DE102018116454A1 - 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
- F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
- F16F15/145—Masses mounted with play with respect to driving means thus enabling free movement over a limited range
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer (1) mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Eingangsteil (2) und einem gegenüber diesem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung (30) mit über den Umfang verteilt angeordneten Schraubendruckfedern (8), insbesondere Bogenfedern um die Drehachse (d) relativ verdrehbar angeordneten Ausgangsteil (20), wobei das Eingangsteil (2) mittels eines drehangetriebenen Scheibenteils (3) und eines mit diesem verbundenen Deckelteils (6) eine die Federeinrichtung (30) und gegebenenfalls ein Fliehkraftpendel (9) aufnehmende Ringkammer (7) bildet. Um bei großem axialem Bauraum der Ringkammer (7) die Fertigung der die Ringkammer (7) bildenden Bauteile sicher und einfach auszubilden, ist zwischen den Schraubendruckfedern (8) und der Ringkammer (7) ausgebildeter axialer Bauraum (c) mittels über den Umfang verteilt angeordneter Anschlagelemente (21) zur axialen Festlegung der Schraubendruckfedern (8) überbrückt. The invention relates to a torsional vibration damper (1) having an input part (2) which can be rotated about an axis of rotation (d) and a helical compression spring (8), in particular arc springs, which is arranged around the axis of rotation, counter to the action of a spring device (30), distributed over the circumference (d) relatively rotatably arranged output part (20), the input part (2) by means of a rotatably driven disc part (3) and a cover part (6) connected thereto, an annular chamber (7) receiving the spring device (30) and optionally a centrifugal pendulum (9) ) forms. In order to make the production of the components forming the annular chamber (7) safe and simple with a large axial installation space of the annular chamber (7), an axial installation space (c) is formed between the helical compression springs (8) and the annular chamber (7) by means of an arrangement distributed over the circumference Bridging stop elements (21) for axially fixing the helical compression springs (8).
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Eingangsteil und einem gegenüber diesem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung mit über den Umfang verteilt angeordneten Schraubendruckfedern, insbesondere Bogenfedern um die Drehachse relativ verdrehbar angeordneten Ausgangsteil, wobei das Eingangsteil mittels eines drehangetriebenen Scheibenteils und eines mit diesem verbundenen Deckelteils eine die Federeinrichtung und gegebenenfalls ein Fliehkraftpendel aufnehmende Ringkammer bildet.The invention relates to a torsional vibration damper with an input part rotatably arranged about an axis of rotation and an output part which is arranged relative to the counterpart against the action of a spring device with helical compression springs arranged around the circumference, in particular arc springs, with the input part by means of a rotatably driven disk part and one with this connected cover part forms an annular chamber which receives the spring device and optionally a centrifugal pendulum.
Aus der Druckschrift
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 claims dependent on this represent advantageous embodiments of the subject matter of claim 1.
Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer dient der Drehschwingungsisolation insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit drehschwingungsbehafteter Brennkraftmaschine. Der Drehschwingungsdämpfer enthält ein um eine Drehachse verdrehbar angeordnetes Eingangsteil und ein gegenüber diesem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung mit über den Umfang verteilt angeordneten Schraubendruckfedern, insbesondere Bogenfedern um die Drehachse relativ verdrehbar angeordnetes Ausgangsteil.The proposed torsional vibration damper is used to isolate torsional vibrations, in particular for a drive train of a motor vehicle with an internal combustion engine subject to torsional vibrations. The torsional vibration damper contains an input part which is arranged to be rotatable about an axis of rotation and an output part which is arranged relative to the latter in opposition to the action of a spring device with helical compression springs distributed over the circumference, in particular arc springs, which is arranged to be relatively rotatable about the axis of rotation.
