DE102018126379A1 - Torsional vibration isolation device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehschwingungsisolationseinrichtung (1) mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Eingangsteil (2) und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung (4) begrenzt gegenüber dem Eingangsteil (2) um die Drehachse (d) verdrehbaren Ausgangsteil (3). Zur Verbesserung eines Isolationsverhaltens der Drehschwingungsisolationseinrichtung (1) sind zwischen dem Eingangsteil (2) und dem Ausgangsteil (3) mehrere über den Umfang verteilt angeordnete, jeweils mittels eines Pendellagers (7, 8) an dem Eingangsteil (2) und an dem Ausgangsteil (3) entlang einer mittels der Pendellager (7, 8) vorgegebenen Pendelbahn fliehkraftabhängig verlagerbare Koppelelemente (9, 10) vorgesehen, wobei die in Umfangsrichtung benachbarten Koppelelemente (9, 10) mit in Umfangsrichtung wirksamen Federelementen (11, 12) verbunden sind und wobei die Drehschwingungsisolationseinrichtung (1) zusätzlich zumindest einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger (18) aufweist.The invention relates to a torsional vibration isolation device (1) having an input part (2) which can be rotated about an axis of rotation (d) and an output part (3) which can be rotated about the axis of rotation (d) against the action of a spring device (4). . To improve the insulation behavior of the torsional vibration isolation device (1), several are arranged between the input part (2) and the output part (3) distributed over the circumference, each by means of a self-aligning bearing (7, 8) on the input part (2) and on the output part (3 ) are provided along a coupling element (9, 10) which can be displaced depending on the centrifugal force by means of the pendulum bearing (7, 8), the coupling elements (9, 10) which are adjacent in the circumferential direction being connected to spring elements (11, 12) which are effective in the circumferential direction and the torsional vibration isolation device (1) additionally has at least one speed-adaptive torsional vibration damper (18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehschwingungsisolationseinrichtung mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Eingangsteil und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung begrenzt gegenüber dem Eingangsteil um die Drehachse verdrehbaren Ausgangsteil.The invention relates to a torsional vibration isolation device with an input part rotatably arranged about an axis of rotation and an output part that can be rotated about the axis of rotation against the action of a spring device to a limited extent.

Drehschwingungsisolationseinrichtungen dienen der Isolation von Drehschwingungen insbesondere in einem konventionellen oder einem hybridischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Beispielsweise ist aus der Druckschrift WO 2017/067 553 A1 eine gattungsgemäße Drehschwingungsisolationseinrichtung in Form eines auf eine feste Schwingungsfrequenz abgestimmten Drehschwingungsdämpfers, an dem radial innerhalb der Federeinrichtung ein erstes und auf radialer Höhe der Federeinrichtung ein zweites Fliehkraftpendel angeordnet ist, bekannt.Torsional vibration isolation devices serve to isolate torsional vibrations, in particular in a conventional or a hybrid drive train of a motor vehicle. For example, is from the publication WO 2017/067 553 A1 a generic torsional vibration isolation device in the form of a torsional vibration damper tuned to a fixed vibration frequency, on which a first centrifugal pendulum is arranged radially inside the spring device and a second at radial height of the spring device.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer gattungsgemäßen Drehschwingungsisolationseinrichtung.The object of the invention is the development of a generic torsional vibration isolation 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 claim 1. The claims dependent on this represent advantageous embodiments of the subject matter of claim 1.

Die vorgeschlagene Drehschwingungsisolationseinrichtung dient in bevorzugter Weise der Isolierung von Drehschwingungen für einen konventionellen oder hybridischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit drehschwingungsbehafteter Brennkraftmaschine. Die Drehschwingungsisolationseinrichtung enthält ein um eine Drehachse verdrehbar angeordnetes Eingangsteil und ein entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung begrenzt gegenüber dem Eingangsteil um die Drehachse verdrehbares Ausgangsteil. Das Eingangsteil und das Ausgangsteil sind gegeneinander relativ verdrehbar um die Drehachse gelagert, beispielsweise wälz- oder gleitgelagert.The proposed torsional vibration isolation device preferably serves to isolate torsional vibrations for a conventional or hybrid drive train of a motor vehicle with an internal combustion engine subject to torsional vibrations. The torsional vibration isolation device contains an input part which can be rotated about an axis of rotation and an output part which can be rotated about the axis of rotation against the action of a spring device to a limited extent. The input part and the output part are relatively rotatable relative to each other about the axis of rotation, for example, roller or sliding.

