DE102016218559A1 - torsional vibration dampers - Google Patents
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- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
- F16F15/133—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Antriebsteil und einem koaxial zu diesem angeordneten, gegenüber dem Antriebsteil entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung relativ und begrenzt verdrehbaren Abtriebsteil. Um die Dämpfungseigenschaften des Drehschwingungsdämpfers zu verbessern, sind koaxial zu dem Antriebsteil zwei Zwischenscheiben mit jeweils einem Zahnradsatz bestehend aus verdrehbar an diesen aufgenommenen, mit über den Umfang verteilt angeordneten Zahnrädern vorgesehen, wobei das Antriebsteil und das Abtriebsteil mit den Zahnrädern der Zahnradsätze verzahnt sind und die Federeinrichtung zwischen den beiden Zwischenscheiben in Umfangsrichtung wirksam angeordnet ist.The invention relates to a torsional vibration damper with a drive part rotatably arranged about a rotation axis and a coaxially arranged therewith, relative to the drive member against the action of a spring means relatively and limited rotatable driven part. In order to improve the damping properties of the torsional vibration damper, two intermediate discs, each with a gear set consisting of rotatably provided on these, distributed over the circumference arranged gears are provided coaxially to the drive part, wherein the drive part and the output part are toothed with the gears of the gear sets and the Spring device between the two intermediate discs in the circumferential direction is effectively arranged.
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Antriebsteil und einem koaxial zu diesem angeordneten, gegenüber dem Antriebsteil entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung relativ und begrenzt verdrehbaren Abtriebsteil. The invention relates to a torsional vibration damper with a drive part rotatably arranged about a rotation axis and a coaxially arranged therewith, relative to the drive member against the action of a spring means relatively and limited rotatable driven part.
Drehschwingungsdämpfer sind insbesondere zur Dämpfung von Drehschwingungen von Brennkraftmaschinen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen beispielsweise als Zweimassenschwungräder hinreichend bekannt. Hier ist zwischen einem Antriebsteil und einem Abtriebsteil eine in Umfangsrichtung wirksame Federeinrichtung geschaltet. Bei einem Zweimassenschwungrad ist dem Antriebsteil eine Primärschwungmasse und dem Abtriebsteil eine Sekundärschwungmasse zugeordnet. Im Allgemeinen erfolgt dabei im Lastbetrieb, beispielsweise im Zugbetrieb des Antriebsstrangs bei antreibender Brennkraftmaschine eine Belastung der Federeinrichtung, wobei die Federeinrichtung und gegebenenfalls eine Reibeinrichtung die Drehmomentspitzen der Brennkraftmaschine zwischenspeichern und unter Ausbildung einer Hysterese wieder verzögert abgeben, so dass insgesamt eine gedämpfte Drehmomentübertragung ermöglicht wird. Um die Eigenschaften des Drehschwingungsdämpfers an die unterschiedlichen Anforderungen zwischen Zug- und Schubbetrieb anzupassen, wird beispielsweise in den Dokumenten
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Drehschwingungsdämpfers insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer vorzuschlagen, dessen Dämpfungseigenschaften an einem Lastbetrieb des Antriebsstrangs angepasst sind.The object of the invention is the development of a torsional vibration damper, in particular in a drive train of a motor vehicle. In particular, object of the invention to provide a torsional vibration damper, the damping properties are adapted to a load operation of the drive train.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.The object is solved by the subject matter of claim 1. The dependent claims give advantageous embodiments of the subject matter of claim 1 again.
Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer weist ein um eine Drehachse, beispielsweise die Drehachse der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verdrehbar angeordnetes Antriebsteil auf. Das Antriebsteil kann massiv ausgebildet oder aus einem oder mehreren Blechumformteilen gebildet sein oder eine Mischung aus Massiv- und Blechumformteilen enthalten. Das Antriebsteil kann an der Kurbelwelle aufgenommen, beispielsweise mit dieser verschraubt sein. Das Antriebsteil kann radial außen einen Anlasserzahnkranz und/oder ein Ringteil mit Gebermarkierungen zur Steuerung der Brennkraftmaschine aufweisen. Koaxial zu dem Antriebsteil weist der Drehschwingungsdämpfer ein Abtriebsteil auf. Das Abtriebsteil kann massiv oder als Blechumformteil ausgebildet sein oder eine Mischung aus Blechumform- und Massivteilen enthalten. Das Abtriebsteil bildet den Abtrieb des Drehschwingungsdämpfers und kann eine Reibungskupplung enthalten oder mittels einer Verbindung wie Steckverbindung, Welle-/Nabenverbindung, Flexplate oder dergleichen mit einem nachfolgenden Antriebsstrangaggregat, beispielsweise einer Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes, einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, einem Getriebe wie Hybrid- oder Verzweigungsgetriebe oder dergleichen verbunden sein. Zwischen dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil ist eine Federeinrichtung in Umfangsrichtung wirksam. Dies bedeutet, dass An- und Abtriebsteil gegeneinander relativ und begrenzt entgegen der Wirkung der Federeinrichtung begrenzt verdrehbar sind. Die Federeinrichtung kann aus über den Umfang verteilt angeordneten Schraubendruckfedern, beispielsweise Bogenfedern gebildet sein. Durch die an sich bekannte Anordnungen der Schraubendruckfedern können über den Verdrehwinkel des An- und Abtriebsteils ein- oder mehrstufige Dämpferstufen eingestellt sein. The proposed torsional vibration damper has a drive part rotatable about an axis of rotation, for example the axis of rotation of the crankshaft of an internal combustion engine. The drive member may be solid or formed from one or more Blechumformteilen or contain a mixture of solid and Blechumformteilen. The drive member may be received on the crankshaft, for example screwed thereto. The drive part may have radially outside a starter ring gear and / or a ring part with encoder marks for controlling the internal combustion engine. Coaxial with the drive part, the torsional vibration damper on a driven part. The output part may be solid or formed as a sheet metal forming part or contain a mixture of Blechumform- and solid parts. The output member forms the output of the torsional vibration damper and may include a friction clutch or by means of a connection such as connector, shaft / hub connection, Flexplate or the like with a subsequent drivetrain unit, such as a dual clutch of a dual clutch transmission, a hydrodynamic torque converter, a transmission such as hybrid or branching or be connected to the like. Between the drive part and the output part, a spring device in the circumferential direction is effective. This means that input and output part relative to each other are relatively limited and limited against the action of the spring device rotatable limited. The spring device can be formed from distributed over the circumference arranged helical compression springs, such as bow springs. By known per se arrangements of the helical compression springs can be adjusted on the twist angle of the input and output part one or more stages damper stages.
Um den Drehschwingungsdämpfer besser an geforderte Betriebsbedingungen anpassen zu können, können koaxial zu dem Antriebsteil zwei Zwischenscheiben mit jeweils einem Zahnradsatz bestehend aus verdrehbar an diesen aufgenommenen, mit über den Umfang verteilt angeordneten Zahnrädern, beispielsweise Stufenzahnrädern vorgesehen sein. Hierbei stehen jeweils das Antriebsteil und das Abtriebsteil mit den beiden Zwischenscheiben mittels der Zahnradsätze in Antriebsverbindung, beispielsweise in Drehschlussverbindung durch Verzahnung. Die Federeinrichtung ist hierbei zwischen den beiden Zwischenscheiben in Umfangsrichtung wirksam angeordnet. Die Zwischenscheiben können massiv oder als Blechumformteile ausgebildet sein. Die Zwischenteile verfügen zur umfangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung über entsprechende Beaufschlagungseinrichtungen. Beispielsweise können Flanschteile und/oder Anprägungen der Zwischenscheiben jeweils zwischen die Stirnseiten in Umfangsrichtung benachbarter Schraubendruckfedern, beispielsweise Bogenfedern eingreifen.In order to better adapt the torsional vibration damper to required operating conditions, coaxial with the drive member may be provided with two intermediate disks each having a gear set consisting of rotatably mounted on these, distributed over the circumference arranged gears, such as stepped gears. Here are respectively the drive member and the output member with the two intermediate discs by means of the gear sets in drive connection, for example in a rotational connection by toothing. The spring device is in this case arranged effectively between the two intermediate disks in the circumferential direction. The washers may be solid or formed as Blechumformteile. The intermediate parts have for the peripheral loading of the spring device on appropriate loading devices. For example, flange parts and / or stampings of the intermediate disks can each intervene between the end faces in the circumferential direction of adjacent helical compression springs, for example bow springs.
