DE102018122550A1 - Torsional vibration damper - Google Patents
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- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- 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
- F16F15/121—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
- F16F15/12313—Wound springs characterised by the dimension or shape of spring-containing windows
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer (1) mit zwei um eine Drehachse (d) verdrehbar und gegeneinander entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung (4) relativ gegeneinander verdrehbaren Dämpferteilen (2, 3), nämlich einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil, wobei ein Dämpferteil (3) als scheibenförmiges Flanschteil (9) und das andere Dämpferteil (2) aus zwei miteinander verbundenen, das Flanschteil (9) beidseitig flankierenden Seitenteilen (5, 6) gebildet ist und über den Umfang verteilt angeordnete Schraubendruckfedern (14) der Federeinrichtung (4) in Federfenstern (12, 13) der Dämpferteile (2, 3) untergebracht und jeweils eingangsseitig und ausgangsseitig in Umfangsrichtung von Fensterflanken (15, 16, 17, 18) beaufschlagt sind. Um Reibung und Verschleiß gering zu halten, weisen bezogen auf einen die Federfenster (12, 13) radial innen jeweils mittig teilenden Mitteldurchmesser (D) die Fensterflanken (15, 16, 17, 18) jeweils eines Dämpferteils (2, 3) dem Betrage nach unterschiedliche erste und zweite Flankenwinkel auf.The invention relates to a torsional vibration damper (1) with two damper parts (2, 3) which can be rotated about an axis of rotation (d) and can be rotated relative to one another against the action of a spring device (4), namely an input part and an output part, a damper part (3). is formed as a disk-shaped flange part (9) and the other damper part (2) from two interconnected side parts (5, 6) flanking the flange part (9) on both sides, and helical compression springs (14) of the spring device (4) distributed over the circumference in spring windows (12, 13) of the damper parts (2, 3) are housed and are acted upon on the input side and output side in the circumferential direction by window flanks (15, 16, 17, 18). In order to keep friction and wear low, the window flanks (15, 16, 17, 18) of one damper part (2, 3) each show the amount based on a central diameter (D) that divides the spring windows (12, 13) radially on the inside different first and second flank angles.
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit zwei um eine Drehachse verdrehbar und gegeneinander entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung relativ gegeneinander verdrehbaren Dämpferteilen, nämlich einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil, wobei ein Dämpferteil als scheibenförmiges Flanschteil und das andere Dämpferteil aus zwei miteinander verbundenen das Flanschteil beidseitig flankierenden Seitenteilen gebildet ist und über den Umfang verteilt angeordnete Schraubendruckfedern der Federeinrichtung in Federfenstern der Dämpferteile untergebracht und jeweils eingangsseitig und ausgangsseitig in Umfangsrichtung von Fensterflanken beaufschlagt sind.The invention relates to a torsional vibration damper with two damper parts rotatable about an axis of rotation and mutually rotatable relative to each other against the action of a spring device, namely an input part and an output part, one damper part being in the form of a disk-shaped flange part and the other damper part being formed from two side parts connected to one another and flanking the flange part is and distributed over the circumference arranged helical compression springs of the spring device in spring windows of the damper parts and are acted upon on the input side and the output side in the circumferential direction by window flanks.
Drehschwingungsdämpfer dienen insbesondere in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen mit drehschwingungsbehafteter Brennkraftmaschine der Drehschwingungsisolation. Hierzu ist zwischen zwei um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Dämpferteilen eine in Umfangsrichtung wirksame Federeinrichtung vorgesehen, über die das anstehende Drehmoment übertragen wird. Durch Aufnahme und hystereseabhängiger Abgabe von Energiespitzen der Drehschwingungen wird ein ausgeglichener, drehschwingungsgedämpfter Verlauf des über den Drehschwingungsdämpfer übertragenen Drehmoments erzielt. Drehschwingungsdämpfer liegen dabei je nach Anforderung unterschiedlichen Ausprägungen vor. Beispielsweise sind aus den Druckschriften
Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer dient der Drehschwingungsisolation insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit drehschwingungsbehafteter Brennkraftmaschine und kann beispielsweise in Kupplungsscheiben, zwischen einer Reibungskupplung und einem Getriebe, innerhalb eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, als Riemenscheibendämpfer, in hybridischen Antriebssträngen oder dergleichen eingesetzt sein.The proposed torsional vibration damper is used for torsional vibration isolation, in particular in a drive train of a motor vehicle with an internal combustion engine subject to torsional vibration, and can be used, for example, in clutch disks, between a friction clutch and a transmission, within a hydrodynamic torque converter, as a pulley damper, in hybrid drive trains or the like.
Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer enthält zwei um eine Drehachse verdrehbar und gegeneinander entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung relativ gegeneinander verdrehbare Dämpferteile, die beispielsweise aus Blech gestanzt hergestellt sein können. Eines der Dämpferteile dient dabei als Eingangsteil und das andere Dämpferteil als Ausgangsteil. Dies bedeutet, dass beispielsweise in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs im Zugbetrieb Drehmoment von der Brennkraftmaschine in das Eingangsteil eingetragen, über die Federeinrichtung übertragen und über das Ausgangsteil in ein nachfolgendes Antriebsstrangbauteil eingeleitet wird. Im Schubbetrieb erfolgt die Übertragung des hier in der Regel kleineren Drehmoments in umgekehrte Richtung.The proposed torsional vibration damper contains two damper parts which can be rotated about an axis of rotation and can be rotated relative to one another counter to the action of a spring device and which can be manufactured, for example, from stamped sheet metal. One of the damper parts serves as an input part and the other damper part serves as an output part. This means that, for example, in a drive train of a motor vehicle in train operation, torque is input from the internal combustion engine into the input part, transmitted via the spring device and introduced into a subsequent drive train component via the output part. In overrun mode, the torque, which is usually smaller here, is transmitted in the opposite direction.
Eines der Dämpferteile ist als scheibenförmiges Flanschteil ausgebildet, wobei dieses flankierend beidseitig zwei miteinander verbundene Seitenteile angeordnet sind, welche das andere Dämpferteil bilden. Die Dämpferteile sind in bevorzugter Weise aufeinander zentriert beziehungsweise gelagert. Der Drehschwingungsdämpfer selbst ist auf einem weiteren Antriebsstrangbauteil, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes, einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine oder dergleichen zentriert oder gelagert. Alternativ zu dieser sogenannten Dreischeibenversion mit zentralem Flanschteil und dieses flankierenden Seitenteilen sind von der Erfindung auch Drehschwingungsdämpfer gemäß der Zweischeibenversion umfasst, bei dem jeweils ein Dämpferteil aus einem Scheibenteil gebildet ist, die parallel zueinander um die Drehachse angeordnet sind.One of the damper parts is designed as a disk-shaped flange part, this flanking two mutually connected side parts are arranged on both sides, which form the other damper part. The damper parts are preferably centered or supported on one another. The torsional vibration damper itself is centered or supported on a further drive train component, for example a transmission input shaft of a transmission, a crankshaft of the internal combustion engine or the like. As an alternative to this so-called three-disc version with a central flange part and this flanking side parts, the invention also encompasses torsional vibration dampers according to the two-disc version, in which a damper part is formed from a disc part, which are arranged parallel to one another about the axis of rotation.
Die Dämpferteile weisen jeweils über den Umfang verteilt angeordnete, axial in den Dämpferteilen gegenüberliegend angeordnete, beispielsweise gestanzte Federfenster auf, in die Schraubendruckfedern der Federeinrichtung eingebracht sind. Pro Federfenstereinheit bestehend aus axial gegenüberliegend angeordneten Federfenstern beider Dämpferteile können eine einzige oder mehrere ineinander geschachtelte Schraubendruckfedern aufgenommen sein. Eine eingangsseitige und ausgangsseitige Beaufschlagung der Schraubendruckfedern in Umfangsrichtung, das heißt eine Komprimierung der Schraubendruckfedern an ihren Stirnseiten erfolgt mittels Fensterflanken der Federfenster.The damper parts each have, for example punched, spring windows, which are distributed over the circumference and axially oppositely arranged in the damper parts and into which helical compression springs of the spring device are introduced. Per spring window unit consisting of axial Opposite spring windows of both damper parts can accommodate a single or multiple nested helical compression springs. An input-side and output-side loading of the helical compression springs in the circumferential direction, that is to say compression of the helical compression springs on their end faces, is carried out by means of window flanks of the spring windows.
Da die Schraubendruckfedern in der Regel linear ausgebildet sind und die Relativverdrehung der Dämpferteile um die Drehachse in Umfangsrichtung erfolgt, wird eine ungleichmäßige Beaufschlagung der Schraubendruckfedern über den Verdrehwinkel der Dämpferteile vermieden beziehungsweise minimiert, indem bezogen auf einen die Federfenster radial innen jeweils mittig teilenden Mitteldurchmesser die Fensterflanken jeweils eines Dämpferteils dem Betrage nach unterschiedliche erste und zweite Flankenwinkel aufweisen. Dies bedeutet, dass ausgehend von einem ersten Flankenwinkel die zweiten Flankenwinkel vergrößert ausgebildet sind und größere Vorhalte gegenüber den ersten Flankenwinkel aufweisen. Diese Winkelanordnung hat den Vorteil, dass über den gesamten Betriebsbereich - im Stillstand, im Zug- und im Schubbetrieb des Drehschwingungsdämpfers die Stirnseiten der Schraubendruckfedern im Wesentlichen vollständig an den Fensterflanken anliegen. Es versteht sich, dass diese dauerhafte Anlage der Stirnseiten für wegen einer gegebenenfalls zwei- oder mehrstufigen Ausbildung des Drehschwingungsdämpfers innerhalb von äußeren Schraubendruckfedern aufgenommene kürzere Schraubendruckfedern nicht zutrifft.Since the helical compression springs are generally linear and the relative rotation of the damper parts around the axis of rotation in the circumferential direction, uneven loading of the helical compression springs via the angle of rotation of the damper parts is avoided or minimized by referring to a window diameter that is based on a central diameter that divides the spring windows radially inside each of a damper part have different first and second flank angles. This means that, starting from a first flank angle, the second flank angles are of an enlarged design and have larger leads compared to the first flank angle. This angular arrangement has the advantage that the end faces of the helical compression springs lie essentially completely against the window flanks over the entire operating range - when the torsional vibration damper is at a standstill, in traction and in overrun mode. It goes without saying that this permanent abutment of the end faces does not apply to shorter helical compression springs accommodated within outer helical compression springs because of a possibly two-stage or multi-stage design of the torsional vibration damper.
Die ersten und zweiten Flankenwinkel sind an den axial gegenüberliegenden Federfenstern der Dämpferteile wechselseitig angeordnet. Dies bedeutet, dass die dem Betrage nach größeren, zweiten Flankenwinkel der dieselben Schraubendruckfedern beaufschlagenden Federfenster unterschiedlicher Dämpferteile in Umfangsrichtung gegenüberliegend angeordnet sind.The first and second flank angles are mutually arranged on the axially opposite spring windows of the damper parts. This means that the larger, second flank angles of the spring windows acting on the same helical compression springs of different damper parts are arranged opposite one another in the circumferential direction.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Drehschwingungsdämpfers sind die Fensterflanken dem Betrage nach mit den kleineren, ersten Flankenwinkeln kleiner 6°, insbesondere parallel zum Mitteldurchmesser und damit gemäß Stand der Technik ausgebildet. Die zweiten Fensterflanken weisen in Abweichung zu der parallelen Anordnung erweiterte zweite Flankenwinkel auf, so dass die Fensterflanken nach radial außen gegenüber einer parallelen Anordnung aufgeweitet sind und damit den zuvor genannten Vorhalt aufweisen. Eine einseitige Aufweitung der Fensterflanken nach radial außen hat dabei den Vorteil, dass gegenüber einer beidseitigen Aufweitung der Fensterflanken auch im Stillstand eine im Wesentlichen vollständige Anlage der Stirnseiten der Schraubendruckfedern an den Fensterflanken erzielt wird.According to an advantageous embodiment of the proposed torsional vibration damper, the window flanks are designed with the smaller, first flank angles smaller than 6 °, in particular parallel to the central diameter and thus according to the prior art. Deviating from the parallel arrangement, the second window flanks have expanded second flank angles, so that the window flanks are widened radially outwards in relation to a parallel arrangement and thus have the above-mentioned provision. A one-sided widening of the window flanks radially outward has the advantage that, compared to a widening of the window flanks on both sides, an essentially complete contact of the end faces of the helical compression springs with the window flanks is achieved even when the window is at a standstill.