Um die Federeinrichtung drehzahladaptiv, das heißt abhängig von der Fliehkraft der um die Drehachse mit einer vorgegebenen Drehzahl drehenden Drehschwingungsisolationseinrichtung auszubilden und damit eine verbesserte Drehschwingungsisolierung über einen vorgegebenen Drehzahlbereich zu erzielen, sind zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Koppelelemente vorgesehen. Die Koppelelemente sind mittels jeweils eines Pendellagers einerseits an dem Eingangsteil und andererseits an dem Ausgangsteil entlang einer mittels der Pendellager vorgegebenen Pendelbahn fliehkraftabhängig verlagerbar aufgenommen. Beispielsweise können an diametral gegenüberliegenden radial erweiterten Armen des Eingangsteils und in Umfangsrichtung versetzt an dem Ausgangsteil zwei diametral gegenüberliegende Koppelelemente vorgesehen sein. Die in Umfangsrichtung benachbarten Koppelelemente beziehungsweise deren umfangsseitige Enden sind mit in Umfangsrichtung wirksamen Federelementen verbunden, so dass einerseits die Koppelelemente unter Fliehkrafteinwirkung in einer Nullposition bei maximalem Radius nach radial außen beschleunigt werden und andererseits bei einer Relativverdrehung des Eingangsteils und des Ausgangsteils entgegen der Wirkung der Federelemente nach radial innen verlagert werden.In order to design the spring device to be speed-adaptive, that is to say dependent on the centrifugal force of the torsional vibration isolation device rotating about the rotational axis at a predetermined speed, and thus to achieve improved torsional vibration isolation over a predetermined speed range, a plurality of coupling elements distributed over the circumference are provided between the input part and the output part. The coupling elements are accommodated by means of a self-aligning bearing on the one hand on the input part and on the other hand on the output part along a pendulum path predetermined by the self-aligning bearings and can be displaced depending on centrifugal force. For example, two diametrically opposite coupling elements can be provided on diametrically opposite, radially widened arms of the input part and offset in the circumferential direction on the output part. The coupling elements adjacent in the circumferential direction or their circumferential ends are connected to spring elements which act in the circumferential direction, so that on the one hand the coupling elements are accelerated radially outwards under the action of centrifugal force in a zero position at a maximum radius and on the other hand when the input part and the output part are rotated relative to the action of the spring elements be shifted radially inwards.

Um die Drehschwingungsisolation der Drehschwingungsisolationseinrichtung weiter zu verbessern, weist die Drehschwingungsisolationseinrichtung zusätzlich zumindest einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger auf. Ein einziger drehzahladaptiver Drehschwingungstilger kann auf eine einzige Erregerfrequenz abgestimmt sein. Mehrere drehzahladaptive Drehschwingungstilger können auf dieselbe oder unterschiedliche Erregerfrequenzen abgestimmt sein.In order to further improve the torsional vibration isolation of the torsional vibration isolation device, the torsional vibration isolation device additionally has at least one speed-adaptive torsional vibration damper. A single speed-adaptive torsional vibration damper can be tuned to a single excitation frequency. Several speed-adaptive torsional vibration absorbers can be tuned to the same or different excitation frequencies.

Beispielsweise kann ein einziger Drehschwingungstilger an dem Eingangsteil oder in bevorzugter Weise an dem Ausgangsteil angeordnet sein. Mehrere Drehschwingungstilger können ausschließlich an dem Eingangsteil, in bevorzugter Weise an dem Ausgangsteil oder auf Eingangsteil und Ausgangsteil verteilt angeordnet sein.For example, a single torsional vibration damper can be arranged on the input part or, preferably, on the output part. Several torsional vibration absorbers can be arranged exclusively on the input part, preferably on the output part or distributed over the input part and output part.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Drehschwingungsisolationseinrichtung ist zumindest ein Drehschwingungstilger als Fliehkraftpendel ausgebildet. Das zumindest eine Fliehkraftpendel kann beidseitig eines aus dem Eingangsteil und/oder dem Ausgangsteil gebildeten Pendelflanschs angeordnete, über den Umfang verteilt angeordnete Pendelmassen aufweisen, wobei axial gegenüberliegende Pendelmassen mittels den Pendelflansch durchgreifender Verbindungsmittel zu Pendelmasseneinheiten verbunden sind. Zwischen dem Pendelflansch und den Pendelmasseneinheiten sind zwei in Umfangsrichtung beabstandete, eine vorgegebene Pendelbahn im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelflanschs einstellende Pendellager vorgesehen.According to a preferred embodiment of the torsional vibration isolation device, at least one torsional vibration damper is designed as a centrifugal pendulum. The at least one centrifugal pendulum can have a pendulum flange arranged on both sides of a pendulum flange formed from the input part and / or the output part and distributed over the circumference, axially opposite pendulum masses being connected to pendulum mass units by means of connecting means penetrating the pendulum flange. Between the pendulum flange and the pendulum mass units, two circumferentially spaced, a predetermined pendulum path in the centrifugal force field of the pendulum flange rotating about the axis of rotation are provided.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Drehschwingungsisolationseinrichtung sind die Pendelmassen zumindest eines Fliehkraftpendels radial außerhalb der Federeinrichtung angeordnet.According to an advantageous embodiment of the torsional vibration isolation device, the pendulum masses of at least one centrifugal pendulum are arranged radially outside the spring device.

Die Erfindung wird anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt eine Drehschwingungsisolationseinrichtung in Ansicht.The invention is explained in more detail with reference to the embodiment shown in the single figure. This shows a torsional vibration isolation device in view.

Die schematisch dargestellte Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 ist um die Drehachse d angeordnet und enthält die aufeinander um die Drehachse d relativ entgegen der Federeinrichtung 4 verdrehbar angeordneten Dämpferteile, nämlich Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3. Die Anordnung von Eingangsteil und Ausgangsteil ist in weiteren Ausführungsbeispielen umkehrbar. The schematically illustrated torsional vibration isolation device 1 is about the axis of rotation d arranged and contains each other around the axis of rotation d relatively against the spring device 4th rotatably arranged damper parts, namely the input part 2nd and output part 3rd . The arrangement of the input part and the output part is reversible in further exemplary embodiments.

Die Federeinrichtung 4 ist drehzahladaptiv ausgelegt. Hierzu sind zwischen den diametral angeordneten, radial erweiterten Armen 5, 6 des Eingangsteils 2 und des Ausgangsteils 3 mittels jeweils eines Pendellagers 7, 8 die Koppelelemente 9, 10 im Fliehkraftfeld der um die Drehachse d drehenden Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 entlang einer vorgegebenen Pendelbahn aufgenommen. Zwischen den umfangsseitigen Enden der Koppelelemente 9, 10 sind die in Umfangsrichtung wirksamen Federelemente 11, 12 angeordnet.The spring device 4th is designed to be speed-adaptive. For this purpose, between the diametrically arranged, radially widened arms 5 , 6 of the entrance part 2nd and the output part 3rd using a self-aligning bearing 7 , 8th the coupling elements 9 , 10th in the centrifugal field around the axis of rotation d rotating torsional vibration isolation device 1 recorded along a predetermined aerial tramway. Between the peripheral ends of the coupling elements 9 , 10th are the spring elements effective in the circumferential direction 11 , 12th arranged.

Bei einer vorgegebenen Drehzahl mit ausreichender Fliehkraft werden die Koppelelemente 9, 10 fliehkraftbedingt und unter Wirkung der Federelemente 11, 12 - hier Schraubendruckfedern - nach radial außen in eine Neutrallage verlagert. Treten Drehschwingungen auf, vergrößert sich abhängig von deren Frequenz der Verdrehwinkel zwischen Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3, so dass die Koppelelemente 9, 10 entgegen der Fliehkraft und der Wirkung der Federelemente 11, 12 auf einen kleineren Radius verlagert werden. Infolge der drehzahlabhängigen Fliehkraft sind die auf die Relativverdrehung wirkenden Kompensationskräfte drehzahladaptiv.The coupling elements become at a predetermined speed with sufficient centrifugal force 9 , 10th due to centrifugal force and under the action of the spring elements 11 , 12th - here helical compression springs - shifted radially outwards into a neutral position. If torsional vibrations occur, the angle of rotation between the input part increases depending on their frequency 2nd and output part 3rd so that the coupling elements 9 , 10th against the centrifugal force and the action of the spring elements 11 , 12th be shifted to a smaller radius. As a result of the speed-dependent centrifugal force, the compensation forces acting on the relative rotation are speed-adaptive.

Zur weiter verbesserten Drehschwingungsisolation ist zusätzlich an dem Ausgangsteil 3 der drehzahladaptive Drehschwingungstilger 18 vorgesehen. Hierzu tragen die Arme 6 des Ausgangsteils 3 radial außen den ringförmigen Pendelflansch 14, der mit den beidseitig an dem Pendelflansch 14 angeordneten Pendelmassen 15 das radial außerhalb der Federeinrichtung 4 angeordnete Fliehkraftpendel 13 bildet. Axial gegenüberliegend angeordnete Pendelmassen 15 sind mittels nicht dargestellter, Ausnehmungen des Pendelflanschs 14 durchgreifender Verbindungsmittel zu den Pendelmasseneinheiten 16 verbunden. Die Pendelmasseneinheiten 16 sind mittels der Pendellager 17 entlang einer vorgegebenen Pendelbahn im Fliehkraftfeld der um die Drehachse d drehenden Drehschwingungsisolationseinrichtung 1 pendelfähig angeordnet.For further improved torsional vibration isolation is also on the output part 3rd the speed-adaptive torsional vibration damper 18th intended. To do this, wear the arms 6 of the output part 3rd radially outside the annular pendulum flange 14 that with the on both sides of the pendulum flange 14 arranged pendulum masses 15 the radially outside of the spring device 4th arranged centrifugal pendulum 13 forms. Pendulum masses arranged axially opposite each other 15 are by means of not shown, recesses of the pendulum flange 14 radical connection to the pendulum mass units 16 connected. The pendulum mass units 16 are by means of the self-aligning bearings 17th along a predetermined aerial tramway in the centrifugal force field around the axis of rotation d rotating torsional vibration isolation device 1 arranged swingable.

BezugszeichenlisteReference list

11
DrehschwingungsisolationseinrichtungTorsional vibration isolation device
22nd
EingangsteilEntrance part
33rd
AusgangsteilOutput part
44th
FedereinrichtungSpring device
55
Armpoor
66
Armpoor
77
PendellagerSelf-aligning bearing
88th
PendellagerSelf-aligning bearing
99
KoppelelementCoupling element
1010th
KoppelelementCoupling element
1111
FederelementSpring element
1212th
FederelementSpring element
1313
FliehkraftpendelCentrifugal pendulum
1414
PendelflanschPendulum flange
1515
PendelmassePendulum mass
1616
PendelmasseneinheitPendulum mass unit
1717th
PendellagerSelf-aligning bearing
1818th
DrehschwingungstilgerTorsional vibration damper
dd
DrehachseAxis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2017/067553 A1 [0002]WO 2017/067553 A1 [0002]

Claims (4)

Drehschwingungsisolationseinrichtung (1) mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Eingangsteil (2) und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung (4) begrenzt gegenüber dem Eingangsteil (2) um die Drehachse (d) verdrehbaren Ausgangsteil (3), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Eingangsteil (2) und dem Ausgangsteil (3) mehrere über den Umfang verteilt angeordnete, jeweils mittels eines Pendellagers (7, 8) an dem Eingangsteil (2) und an dem Ausgangsteil (3) entlang einer mittels der Pendellager (7, 8) vorgegebenen Pendelbahn fliehkraftabhängig verlagerbare Koppelelemente (9, 10) vorgesehen sind, wobei die in Umfangsrichtung benachbarten Koppelelemente (9, 10) mit in Umfangsrichtung wirksamen Federelementen (11, 12) verbunden sind und wobei die Drehschwingungsisolationseinrichtung (1) zusätzlich zumindest einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger (18) aufweist.Torsional vibration isolation device (1) with an input part (2) which can be rotated about an axis of rotation (d) and an output part (3) which can be rotated about the axis of rotation (d) against the action of a spring device (4), characterized in that that between the input part (2) and the output part (3) several distributed over the circumference, each by means of a self-aligning bearing (7, 8) on the input part (2) and on the output part (3) along one by means of the self-aligning bearing (7, 8) predefined aerial trolley, coupling elements (9, 10) which can be displaced as a function of centrifugal force are provided, the coupling elements (9, 10) which are adjacent in the circumferential direction being connected to spring elements (11, 12) which act in the circumferential direction, and the torsional vibration isolation device (1) additionally has at least one rotational speed adaptive torsional vibration damper (18). Drehschwingungsisolationseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Drehschwingungstilger (18) an dem Ausgangsteil (3) angeordnet ist.Torsional vibration isolation device (1) Claim 1 , characterized in that the at least one torsional vibration damper (18) is arranged on the output part (3). Drehschwingungsisolationseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Drehschwingungstilger (18) als Fliehkraftpendel (13) ausgebildet ist.Torsional vibration isolation device (1) Claim 1 or 2nd , characterized in that at least one torsional vibration damper (18) is designed as a centrifugal pendulum (13). Drehschwingungsisolationseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass über den Umfang verteilt angeordnete Pendelmassen (15) des Fliehkraftpendels (13) radial außerhalb der Federeinrichtung (4) angeordnet sind.Torsional vibration isolation device (1) Claim 3 , characterized in that pendulum masses (15) of the centrifugal force pendulum (13) distributed over the circumference are arranged radially outside the spring device (4).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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