Hierdurch entsteht im Gegensatz zu einem Planetengetriebe zwischen dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil über die Verzahnungen der Zwischenscheiben ein Zahnradgetriebe, wobei die Übersetzungen zwischen den Zwischenscheiben und dem Antriebs- beziehungsweise Abtriebsteil unterschiedlich einstellbar sind. Desweiteren können die Massen des Antriebsteils und des Abtriebsteils und die Massen der Zwischenscheiben untereinander eingestellt und auf die vorgesehene Anwendung abgestimmt sein. Die Übersetzungen zwischen den Zahnradsätzen gegenüber dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil können unterschiedlich ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können die antriebsseitigen und abtriebsseitigen Gesamtmassen aufeinander abgestimmt und variiert werden. Entsprechend können beispielsweise Steifigkeit, Verdrehwinkel und/oder Federkapazität an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden, so dass ein Baukastensystem mit auf eine Vielzahl von Anwendungen abstimmbaren Komponenten vorgeschlagen werden kann. Insbesondere kann beispielsweise durch unterschiedliche Übersetzung zwischen Antriebsteil beziehungsweise Abtriebsteil und den Zwischenscheiben eine Anpassung an unterschiedliches Lastverhalten, beispielsweise einen Zug- und Schubbetrieb des Antriebsstrangs, dynamische Beschleunigungs- und Bremsvorgänge sowie lastfreie Zustände des Antriebsstrangs vorgesehen werden. As a result, in contrast to a planetary gear between the drive part and the driven part via the teeth of the intermediate discs, a gear transmission, wherein the translations between the intermediate discs and the drive or driven part are adjustable. Furthermore, the Masses of the drive part and the output part and the masses of the intermediate discs are adjusted to each other and adapted to the intended application. The translations between the gear sets relative to the drive member and the output member may be formed differently. Alternatively or additionally, the drive-side and output-side overall masses can be matched and varied. Accordingly, for example, stiffness, angle of rotation and / or spring capacity can be adapted to the respective requirements, so that a modular system can be proposed with tunable to a variety of applications components. In particular, an adaptation to different load behavior, for example, a tensile and shear operation of the drive train, dynamic acceleration and braking and load-free states of the drive train can be provided for example by different translation between the drive part and output part.
Die Verzahnung des Antriebsteils und des Abtriebsteils mit den Zahnrädern der Zwischenscheiben kann radial innerhalb oder radial außerhalb der Drehachsen der Zahnräder vorgesehen sein, beispielsweise können die Drehachsen jeweils auf einem Teilkreis der Zwischenscheiben angeordnet sein. Die Achsen zur Aufnahme der Zahnräder an den Zwischenscheiben können als Abstandsbolzen, aus dem Material der Zwischenscheiben ausgestellte Nietwarzen oder dergleichen ausgebildet sein. Zu den Zahnrädern kann eine Gleit- oder Wälzlagerung eingerichtet sein.The toothing of the drive part and the driven part with the gears of the intermediate discs may be provided radially inside or radially outside the axes of rotation of the gears, for example, the axes of rotation may each be arranged on a pitch circle of the intermediate discs. The axles for receiving the gearwheels on the intermediate disks may be formed as spacers, rivet warts issued from the material of the intermediate disks or the like. To the gears may be arranged a sliding or rolling bearing.