Das Eingangsteil und das Ausgangsteil bilden jeweils Beaufschlagungseinrichtungen, welche die Federeinrichtung bei einer Relativverlagerung dieser um die Drehachse in Umfangsrichtung beaufschlagen, so dass die Federeinrichtung komprimiert wird und bei vorhandenen Drehschwingungen eingetragene Rotationsenergie speichert und abhängig von einer gegebenenfalls vorhandenen Reibeinrichtung zeitverzögert abgibt und/oder in thermische Energie umwandelt.The input part and the output part each form loading devices, which act on the spring device in the event of a relative displacement thereof about the axis of rotation in the circumferential direction, so that the spring device is compressed and, in the event of torsional vibrations, stores rotational energy which is present and, depending on a possibly present friction device, releases it with a time delay and / or into thermal Converts energy.
Das beispielsweise als Primärschwungmasse ausgebildete Eingangsteil enthält ein Scheibenteil, welches beispielsweise auf einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine aufgenommen und von dieser drehangetrieben ist, und ein mit diesem verbundenes Deckelteil bildet eine Ringkammer, in der die Federeinrichtung und gegebenenfalls ein Fliehkraftpendel aufgenommen ist. Um bei einer axial gegenüber der axialen Ausdehnung der Federeinrichtung beziehungsweise den Schraubendruckfedern verbreiterten Ringkammer diese axial zu positionieren, ist ein axial ausgebildeter axialer Bauraum mittels über den Umfang verteilt angeordneter Anschlagelemente zur axialen Festlegung der Schraubendruckfedern überbrückt. Dies bedeutet, dass bei einem sich zwischen der Ringkammer und Federeinrichtung einstellenden Axialabstand dieser durch Einfügen von axialen Anschlagelementen, die über den Umfang verteilt angeordnet sind, im Wesentlichen vollständig, das heißt beispielsweise bis auf einen funktionalen Axialspalt abgebaut wird. Hierdurch erfolgt eine ausreichende axiale Führung der Schraubendruckfedern unabhängig von der axialen Baubreite der Ringkammer.The input part, for example designed as a primary flywheel mass, contains a disk part which is received, for example, on a crankshaft of the internal combustion engine and is driven in rotation by the latter, and a cover part connected to this forms an annular chamber in which the spring device and optionally a centrifugal pendulum are accommodated. In order to position it axially in the case of an annular chamber that is widened axially relative to the axial extension of the spring device or the helical compression springs, an axially designed axial installation space is bridged by means of stop elements distributed over the circumference for axially fixing the helical compression springs. This means that if there is an axial distance between the annular chamber and the spring device, the latter is substantially completely reduced, that is to say, for example, except for a functional axial gap, by inserting axial stop elements which are arranged distributed over the circumference. This results in adequate axial guidance of the helical compression springs regardless of the axial width of the annular chamber.
Das Ausgangsteil kann auf dem Eingangsteil beispielsweise mittels eines Wälz- oder Gleitlagers verdrehbar gelagert sein, wobei das Ausgangsteil eine Sekundärschwungmasse darstellt und in Verbindung mit einer Kupplungsdruckplatte eine Gegendruckplatte einer Reibungskupplung bildet. Alternativ kann das Ausgangsteil eine Nabe aufweisen und mit einer Welle oder einem Wellenstumpf einer in einem Antriebsstrang nachgeschalteten Antriebsstrangeinrichtung, beispielsweise einer Doppelkupplung, einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, einer Getriebeeingangswelle oder dergleichen drehschlüssig verbunden und auf dieser zentriert sein. Die Anschlagelemente können axial über deren axialen Anschlagbereiche hinaus erweiterte, zwischen in Umfangsrichtung benachbarter Stirnseiten der Schraubendruckfedern eingreifende Beaufschlagungsbereiche aufweisen. Auf diese Weise können eingangsseitige Beaufschlagungsmittel gebildet sein, welche allein oder im Zusammenspiel mit axial gegenüberliegenden Anprägungen der Ringkammer wirksam sind. Die Anschlagelemente sind über den Umfang verteilt an dem Scheibenteil oder an dem Deckelteil form- oder stoffschlüssig aufgenommen, beispielsweise verschweißt, vernietet oder verrastet. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können alle Anschlagelemente einteilig in Form eines Anschlagrings ausgebildet sein. Beispielsweise zur Minimierung von Reibung, Verzwängung oder dergleichen kann zwischen den axialen Anschlagbereichen und den Schraubendruckfedern ein Axialspalt von beispielsweise 0,3 bis 1,8 eingestellt sein.The output part can be rotatably mounted on the input part, for example by means of a roller or slide bearing, the output part constituting a secondary flywheel mass and forming a counter pressure plate of a friction clutch in connection with a clutch pressure plate. Alternatively, the output part can have a hub and can be connected to and centered on a shaft or a stub shaft of a drive train device connected downstream in a drive train, for example a double clutch, a hydrodynamic torque converter, a transmission input shaft or the like. The stop elements can have axially extended beyond their axial stop areas, between the adjacent end faces of the helical compression springs in the circumferential direction. In this way, loading means on the input side can be formed, which are effective alone or in combination with axially opposite impressions of the annular chamber. The stop elements are distributed over the circumference on the disk part or on the cover part in a form-fitting or material-locking manner, for example welded, riveted or latched. According to an advantageous embodiment, all stop elements can be formed in one piece in the form of a stop ring. For example, to minimize friction, jamming or the like, an axial gap of, for example, 0.3 to 1.8 can be set between the axial stop areas and the helical compression springs.
Der Anschlagring mit den Anschlagelementen weist beispielsweise in seiner Grundstruktur im Querschnitt ein rechtwinkliges Profil mit zumindest einem radialen und zumindest einem axialen Schenkel auf. In diese Grundstruktur sind während eines Stanz-/Umformverfahrens in bevorzugter Weise werkzeugfallend die Anschlagelemente und gegebenenfalls die Beaufschlagungsbereiche geformt. Zur Einstellung eines erwünschten Massenträgheitsmoments des Eingangsteils können in dem Anschlagring beziehungsweise dessen Schenkel eine vorgegebene Zahl an Ausnehmungen oder Öffnungen eingebracht sein, welche die Masse des Anschlagrings verringern. Desweiterten können Öffnungen vorgesehen sein, um in die Ringkammer eingebrachtem Schmiermittel, beispielsweise Öl oder Fett einen freien Durchtritt in der Ringkammer zu ermöglichen. The cross-section of the stop ring with the stop elements has, for example, a rectangular profile with at least one radial and at least one axial leg. During a stamping / forming process, the stop elements and, if applicable, the loading areas are preferably formed into this basic structure during a stamping / forming process. To set a desired moment of inertia of the input part, a predetermined number of recesses or openings can be made in the stop ring or its leg, which reduce the mass of the stop ring. Furthermore, openings can be provided in order to allow lubricant, for example oil or grease, introduced into the annular chamber to freely pass through the annular chamber.
In bevorzugter Weise ist in der axial gegenüber der axialen Breite der Schraubendruckfedern erweiterten Ringkammer ein Fliehkraftpendel mit einem Pendelmassenträger und gegenüber diesem im Fliehkraftfeld entlang einer vorgegebenen Pendelbahn schwingfähigen Pendelmassen vorgesehen. Der Pendelmassenträger kann aus einem oder mehreren Bauteilen gebildet sein, welche zugleich die ausgangsseitigen Beaufschlagungsmittel für die Federeinrichtung bilden können. Beispielsweise kann ein Flanschteil beidseitig Pendelmassen, welche mit dem Flanschteil jeweils zwei sich axial erstreckende Pendellager ausbilden, aufnehmen. Das als Pendelmassenträger ausgebildete Flanschteil kann alternativ große Ausschnitte aufweisen, in denen Mittelabschnitte der Pendelmassen axial in Linie liegende Pendellager zum Flanschteil aufweisen. Alternativ kann der Pendelmassenträger aus zwei Seitenteilen gebildet sein, welche einen axial erweiterten Aufnahmebereich ausbilden, in dem über den Umfang verteilt die Pendelmassen aufgenommen und zwischen den Seitenteilen und den Pendelmassen Pendellager ausgebildet sind. Die ausgangsseitigen Beaufschlagungsmittel können alternativ zum Pendelmassenträger an einem mit diesem verbundenen Flanschteil oder an einem Nabenteil mit der ausgangsseitigen Nabe zur Verbindung mit einer Welle oder einem Wellenstumpf vorgesehen sein. Zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung weisen der Pendelmassenträger, das zusätzlichen Flanschteil oder das Nabenteil radial erweiterte Arme auf, welche von radial innen zwischen die in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der Schraubendruckfedern, beispielsweise Bogenfedern der Federeinrichtung eingreifen.In a preferred manner, a centrifugal pendulum with a pendulum mass carrier is provided in the annular chamber, which is enlarged axially with respect to the axial width of the helical compression springs, and pendulum masses which are capable of oscillating in the centrifugal force field along a predetermined pendulum path. The pendulum mass carrier can be formed from one or more components, which can simultaneously form the loading means on the output side for the spring device. For example, a flange part can accommodate pendulum masses on both sides, which each form two axially extending spherical bearings with the flange part. The flange part designed as a pendulum mass carrier can alternatively have large cutouts in which central sections of the pendulum masses have pendulum bearings lying axially in line with the flange part. Alternatively, the pendulum mass carrier can be formed from two side parts, which form an axially enlarged receiving area in which the pendulum masses are distributed over the circumference and pendulum bearings are formed between the side parts and the pendulum masses. As an alternative to the pendulum mass carrier, the loading means on the output side can be provided on a flange part connected to this or on a hub part with the output side hub for connection to a shaft or a shaft stub. To act on the output side of the spring device, the pendulum mass carrier, the additional flange part or the hub part have radially widened arms which engage from radially inside between the end faces of the helical compression springs that are adjacent in the circumferential direction, for example arc springs of the spring device.
Durch die axial erweiterte Ringkammer ist eine teilweise radiale und oder axiale Überschneidung des Fliehkraftpendels und der Schraubendruckfedern ermöglicht, so dass sowohl die Pendelmassen als auch die Schraubendruckfedern auf effektiveren, großen Radien angeordnet werden können. Die Anschlagelemente sind dabei radial außerhalb der Pendelmassen angeordnet. Beispielsweise erstrecken sich die Anschlagelemente radial über eine Mittellinie der Schraubendruckfedern nach radial innen, so dass sie dich Federschwerpunkte radial nach innen überschneiden und eine ausreichend stabile axiale Abstützung möglich ist.The axially enlarged annular chamber enables a partial radial and or axial overlap of the centrifugal pendulum and the helical compression springs, so that both the pendulum masses and the helical compression springs can be arranged on more effective, large radii. The stop elements are arranged radially outside the pendulum masses. For example, the stop elements extend radially inwards radially over a center line of the helical compression springs, so that they overlap spring centers of gravity radially inwards and a sufficiently stable axial support is possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Drehschwingungsdämpfers kann das Scheibenteil in einen radial äußeren und einen radial inneren Teil aufgeteilt sein und zur Bildung eines sogenannten flexible flywheel eine axial elastische Dämpfung zwischen diesen Teilen mittels axial elastischer Federelemente, beispielsweise Blattfederpaketen oder dergleichen vorgesehen sein.According to an advantageous embodiment of the proposed torsional vibration damper, the disk part can be divided into a radially outer and a radially inner part and, to form a so-called flexible flywheel, axially elastic damping can be provided between these parts by means of axially elastic spring elements, for example leaf spring assemblies or the like.
Die Erfindung wird anhand der in den
-
1 den oberen Teil eines um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Drehschwingungsdämpfers im Schnitt, -
2 den oberen Teil eines gegenüber dem Drehschwingungsdämpfer der1 abgeänderten Drehschwingungsdämpfers im Schnitt, -
3 den oberen Teil eines gegenüber den Drehschwingungsdämpfern der1 und2 abgeänderten Drehschwingungsdämpfers mit einem axial flexiblen Eingangsteil im Schnitt, -
4 den oberen Teil eines gegenüber dem Drehschwingungsdämpfer der3 abgeänderten Drehschwingungsdämpfer im Schnitt, -
5 eine 3D-Ansicht eines Anschlagsrings für die Drehschwingungsdämpfer der1 und3 und -
6 eine 3D-Ansicht eines Anschlagrings für die Drehschwingungsdämpfer der2 und4 .
-
1 the upper part of a torsional vibration damper arranged rotatably about an axis of rotation in section, -
2 the upper part of a compared to the torsional vibration damper1 modified torsional vibration damper on average, -
3 the upper part of a compared to the torsional vibration dampers of the1 and2 modified torsional vibration damper with an axially flexible input part on average, -
4 the upper part of a compared to thetorsional vibration damper 3 modified torsional vibration damper on average, -
5 a 3D view of a stop ring for thetorsional vibration damper 1 and3 and -
6 a 3D view of a stop ring for thetorsional vibration damper 2 and4 ,
Die
Zur Steigerung der Effektivität der beidseitig an dem Pendelmassenträger
Der maximale axiale Bauraum
Der radial nach außen erweiterte, umlaufende Schenkel
Der Anschlagring
Die
Die
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
- 1a1a
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
- 1b1b
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
- 1c1c
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
- 22
- Eingangsteilintroductory
- 2b2 B
- Eingangsteilintroductory
- 2c2c
- Eingangsteilintroductory
- 33
- Scheibenteildisk part
- 3a3a
- Scheibenteildisk part
- 3b3b
- Scheibenteildisk part
- 44
- Befestigungsöffnungfastening opening
- 55
- axialer Ansatzaxial approach
- 66
- Deckelteilcover part
- 77
- Ringkammerannular chamber
- 88th
- SchraubendruckfederHelical compression spring
- 8a8a
- SchraubendruckfederHelical compression spring
- 99
- Fliehkraftpendelcentrifugal pendulum
- 1010
- PendelmassenträgerPendulum mass carrier
- 1111
- Flanschteilflange
- 1212
- Nabenteilhub part
- 1313
- Ausgangsnabeoutput hub
- 1414
- Nietrivet
- 1515
- Reibringfriction ring
- 1616
- TellerfederBelleville spring
- 1717
- Verstärkungsringreinforcement ring
- 1818
- Reibringfriction ring
- 1919
- Pendelmassependulum mass
- 2020
- Ausgangsteiloutput portion
- 2121
- Anschlagelementstop element
- 21a21a
- Anschlagelementstop element
- 2222
- Anschlagringstop ring
- 22a22a
- Anschlagringstop ring
- 2323
- SchweißnahtWeld
- 2424
- Schenkelleg
- 24a24a
- Schenkelleg
- 2525
- Axialspaltaxial gap
- 2626
- Anschlagbereichstop area
- 26a26a
- Anschlagbereichstop area
- 2727
- Beaufschlagungsbereichimpingement
- 27a27a
- Beaufschlagungsbereichimpingement
- 2828
- AnprägungAnprägung
- 2929
- Armpoor
- 3030
- Federeinrichtungspring means
- 31a31a
- Nietrivet
- 32b32b
- Teilpart
- 33b33b
- Teilpart
- 34b34b
- Federelementspring element
- 35b35b
- BlattfederpaketLeaf spring assembly
- 3636
- Schenkelleg
- 36a36a
- Schenkelleg
- 3737
- Ausnehmungrecess
- 3838
- Öffnungopening
- 38a38a
- Öffnungopening
- aa
- Bauraumspace
- bb
- Bauraumspace
- cc
- Bauraumspace
- dd
- Drehachseaxis of rotation
- mm
- Mittelachsecentral axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R118 | Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority |