DE102017123237A1 - torsional vibration dampers - Google Patents
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- F16F15/121—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 using springs as elastic members, e.g. metallic springs
- F16F15/123—Wound springs
- F16F15/1232—Wound springs characterised by the spring mounting
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Eingangsteil (3) und einem Ausgangsteil (5) sowie einer zwischen Eingangsteil (3) und Ausgangsteil (4) in Umfangsrichtung wirksam angeordneten Federeinrichtung (7) mit über den Umfang angeordneten Bogenfedern (8, 9), wobei zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Bogenfedern (8, 9) ein Flanschteil (15) mit ausgangsseitigen, zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten eingreifenden Beaufschlagungsbereichen (16) vorgesehen ist und das Flanschteil (15) radial innen unter Bildung einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung (21) mittels eines Tellerfederabschnitts (18) zwischen zwei axial fest zueinander angeordneten Scheibenteilen (19, 20) des Ausgangsteils auf unterschiedlichen Durchmessern (D1, D2) vorgespannt ist. Um die Drehmomentbegrenzungseinrichtung (21) auf kleine Rutschmomente auslegen zu können, ist eine Dicke (s2) des Tellerfederabschnitts (18) kleiner als eine Dicke (s1) der Beaufschlagungsbereiche (16) ausgebildet.The invention relates to a torsional vibration damper (1) for a drive train of a motor vehicle with an input part (3) and an output part (5) and between the input part (3) and output part (4) in the circumferential direction effectively arranged spring means (7) with arranged over the circumference Bow springs (8, 9), wherein for the output side loading of the bow springs (8, 9) a flange (15) with output side, between circumferentially adjacent end faces engaging Beaufschlagungsbereichen (16) is provided and the flange (15) radially inward to form a torque limiting device (21) is biased by means of a disc spring portion (18) between two axially fixedly arranged pulley parts (19, 20) of the output part on different diameters (D1, D2). In order to be able to design the torque limiting device (21) for small slipping torques, a thickness (s2) of the disk spring section (18) is smaller than a thickness (s1) of the loading regions (16).
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil sowie einer zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil in Umfangsrichtung wirksam angeordneten Federeinrichtung mit über den Umfang angeordneten Bogenfedern, wobei zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Bogenfedern ein Flanschteil mit ausgangsseitigen, zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten eingreifenden Beaufschlagungsbereichen vorgesehen ist und das Flanschteil radial innen unter Bildung einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung mittels eines Tellerfederabschnitts zwischen zwei axial fest zueinander angeordneten Scheibenteilen des Ausgangsteils auf unterschiedlichen Durchmessern vorgespannt ist.The invention relates to a torsional vibration damper for a drive train of a motor vehicle having an input part and an output part and an effective between input part and output part in the circumferential direction spring device with arranged over the circumference bow springs, wherein the output side loading of the bow springs a flange with output side, between circumferentially adjacent end faces is provided engaging engaging portions and the flange is radially inwardly biased to form a torque limiting device by means of a disc spring portion between two axially fixedly arranged pulley parts of the output part on different diameters.
Gattungsgemäße Drehschwingungsdämpfer dienen der Drehschwingungsdämpfung insbesondere in Antriebssträngen mit einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine. Hierbei ist zwischen einem beispielsweise an einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine aufgenommenen Eingangsteil und einem mit einem Getriebe verbundenen Ausgangsteil eine Federeinrichtung, die bei einer durch Drehschwingungen bedingten Relativverdrehung Energie aufnimmt und zeitverzögert wieder abgibt, so dass das über die Federeinrichtung vom Eingangs- zum Ausgangsteil übertragene Drehmoment beruhigt wird. Während bestimmter Betriebszustände, beispielsweise bei Start/Stopp-Vorgängen der Brennkraftmaschine, Lastwechseln oder dergleichen können schlagartige Momentenänderungen, sogenannte Impacts auftreten, die den Drehschwingungsdämpfer schädigen können. Um dies zu vermeiden, werden sogenannte Drehmomentbegrenzungseinrichtungen wie beispielsweise Rutschkupplungen eingesetzt, die ein maximales vorgegebenes Drehmoment übertragen, so dass bei Impacts das übertragbare Drehmoment begrenzt und damit der Drehschwingungsdämpfer vor Beschädigung geschützt wird.Generic torsional vibration dampers are used for torsional vibration damping, in particular in drive trains with an internal combustion engine subject to torsional vibration. Here, between an example recorded on a crankshaft of the engine input part and an output part connected to a transmission, a spring device which receives energy at a relative rotation caused by torsional vibrations and time-delayed returns, so calms the transmitted via the spring means from the input to the output torque becomes. During certain operating conditions, for example during start / stop operations of the internal combustion engine, load changes or the like abrupt torque changes, so-called impacts can occur, which can damage the torsional vibration damper. To avoid this, so-called torque limiting devices such as slip clutches are used, which transmit a maximum predetermined torque, so that limits the transmittable torque in impact and thus the torsional vibration damper is protected from damage.
Hierzu zeigt beispielsweise die Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines gattungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer für kleine Reibmomente der Drehmomentbegrenzungseinrichtung vorzuschlagen, ohne die ausgangsseitige Beaufschlagung der Federeinrichtung zu vernachlässigen.The object of the invention is the development of a generic torsional vibration damper. In particular, the object of the invention is to propose a torsional vibration damper for small moments of friction of the torque limiting device, without neglecting the output-side loading of the spring device.
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
Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer dient der Drehschwingungsdämpfung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang enthält beispielsweise eine drehschwingungsbehaftete Brennkraftmaschine, deren Drehschwingungen mittels des Drehschwingungsdämpfers bedämpft werden. Zusätzlich kann zur Bildung eines hybridischen Antriebsstrangs eine Elektromaschine vorgesehen sein, die die Brennkraftmaschine zumindest in vorgegebenen Fahrsituationen unterstützt oder in vorgegebenen Fahrsituationen das Kraftfahrzeug alleinig antreibt.The proposed torsional vibration damper serves to torsional vibration damping in a drive train of a motor vehicle. The drive train includes, for example, a torsionally vibrating internal combustion engine whose torsional vibrations are damped by means of the torsional vibration damper. In addition, an electric machine may be provided to form a hybrid powertrain, which supports the internal combustion engine at least in predetermined driving situations or drives the vehicle alone in predetermined driving situations.
Der Drehschwingungsdämpfer weist ein Eingangsteil auf, welches beispielsweise mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine oder einem Abtrieb einer aus Brennkraftmaschine und Elektromaschine gebildeten Antriebseinheit verbunden ist. Weiterhin weist der Drehschwingungsdämpfer ein Ausgangsteil auf, welches das in den Drehschwingungsdämpfer eingetragene und in diesem bedämpfte Drehmoment an eine nachfolgende Antriebsstrangeinrichtung, beispielsweise eine Doppelkupplung oder unter Bildung einer Reibungskupplung an eine Getriebeeingangswelle eines Getriebes oder dergleichen weiterleitet.The torsional vibration damper has an input part, which is connected, for example, with a crankshaft of the internal combustion engine or an output of a drive unit formed by the internal combustion engine and the electric machine. Furthermore, the torsional vibration damper on an output part which transmits the registered in the torsional vibration damper and damped in this torque to a subsequent Antriebsstrangeinrichtung, such as a dual clutch or forming a friction clutch to a transmission input shaft of a transmission or the like.
Zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil ist eine in Umfangsrichtung wirksame Federeinrichtung aus über den Umfang verteilt angeordneten Borgenfedern vorgesehen. Mehrere Bogenfedern können ineinander geschachtelt sein und eine auf einem vorgesehenen Umfang angeordnete Bogenfedergruppe bilden. Die um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Dämpferteile wie Eingangsteil und Ausgangsteil sind entgegen der Wirkung der Federeinrichtung gegeneinander relativ verdrehbar, so dass bei Auftreten von Drehschwingungen die Federeinrichtung kinetische Energie der Drehmomentspitzen als potentielle Energie aufnimmt und zeitverzögert in Drehmomenttälern der Drehschwingungen wieder abgibt, so dass das über den Drehschwingungsdämpfer übertragene Drehmoment beruhigt wird.Between the input part and the output part, a spring device which is effective in the circumferential direction and is provided by borrowing springs distributed over the circumference is provided. Several bow springs may be nested and form a group of spring-springs arranged on a predetermined circumference. The rotatable about a rotational axis arranged damper parts such as input part and output part are against the action of the spring device relative to each rotatable relative to each other, so that upon the occurrence of torsional vibrations, the spring device absorbs kinetic energy of the torque peaks as potential energy and time-delayed in torque valleys of the torsional vibrations again, so that over the torsional vibration damper transmitted torque is calmed.
Zur eingangsseitigen und ausgangsseitigen Beaufschlagung der Bogenfedern sind jeweils Beaufschlagungsbereiche vorgesehen. Die eingangsseitigen Beaufschlagungsbereiche sind in dem Eingangsteil als Anprägungen vorgesehen, die in zwei miteinander dicht verbundenen, beispielsweise verschweißten Scheibenteilen zur Bildung einer radial innen offenen Ringkammer, in der die Bogenfedern untergebracht sind, vorgesehen sind. Die ausgangsseitige Beaufschlagung der Bogenfedern erfolgt mittels eines Flanschteils, welches axial zwischen die eingangsseitigen Beaufschlagungsbereiche von radial innen in die Ringkammer eingreift. Die ein- und ausgangsseitige Beaufschlagung der Bogenfedern erfolgt, indem die Beaufschlagungsbereiche zwischen die Stirnseiten in Umfangsrichtung benachbarter Bogenfedern im Falle der eingangsseitigen Beaufschlagungsbereiche axial und im Falle der ausgangsseitigen Beaufschlagungsbereiche radial eingreifen.Beaufschlagungsbereiche are provided for the input side and output side loading of the bow springs. The input-side admission areas are in the Entrance part provided as an embossments, which are in two tightly connected, for example, welded disc parts to form a radially inwardly open annular chamber in which the bow springs are housed, are provided. The output-side loading of the bow springs takes place by means of a flange part, which engages axially between the input-side loading regions from radially inward into the annular chamber. The input and output side loading of the bow springs takes place in that the loading areas between the end faces in the circumferential direction of adjacent bow springs engage axially in the case of the input-side loading areas and radially in the case of the outlet-side loading areas.
Zur Bildung der Drehmomentbegrenzungseinrichtung weist das Flanschteil radial innen einen Tellerfederabschnitt auf, der zwischen zwei axial fest zueinander angeordneten Scheibenteilen des Ausgangsteils auf unterschiedlichen Durchmessern vorgespannt ist. Durch die Tellerfedereigenschaften des Tellerfederabschnitts erfolgt die Ausbildung eines Reibmoments zwischen den beiden Durchmessern der Scheibenteile. Um das durch die Dicke des Tellerabschnitts vorgegebene Reibmoment und damit das Begrenzungsmoment der Drehmomentbegrenzungseinrichtung beispielsweise für Drehschwingungsdämpfer mit einem geringen zu übertragenden Drehmoment gering halten zu können, ist vorgesehen, die Dicke des Flanschteils zu erniedrigen. Dabei wird weiterhin vorgesehen, die Beaufschlagungsfläche der ausgangsseitigen Beaufschlagungsbereiche zu erhalten, um eine Querschnittsfläche der Stirnseiten der Bogenfedern mit geringer Flächenpressung beaufschlagen zu können. Hierzu ist gemäß der Erfindung eine Dicke des Tellerfederabschnitts kleiner als eine Dicke der Beaufschlagungsbereiche ausgebildet.In order to form the torque limiting device, the flange part has radially on the inside a disk spring section which is prestressed on different diameters between two disk parts of the output part arranged axially fixed relative to one another. Due to the disc spring properties of the disc spring portion, the formation of a friction torque between the two diameters of the disc parts takes place. In order to keep the predetermined by the thickness of the plate portion friction torque and thus the limiting torque of the torque limiting device, for example, for torsional vibration damper with a small torque to be transmitted low, it is intended to reduce the thickness of the flange. It is further provided to receive the loading surface of the output-side Beaufschlagungsbereiche to apply a cross-sectional area of the end faces of the bow springs with low surface pressure can. For this purpose, according to the invention, a thickness of the plate spring portion is formed smaller than a thickness of the loading areas.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers weist das Flanschteil jeweils zwischen die Stirnseiten radial eingreifende Arme mit beidseitig angeordneten Beaufschlagungsflächen auf. Diese Arme weisen zur axialen Verbreiterung der Beaufschlagungsflächen Anprägungen auf. Diese Anprägungen können über den gesamten radialen Bereich oder lediglich einen Teilbereich der radialen Beaufschlagungsfläche einer oder mehrerer ineinander geschachtelter Querschnittsflächen einer Stirnseite der Bogenfedern erstreckt sein. Beispielsweise können die Anprägungen bevorzugt an den Stirnseiten von in Außenfedern angeordneten Innenfedern vorgesehen sein.According to an advantageous embodiment of the torsional vibration damper, the flange part in each case between the end faces radially engaging arms on both sides arranged loading surfaces. These arms have for axial broadening of the loading surfaces on embossments. These embossings can be extended over the entire radial area or only a partial area of the radial loading surface of one or more nested cross-sectional areas of an end face of the bow springs. For example, the embossings may preferably be provided on the end faces of inner springs arranged in outer springs.
Zur Begrenzung des über den Drehschwingungsdämpfer übertragbaren Drehmoments kann mittels der Dicke des Tellerfederabschnitts das Reibmoment derart erniedrigt werden, dass die Dicke des Tellerfederabschnitts kleiner als die Dicke der Scheibenteile ausgebildet ist.In order to limit the torque which can be transmitted via the torsional vibration damper, the frictional torque can be reduced by means of the thickness of the plate spring section in such a way that the thickness of the plate spring section is smaller than the thickness of the disk parts.
Zur verbesserten Einstellung des Reibmoments können an Kontaktflächen zwischen dem Tellerfederabschnitt und jeweils einem Scheibenteil Reibringe vorgesehen sein. Die Reibringe können aus Kunststoff oder Stahl hergestellt sein, wobei der Reibwert dieser gegenüber den Kontaktflächen aus Stahl des Tellerfederabschnitts und der Scheibenteile durch Verwendung entsprechenden Materials der Reibringe erhöht oder erniedrigt werden kann.For improved adjustment of the friction torque friction rings may be provided on contact surfaces between the plate spring portion and a respective disk part. The friction rings may be made of plastic or steel, wherein the coefficient of friction of these relative to the contact surfaces of steel of the disc spring portion and the disc parts can be increased or decreased by using appropriate material of the friction rings.
Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer kann ein Zweimassenschwungrad bilden. Hierzu kann dem Eingangsteil eine Primärschwungmasse zugeordnet sein. Die Primärschwungmasse kann aus der die Federeinrichtung aufnehmenden Ringkammer und gegebenenfalls weiteren Schwungmasseelementen, beispielsweise einen Anlasserzahnkranz, einen Geberring, und/oder Zusatzmassen gebildet sein.The proposed torsional vibration damper may form a dual mass flywheel. For this purpose, the input part may be assigned a primary flywheel. The primary flywheel mass may be formed from the ring chamber accommodating the spring device and optionally further flywheel mass elements, for example a starter ring gear, an encoder ring, and / or additional masses.
Dem Ausgangsteil kann eine Sekundärschwungmasse zugeordnet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform kann an den Scheibenteilen eine Sekundärschwungmasse aufgenommen, beispielsweise mit diesen vernietet sein. Die Sekundärschwungmasse kann eine Gegendruckplatte bilden, an der eine Kupplungsdruckplatte aufgenommen ist. Gegendruckplatte und Kupplungsdruckplatte und eine zwischen diesen angeordnete Kupplungsscheibe bilden dabei eine Reibungskupplung.The output part may be assigned a secondary flywheel. In a preferred embodiment, a secondary flywheel can be received on the disk parts, for example riveted to them. The secondary flywheel mass can form a counterpressure plate to which a clutch pressure plate is received. Counterpressure plate and clutch pressure plate and arranged between these clutch disc thereby form a friction clutch.
In einer alternativen Ausführungsform kann in Verbindung mit einer gegebenenfalls an den Scheibenteilen aufgenommenen Sekundärschwungmasse eine mittels einer Welle-Nabe-Verbindung drehschlüssig verbundene Sekundärschwungmasse vorgesehen sein. Hierzu ist mit den Scheibenteilen eine Nabe verbunden, beispielsweise vernietet. Die auf diese Weise angebundene Sekundärschwungmasse kann Teil einer nachfolgenden Antriebsstrangeinrichtung, beispielsweise einer Doppelkupplung, eines Getriebes oder dergleichen sein.In an alternative embodiment, a secondary flywheel mass rotationally connected by means of a shaft-hub connection may be provided in conjunction with a secondary flywheel mass optionally received on the disk parts. For this purpose, a hub is connected to the disc parts, for example riveted. The secondary flywheel connected in this way can be part of a subsequent drive train device, for example a double clutch, a transmission or the like.
Es versteht sich, dass das Flanschteil insgesamt in der Dicke der ausgangsseitigen Beaufschlagungsbereiche ausgebildet sein kann und der Tellerfederabschnitt beispielsweise durch Abstrecken dünner ausgebildet sein kann.It is understood that the flange part can be formed overall in the thickness of the output-side application areas and the disc spring portion can be formed thinner, for example by stretching.
Die Erfindung wird anhand des in den
-
1 den oberen Teil eines um eine Drehachse angeordneten Drehschwingungsdämpfers im Schnitt, -
2 ein Detail des Drehschwingungsdämpfers der1 und -
3 die Drehmomentbegrenzungseinrichtung des Drehschwingungsdämpfers der1 in Explosionsdarstellung.
-
1 the upper part of a torsional vibration damper arranged about an axis of rotation in section, -
2 a detail of thetorsional vibration damper 1 and -
3 the torque limiting device of the torsional vibration damper of1 in exploded view.
Die
Die ausgangsseitige Beaufschlagung der Bogenfedern
Die Dicke
Der Tellerfederabschnitt
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
- 22
- ZweimassenschwungradDual Mass Flywheel
- 33
- Eingangsteilintroductory
- 44
- PrimärschwungmassePrimary flywheel
- 55
- Ausgangsteiloutput portion
- 66
- SekundärschwungmasseSecondary flywheel mass
- 77
- Federeinrichtungspring means
- 88th
- Bogenfederbow spring
- 99
- Bogenfederbow spring
- 1010
- Scheibenteildisk part
- 1111
- Scheibenteildisk part
- 1212
- Ringkammerannular chamber
- 1313
- Beaufschlagungsbereichimpingement
- 1414
- Beaufschlagungsbereichimpingement
- 1515
- Flanschteilflange
- 1616
- Beaufschlagungsbereichimpingement
- 1717
- AnprägungAnprägung
- 1818
- TellerfederabschnittBelleville spring section
- 1919
- Scheibenteildisk part
- 2020
- Scheibenteildisk part
- 2121
- DrehmomentbegrenzungseinrichtungTorque limiting device
- 2222
- Nietrivet
- 2323
- Kontaktflächecontact area
- 2424
- Kontaktflächecontact area
- 2525
- Armpoor
- 2626
- Beaufschlagungsflächeactuating area
- 2727
- Ringteilring part
- 2828
- Ringteilring part
- dd
- Drehachseaxis of rotation
- D1D1
- Durchmesserdiameter
- D2D2
- Durchmesserdiameter
- s1s1
- Dickethickness
- s2s2
- Dickethickness
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102017123237.0A DE102017123237A1 (en) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | torsional vibration dampers |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN112443625A (en) * | 2019-09-05 | 2021-03-05 | 舍弗勒技术股份两合公司 | Torsional vibration damper |
DE102023104990A1 (en) | 2023-03-01 | 2024-09-05 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper and method for its manufacture |
Citations (1)
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DE102016204261A1 (en) | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Dual-mass flywheel with torque limiter and a rotatable bearing flange |
-
2017
- 2017-10-06 DE DE102017123237.0A patent/DE102017123237A1/en not_active Withdrawn
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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 |