Die Federeinrichtung kann radial außerhalb oder radial innerhalb der Zahnräder angeordnet sein. Beispielsweise können mehrere Schraubendruckfedersätze aus über den Umfang angeordneten Schraubenfedern auf unterschiedlichen Durchmessern angeordnet sein. The spring device can be arranged radially outside or radially inside the gears. For example, a plurality of helical compression spring sets can be arranged on circumferentially arranged coil springs on different diameters.
Antriebsteil, Abtriebsteil und die Zwischenscheiben mit den Zahnradsätzen können axial geschichtet oder radial ineinander geschachtelt sein. Beispielsweise können die Zwischenscheiben als Ringteile ausgebildet sein, in denen radial innen das Antriebsteil und das Abtriebsteil angeordnet sind. Hierbei können Antriebsteil und Abtriebsteil über eine Außenverzahnung verfügen, die mit den Zahnrädern der Zwischenscheiben kämmen. Alternativ können Antriebsteil und Abtriebsteil ringförmig mit einer Innenverzahnung ausgebildet sein, wobei die Zahnräder der Zwischenscheiben mit der jeweiligen Innenverzahnung kämmen. Es versteht sich, dass am Antriebsteil und/oder Abtriebsteil auch weitere die Verzahnung gegenüber den Zahnrädern ausbildende Scheibenteile, Anprägungen oder dergleichen ein- oder getrenntteilig vorgesehen sein können. Drive part, driven part and the intermediate discs with the gear sets can be axially stacked or nested radially one inside the other. For example, the intermediate plates may be formed as ring parts, in which the drive part and the output part are arranged radially inward. In this case, drive part and output part can have an external toothing, which mesh with the gears of the intermediate discs. Alternatively, the drive part and output part can be annularly formed with an internal toothing, wherein the gears of the intermediate discs mesh with the respective internal toothing. It is understood that on the drive part and / or driven part also further the toothing with respect to the gears forming disc parts, embossments or the like may be provided in one or separately.
Die Zahnräder der beiden Zahnradsätze können über den Umfang abwechselnd angeordnet sein. Eine unterschiedliche Übersetzung zwischen den Zwischenscheiben und dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil kann durch eine entsprechende Auslegung des Teilkreises, auf dem die Drehachsen der Zahnräder angeordnet sind und/oder entsprechende Radien der Zahnräder vorgesehen sein. Beispielsweise können zur Einstellung einer unterschiedlichen Übersetzung zwischen Antriebsteil und Abtriebsteil zu den Zwischenscheiben bei gleichem Radius der jeweiligen Teilkreise die Radien der Zahnräder der Zwischenscheiben unterschiedlich ausgebildet sein. Bei unterschiedlichen Radien der Teilkreise können die Radien der Zahnräder gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Hierzu ändern sich entsprechend die Radien der Innenbeziehungsweise Außenverzahnung des Antriebsteils beziehungsweise des Abtriebsteils zur Herstellung der drehschlüssigen Verzahnung. Bei gleichen Teilkreisradien können die als Stufenzahnräder ausgebildeten Zahnräder der beiden Zahnradsätze als Gleichteile ausgebildet sein.The gears of the two gear sets can be arranged alternately over the circumference. A different ratio between the intermediate discs and the drive member and the output member may be provided by a corresponding design of the pitch circle on which the axes of rotation of the gears are arranged and / or corresponding radii of the gears. For example, to set a different ratio between the drive part and driven part to the intermediate discs at the same radius of the respective pitch circles, the radii of the gears of the intermediate discs may be formed differently. At different radii of the pitch circles, the radii of the gears may be the same or different. For this purpose, the radii of the internal or external external toothing of the drive part or of the output part for producing the rotationally interlocking toothing change accordingly. With the same pitch radii, the gearwheels of the two gearwheel sets designed as step gears can be designed as identical parts.
Die Zwischenscheiben und die Federeinrichtung können als Trägheitsmasse des Drehschwingungsdämpfers ausgebildet sein. Hierdurch kann im Lastbetrieb des Antriebsstrangs ein Verdrehwinkel der Federeinrichtung geringer als im lastfreien Betrieb vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann im Lastbetrieb ein Verdrehwinkel zwischen den Zwischenscheiben größer als im lastfreien Betrieb sein. Dies bedeutet, dass im Lastbetrieb ein relativ kleiner Federbetätigungswinkel und ein relativ großer Verdrehwinkel zwischen Antriebsteil und Abtriebsteil resultieren können. Auf diese Weise kann der Drehschwingungsdämpfer als kombinierter Feder/Trägheitsdämpfer aufgefasst werden. Bei Aufprägung eines Drehmoments beziehungsweise einer Drehschwingung bis zur Drehmomentspitze am Antriebsteil werden Antriebsteil und Abtriebsteil relativ stark verdreht und beide Zwischenscheiben werden in Drehrichtung beschleunigt. Hierbei entsteht bei unterschiedlicher Übersetzung an den Zwischenscheiben gegenüber dem Antriebsteil und Abtriebsteil ein Differenzwinkel zwischen den Zwischenscheiben unter Komprimierung der Federeinrichtung. Verringert sich das Drehmoment wieder, beispielsweise nach Überfahren der Drehmomentspitze einer Drehschwingung, werden die Zwischenscheiben verzögert und die Federeinrichtung wieder entspannt. The intermediate discs and the spring device may be formed as inertial mass of the torsional vibration damper. As a result, in the load operation of the drive train, a twist angle of the spring device may be less than in the no-load operation. Alternatively or additionally, during load operation, a twist angle between the intermediate disks may be greater than in load-free operation. This means that in load operation, a relatively small spring actuation angle and a relatively large angle of rotation between the drive part and driven part can result. In this way, the torsional vibration damper can be understood as a combined spring / inertia damper. When impressing a torque or a torsional vibration to the torque peak on the drive part driving part and driven part are relatively strong twisted and both washers are accelerated in the direction of rotation. This results in different translation of the intermediate discs relative to the drive member and driven part a differential angle between the washers under compression of the spring means. Decreases the torque again, for example, after passing over the torque peak of a torsional vibration, the washers are delayed and the spring device relaxed again.
Die Erfindung wird anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt eine Ansicht eines schematisch dargestellten Drehschwingungsdämpfers.The invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the single figure. This shows a view of a schematically illustrated torsional vibration damper.
Der in schematischer Ansicht dargestellte Drehschwingungsdämpfer
Der Drehschwingungsdämpfer
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Drehschwingungsdämpfer torsional vibration dampers
- 22
- Antriebsteil driving part
- 33
- Abtriebsteil stripping section
- 44
- Verzahnung gearing
- 55
- Verzahnung gearing
- 66
- Zwischenscheibe washer
- 77
- Zwischenscheibe washer
- 88th
- Zahnradsatz gearset
- 99
- Zahnradsatz gearset
- 1010
- Zahnrad gear
- 1111
- Zahnrad gear
- 1212
- Verzahnung gearing
- 1313
- Verzahnung gearing
- 1414
- Zahnrad gear
- 1515
- Zahnrad gear
- 1616
- Teilkreis pitch circle
- 1717
- Teilkreis pitch circle
- 1818
- Federeinrichtung spring means
- 1919
- Schraubendruckfeder Helical compression spring
- 2020
- Beaufschlagungseinrichtung loading device
- 2121
- Beaufschlagungseinrichtung loading device
- 2222
- Trägheitsmasse inertial mass
- dd
- Drehachse axis of rotation
- d1d1
- Drehachse axis of rotation
- d2d2
- Drehachse axis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102014223270 A1 [0002] DE 102014223270 A1 [0002]
- DE 102014214669 A1 [0002] DE 102014214669 A1 [0002]
Claims (7)
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Patent Citations (2)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |