be used in the drive train of a motor vehicle in order to connect the at least one flywheel and to form the torsional vibration damper.

Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem eine Antriebswelle aufweisenden Kraftfahrzeugmotor, einem mit der Antriebswelle koppelbaren Kraftfahrzeuggetriebe und einem im Drehmomentfluss zwischen der Antriebswelle und dem Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehenem Drehschwingungsdämpfer, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Dämpfung und/oder Tilgung von Drehschwingungen der Antriebswelle. Insbesondere ist im Drehmomentfluss zwischen der Antriebswelle und dem Kraftfahrzeuggetriebe ein Zweimassenschwungrad zur Dämpfung und/oder Tilgung von Drehschwingungen der Antriebswelle vorgesehen, wobei das Zweimassenschwungrad einen Eingangsflansch zur Einleitung eines Drehmoments und einen über ein Energiespeicherelement, insbesondere Bogenfeder, relativ verdrehbaren Ausgangsflansch aufweist, wobei der Eingangsflansch oder der Ausgangsflansch die Basisscheibe des Drehschwingungsdämpfer ausbildet. Durch die mit Hilfe des Federelements über das erste Rampensystem relativ zur Basisscheibe in Umfangsrichtung und in axialer Richtung verlagerbare erste Schwungmasse kann durch eine konstruktiv einfache Gestaltung mit Hilfe der trägen Masse der ersten Schwungmasse ein einer Drehungleichförmigkeit entgegenwirkendes Rückstellmoment erzeugt werden, das eine gute Dämpfung von Drehzahlschwankungen des Antriebsstrangs ermöglicht.The invention further relates to a drive train for a motor vehicle having a motor vehicle engine having a drive shaft, a motor vehicle transmission which can be coupled to the drive shaft and a torsional vibration damper provided in the torque flow between the drive shaft and the motor vehicle transmission, which can be developed and developed as described above, for damping and / or or eradication of torsional vibrations of the drive shaft. In particular, in the torque flow between the drive shaft and the motor vehicle transmission, a dual mass flywheel for damping and / or repayment of torsional vibrations of the drive shaft is provided, wherein the dual mass flywheel has an input flange for introducing a torque and an energy storage element, in particular bow spring, relatively rotatable output flange, wherein the input flange or the output flange forms the base plate of the torsional vibration damper. By means of the spring element via the first ramp system relative to the base disk in the circumferential direction and in the axial direction displaceable first flywheel can be generated by a structurally simple design with the aid of the inertial mass of the first flywheel a rotational nonuniformity restoring moment, which provides a good damping of speed fluctuations of the drive train allows.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments, wherein the features shown below, both individually and in combination may represent an aspect of the invention. Show it:

1: eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Drehschwingungsdämp fers, 1 FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of a torsional vibration damper; FIG.

2: eine schematische abgewickelte Seitenansicht des Drehschwingungsdämpfers aus 1 in einer Neutrallage, 2 : A schematic developed side view of the torsional vibration damper 1 in a neutral position,

3: eine schematische abgewickelte Seitenansicht des Drehschwingungsdämpfers aus 1 in einer Relativlage, 3 : A schematic developed side view of the torsional vibration damper 1 in a relative position,

4: eine schematische Prinzipdarstellung der Kraftverhältnisse des Drehschwingungs dämpfers aus 1 in einer Neutrallage, 4 : A schematic outline of the force ratios of the torsional vibration damper 1 in a neutral position,

5: eine schematische Prinzipdarstellung der Kraftverhältnisse des Drehschwingungs dämpfers aus 1 in einer gering ausgelenkten Relativlage und 5 : A schematic outline of the force ratios of the torsional vibration damper 1 in a slightly deflected relative position and

6: eine schematische Prinzipdarstellung der Kraftverhältnisse des Drehschwingungs dämpfers aus 1 in einer stark ausgelenkten Relativlage. 6 : A schematic outline of the force ratios of the torsional vibration damper 1 in a strongly deflected relative position.

Der in 1 dargestellte Drehschwingungsdämpfer 10 weist eine Basisscheibe 12 auf, die Teil eines Antriebstrangs eines Kraftfahrzeugs sein kann. Die Basisscheibe 12 ist beispielsweise Teil einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors oder Teil eines Eingangsflanschs oder Ausgangsflanschs eines Zweimassenschwungrads. Ferner ist eine ringförmige erste Schwungmasse 14 vorgesehen, die über mehrere erste Rampensysteme 16 an der Basisscheibe 12 abgestützt ist. Spiegelbildlich dazu ist eine ringförmige zweite Schwungmasse 18 vorgesehen, die über mehrere zweite Rampensysteme 20 an der Basisscheibe 12 abgestützt ist. Die erste Schwungmasse 14 und die zweite Schwungmasse 18 sind über mehrere Federelemente 22 miteinander verbunden, so dass durch die Federkraft der Federelemente 22 immer ein Kontakt der jeweiligen Schwungmasse 14, 18 über das zugehörige Rampensystem 16, 20 mit der Basisscheibe 12 aufrecht erhalten wird.The in 1 illustrated torsional vibration damper 10 has a base disk 12 on, which may be part of a drive train of a motor vehicle. The base disk 12 is for example part of a drive shaft of an automotive engine or part of an input flange or output flange of a dual mass flywheel. Furthermore, an annular first flywheel 14 provided over several first ramp systems 16 at the base disk 12 is supported. Mirror image of this is an annular second flywheel 18 Provided over several second ramp systems 20 at the base disk 12 is supported. The first flywheel 14 and the second flywheel 18 are over several spring elements 22 interconnected, so that by the spring force of the spring elements 22 always a contact of the respective flywheel 14 . 18 via the associated ramp system 16 . 20 with the base disk 12 is maintained.

Wie in 2 dargestellt weisen die Rampensysteme 16, 20 jeweils eine zwischen der Schwungmasse 14, 18 und der Basisscheibe 12 vorgesehene Kugel 24 auf, die in dem jeweiligen Rampensystem 16, 20 geführt ist. Das Rampensystem 16, 20 weist ferner eine Zugrampe 26 und eine V-förmig zur Zugrampe 26 angeordnete Schubrampe 28 auf, die unterschiedliche Rampensteigungen aufweisen, um unterschiedlichen Anforderungen bei einem Beschleunigen oder Abbremsen der Basisscheibe 12 infolge von Drehungleichförmigkeiten der Basisscheibe 12 begegnen zu können.As in 2 shown have the ramp systems 16 . 20 one each between the flywheel 14 . 18 and the base disk 12 provided ball 24 on that in the respective ramp system 16 . 20 is guided. The ramp system 16 . 20 also has a draw ramp 26 and a V-shaped to the Zugrampe 26 arranged push ramp 28 on, the different ramp slopes, to different requirements in accelerating or decelerating the base disc 12 due to rotational irregularities of the base disk 12 to be able to meet.

Wenn beispielsweise wie in 3 dargestellt die Basisscheibe 12 infolge von Drehungleichförmigkeiten in eine Umfangsrichtung eine Winkelbeschleunigung α erfährt, können die erste Schwungmasse 14 und die zweite Schwungmasse 18 aufgrund ihrer eigenen Massenträgheit dieser Winkelbeschleunigung nicht im gleichen Ausmaß folgen, so dass eine Relativdrehung der ersten Schwungmasse 14 und der zweiten Schwungmasse 18 zur Basisscheibe 12 in einer Umfangsrichtung entgegen der Winkelbeschleunigung α erfolgt. Die erste Schwungmasse 14 gleitet über die Kugel 24 des ersten Rampensystems 16 an der Basisscheibe 12 ab, während die zweite Schwungmasse 18 im gleichen Ausmaß über die Kugel 24 des zweiten Rampensystems 20 an der Basisscheibe 12 abgleitet. Dadurch bewegen sich die erste Schwungmasse 14 und die zweite Schwungmasse 18 in axialer Richtung voneinander weg auf einen größeren Abstand zur Basisscheibe 12 beziehungsweise einem Massenschwerpunkt der Basisscheibe 12. Dadurch werden die Federelemente 22 gedehnt, so dass die Federelemente 22 eine entsprechend größere Federkraft bereitstellen, die über die Rampensysteme 16, 20 ein entsprechendes der Drehungleichförmigkeit und der Winkelbeschleunigung α entgegen gerichtetes Rückstellmoment in die Basisscheibe 12 einleiten, um die Drehungleichförmigkeit zu dämpfen.If, for example, as in 3 represented the base disk 12 as a result of rotational irregularities in a circumferential direction undergoes an angular acceleration α, the first flywheel 14 and the second flywheel 18 due to their own inertia of this angular acceleration do not follow to the same extent, so that a relative rotation of the first flywheel 14 and the second flywheel 18 to the base disk 12 takes place in a circumferential direction against the angular acceleration α. The first flywheel 14 slides over the ball 24 of the first ramp system 16 at the base disk 12 down while the second flywheel 18 to the same extent over the ball 24 of the second ramp system 20 at the base disk 12 slides. This will move the first flywheel 14 and the second flywheel 18 in the axial direction away from each other to a greater distance to the base disk 12 or a mass center of gravity of the base disk 12 , As a result, the spring elements 22 stretched so that the spring elements 22 provide a correspondingly greater spring force, the ramp systems 16 . 20 a corresponding rotational nonuniformity and the angular acceleration α opposing return torque in the base disc 12 initiate to dampen the rotational nonuniformity.

Wie in 4 dargestellt können die Schwungmassen 14, 18 mit einer entlang einer Radialrichtung 30 gerichteten Kraftrichtung über die Kugel 24 an der Basisscheibe 12 angreifen. Wenn wie in 5 dargestellt bei einer Drehungleichförmigkeit eine Relativdrehung der Schwungmasse 14, 18 zur Basisscheibe 12 auftritt, stellt sich eine entsprechend erhöhte Federkraft F_Feder ein. Gleichzeitig bewegt sich die Kugel 24 etwas die Rampe 26, 28 herauf, so dass sich zusätzlich die Kraftrichtung um einen Winkel β zur Radialrichtung 30 verdreht. Dies führt dazu, dass ein resultierender Anteil der Federkraft F_Feder in tangentialer Richtung mit einer Rückstellkraft F_Res an der Basisscheibe 12 angreift und ein der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichtetes Rückstellmoment M_Gegen bereit stellt. Bei einer weiteren Relativdrehung der Schwungmasse 14, 18 zur Basisscheibe 12 erhöht sich, wie in 6 dargestellt, die Federkraft F_Feder zusätzlich. Gleichzeitig kann sich bei einem progressiven Rampensteigungsverlauf der Rampe 26, 28 zusätzlich der Winkel β erhöhen, so dass sich eine zur Erhöhung der Federkraft F_Feder überproportionale Erhöhung der Rückstellkraft F_Res und des Rückstellmoment M_Gegen ergeben kann.As in 4 the momentum masses can be represented 14 . 18 with one along a radial direction 30 directed force direction over the ball 24 at the base disk 12 attack. If like in 5 represented at a rotational irregularity, a relative rotation of the flywheel 14 . 18 to the base disk 12 occurs, a correspondingly increased spring force F _{spring is established} . At the same time the ball moves 24 something the ramp 26 . 28 up, so that in addition the force direction by an angle β to the radial direction 30 twisted. This results in a resultant portion of the spring force F _spring in tangential direction with a restoring force F _Res on the base disk 12 engages and provides the rotational non-uniformity return torque M _counter provides. In a further relative rotation of the flywheel 14 . 18 to the base disk 12 increases, as in 6 shown, the spring force F _{spring in} addition. At the same time, with a progressive ramp gradient, the ramp can 26 . 28 In addition, the angle β increase, so that a to increase the spring force F _spring disproportionate increase in the restoring force F _Res and the restoring moment M _{counter may} result.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Drehschwingungsdämpfer torsional vibration dampers
1212: Basisscheibe base disc
1414: erste Schwungmasse first flywheel
1616: erstes Rampensystem first ramp system
1818: zweite Schwungmasse second flywheel
2020: zweites Rampensystem second ramp system
2222: Federelement spring element
2424: Kugel Bullet
2626: Zugrampe Zugrampe
2828: Schubrampe thrust ramp
3030: Radialrichtung radial direction
αα: Winkelbeschleunigung angular acceleration
ββ: Winkel angle
F_Feder F _spring: Federkraft spring force
F_Res F _res: Rückstellkraft Restoring force
M_Gegen M _counter: Rückstellmoment Restoring moment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009042831 A1 [0002]

Claims

Torsional vibration damper for damping rotational irregularities introduced via a drive shaft of a motor vehicle with a base disk which can be coupled to the drive shaft (US Pat. 12 ), one in the circumferential direction relative to the base disk ( 12 ) displaceable first flywheel ( 14 ), at least one on the first flywheel ( 14 ) engaging spring element ( 22 ) for pressing the first flywheel ( 14 ) in the axial direction on the base disc ( 12 ) to and between the first flywheel ( 14 ) and the base disk ( 12 ) formed first ramp system ( 16 ) for the displacement of the first flywheel ( 14 ) in the axial direction relative to the base disk ( 12 ) in a relative rotation of the first flywheel ( 14 ) in the circumferential direction relative to the base disk ( 12 ).

Torsional vibration damper according to claim 1, characterized in that a circumferential direction relative to the base disc ( 12 ) displaceable second flywheel ( 18 ) is provided, wherein at least one of the second flywheel ( 18 ) engaging spring element ( 22 ) for pressing the second flywheel ( 18 ) in the axial direction on the base disc ( 12 ) to and between the second flywheel ( 18 ) and the base disk ( 12 ) formed second ramp system ( 20 ) for the displacement of the second flywheel ( 18 ) in the axial direction relative to the base disk ( 12 ) during a relative rotation of the second flywheel ( 18 ) in the circumferential direction relative to the base disk ( 12 ) are provided.

Torsional vibration damper according to claim 2, characterized in that the first flywheel ( 14 ) and the second flywheel ( 18 ) are displaceable from a neutral position in the absence of rotational irregularities in a rotated relative position at a present rotational irregularity, wherein the first flywheel ( 14 ) and the second flywheel ( 18 ) are in a movement of the neutral position in the relative position in the axial direction away from each other or toward each other to move.

Torsional vibration damper according to claim 2 or 3, characterized in that the at least one spring element ( 22 ), preferably a plurality of spring elements ( 22 ), both with the first flywheel ( 14 ) as well as with the second flywheel ( 18 ), in particular the base disk ( 12 ) between the first flywheel ( 14 ) and the second flywheel ( 18 ) of the at least one spring element ( 22 ) is braced.

Torsional vibration damper according to one of claims 2 to 4, characterized in that the first ramp system ( 16 ) corresponding to the second ramp system ( 20 ) is formed, wherein in particular at a same relative angular position of the first flywheel ( 14 ) and the second flywheel ( 18 ) to the base disk ( 12 ) an equal axial distance of the first flywheel ( 14 ) and the second flywheel ( 18 ) to the base disk ( 12 ) is provided.

Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first flywheel ( 14 ) and / or the second flywheel ( 18 ) is designed to be closed in the circumferential direction.

Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first ramp system ( 16 ) and / or the second ramp system ( 18 ) one at a relative rotation of the first flywheel ( 14 ) and / or the second flywheel ( 18 ) to the base disk ( 12 ) in a first circumferential direction effective Zugrampe ( 26 ) and one at a relative rotation of the first flywheel ( 14 ) and / or the second flywheel ( 18 ) to the base disk ( 12 ) in one of the first circumferential direction opposite second circumferential direction effective thrust ramp ( 18 ), wherein a ramp gradient of the Zugrampe ( 26 ) of a ramp gradient of the push ramp ( 28 ) deviates.

Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first flywheel ( 14 ) and / or the second flywheel ( 18 ) is displaceable from a neutral position in the absence of rotational irregularities in a rotated relative position in a present rotational irregularity, wherein the first flywheel ( 14 ) and / or the second flywheel ( 18 ) in the twisted relative position in the axial direction closer or farther away to a center of mass of the base disk ( 12 ) is positioned as in the neutral position.

Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first ramp system ( 16 ) and / or the second ramp system ( 20 ) at a displacement of the first flywheel ( 14 ) and / or the second flywheel ( 18 ) from a neutral position in the absence of rotational irregularities in a twisted relative position in a present rotational irregularity has a progressive ramp gradient.

Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 8, characterized in that the base disc ( 12 ) by an input flange of a dual mass flywheel or an output flange of a dual mass flywheel or an input side of a friction clutch for coupling the drive shaft is formed with at least one transmission input shaft of a motor vehicle transmission or the drive shaft.