Die zweiten Flankenwinkel sind gegenüber den ersten Flankenwinkeln dem Betrage nach um kleiner 30°, bevorzugt 2° bis 20°, besonders bevorzugt 4° bis 14° erweitert. Die Flankenwinkel können abhängig von dem vorgesehenen Verdrehwinkel der Dämpferteile in Zug- und/oder in Schubrichtung, dem Radius der Unterbringung der Schraubendruckfedern in den Federfenstern und/oder dergleichen vorgesehen sein. In bevorzugter Weise beaufschlagen die Fensterflanken mit den zweiten Flankenwinkeln die Schraubendruckfedern in Zugrichtung und die ersten Fensterflanken mit den ersten Flankenwinkeln in Schubrichtung des Drehschwingungsdämpfers. Hierbei ist von Vorteil, dass der Verdrehwinkel der Dämpferteile in Schubrichtung in der Regel kleiner als der Verdrehwinkel in Zugrichtung ist.The amount of the second flank angles is less than 30 °, preferably 2 ° to 20 °, particularly preferably 4 ° to 14 °, compared to the first flank angles. The flank angles can be provided depending on the intended angle of rotation of the damper parts in the pulling and / or pushing direction, the radius of the accommodation of the helical compression springs in the spring windows and / or the like. The window flanks with the second flank angles preferably act on the helical compression springs in the pulling direction and the first window flanks with the first flank angles in the thrust direction of the torsional vibration damper. It is advantageous here that the twist angle of the damper parts in the thrust direction is generally smaller than the twist angle in the pull direction.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers sind das aus den beiden Seitenteilen gebildete Dämpferteil als Eingangsteil und das Flanschteil als Ausgangsteil ausgebildet. Hierbei kann an einem der Scheibenteile ein drehmomentübertragendes Anschlussbauteil, beispielsweise ein verzahnter Flansch insbesondere ein Lamellenträger einer Nasskupplung, beispielsweise einer Trennkupplung, einer Doppelkupplung, einer Hybridkupplung eines hybridischen Antriebsstrangs oder dergleichen befestigt sein. An dem Flanschteil kann ein Getriebeanschlussbauteil, insbesondere eine innenverzahnte Ausgangsnabe vorgesehen sein. Die Ausgangsnabe kann einteilig mit dem Flanschteil ausgebildet sein. Die Erfindung wird anhand des in den
-
1 einen Schnitt durch einen um eine Drehachse angeordneten Drehschwingungsdämpfer, -
2 den Drehschwingungsdämpfer der1 in Ansicht, -
3 den Drehschwingungsdämpfer der1 und2 in Teilansicht ohne das obere Seitenteil im Ruhezustand, -
4 den Drehschwingungsdämpfer der1 bis3 in Teilansicht ohne das obere Seitenteil im Schubbetrieb, -
5 den Drehschwingungsdämpfer der1 bis4 in Teilansicht ohne das obere Seitenteil im Zugbetrieb und -
6 das Flanschteil des Drehschwingungsdämpfers der1 bis5 in Ansicht.
-
1 2 shows a section through a torsional vibration damper arranged about an axis of rotation, -
2nd thetorsional vibration damper 1 in view -
3rd thetorsional vibration damper 1 and2nd in partial view without the upper side part at rest, -
4th the torsional vibration damper1 to3rd in partial view without the upper side part in overrun mode, -
5 the torsional vibration damper1 to4th in partial view without the upper side part in train operation and -
6 the flange part of thetorsional vibration damper 1 to5 in view.
Die
Die
Die Schraubendruckfedern
Die
Die
Die
Die Schraubendruckfeder
Die
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- DrehschwingungsdämpferTorsional vibration damper
- 22nd
- DämpferteilDamper part
- 33rd
- DämpferteilDamper part
- 44th
- FedereinrichtungSpring device
- 55
- SeitenteilSide panel
- 66
- SeitenteilSide panel
- 77
- LamellenträgerLamellar support
- 88th
- Nietrivet
- 99
- FlanschteilFlange part
- 1010th
- AusgangsnabeOutput hub
- 1111
- InnenverzahnungInternal teeth
- 1212th
- FederfensterSpring window
- 1313
- FederfensterSpring window
- 1414
- SchraubendruckfederHelical compression spring
- 1515
- FensterflankeWindow flank
- 1616
- FensterflankeWindow flank
- 1717th
- FensterflankeWindow flank
- 1818th
- FensterflankeWindow flank
- 1919th
- VerbindungsmittelLanyard
- 2020th
- AussparungRecess
- dd
- DrehachseAxis of rotation
- DD
- MitteldurchmesserAverage diameter
- αα
- FlankenwinkelFlank angle
- ββ
- FlankenwinkelFlank angle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 102016221556 A1 [0002]DE 102016221556 A1 [0002]
- WO 2015/172585 A1 [0002]WO 2015/172585 A1 [0002]
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Legal Events
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