DE102018126532A1 - Torsional vibration damper - 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
- F16F15/12306—Radially mounted springs
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger (1) zur drehzahladaptiven Drehschwingungsisolation insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Trägerteil (2) und einem entgegen der Wirkung einer ersten Federeinrichtung (4) gegenüber diesem relativ um die Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Schwungmassenteil (3). Um die Funktionsfähigkeit eines drehzahladaptiven Drehschwingungstilgers (1) zu verbessern, ist zumindest eine einseitig an dem Schwungmassenteil (3) verdrehbar aufgehängte, unter Einfluss der Fliehkraft abhängig von der Drehzahl des Trägerteils (2) radial verlagerbare Schwinge (6) vorgesehen.The invention relates to a torsional vibration damper (1) for speed-adaptive torsional vibration isolation, in particular for a drive train of a motor vehicle with a support part (2) rotatably arranged about an axis of rotation (d) and against the action of a first spring device (4) relative thereto about the axis of rotation (d ) rotatably arranged flywheel part (3). In order to improve the functionality of a speed-adaptive torsional vibration damper (1), at least one rocker arm (6), which is rotatably suspended on one side on the flywheel mass part (3) and is radially displaceable under the influence of the centrifugal force and depending on the rotational speed of the carrier part (2), is provided.
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger zur drehzahladaptiven Drehschwingungsisolation insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Trägerteil und einem entgegen der Wirkung einer ersten Federeinrichtung gegenüber diesem relativ um die Drehachse verdrehbar angeordneten Schwungmassenteil.The invention relates to a torsional vibration damper for speed-adaptive torsional vibration isolation, in particular for a drive train of a motor vehicle with a carrier part rotatably arranged about an axis of rotation and a flywheel part which is rotatable relative to the first spring device relative to the latter and rotatable about the axis of rotation.
Antriebsstränge von Kraftfahrzeugen weisen eine drehschwingungsbehaftete Brennkraftmaschine auf, so dass zu deren Beruhigung unterschiedliche Drehschwingungsisolationseinrichtungen, beispielsweise Drehschwingungsdämpfer, Fliehkraftpendel und/oder andere Massetilger bekannt sind.Drive trains of motor vehicles have an internal combustion engine subject to torsional vibrations, so that different torsional vibration isolation devices, for example torsional vibration dampers, centrifugal pendulum and / or other mass absorbers, are known for calming them down.
Drehschwingungstilger mit einem gegenüber einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Trägerteil und einer oder mehrerer über den Umfang verteilt angeordneten Schwungmassenteilen, welche in Umfangsrichtung entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung gegenüber dem Trägerteil verlagerbar sind, sind als sogenannte Massetilger seit Langem bekannt. Diese sind unabhängig von der Drehzahl des Trägerteils auf eine feste Tilgerfrequenz abgestimmt.Torsional vibration absorbers with a support part rotatably arranged about an axis of rotation and one or more flywheel mass parts distributed over the circumference, which can be displaced in the circumferential direction against the action of a spring device relative to the support part, have long been known as so-called mass compensators. These are tuned to a fixed absorber frequency regardless of the speed of the carrier part.
Drehzahladaptive Drehschwingungstilger sind auf eine oder mehrere Tilgerordnungen beispielsweise einer Brennkraftmaschine mit einer vorgegebenen Anzahl von Zylindern abgestimmt, wobei die Drehschwingungstilgung fliehkraftabhängig und damit drehzahladaptiv erfolgt.Speed-adaptive torsional vibration dampers are matched to one or more damper systems, for example an internal combustion engine with a predetermined number of cylinders, the torsional vibration damping being dependent on centrifugal force and thus speed-adaptive.
Beispielsweise erfolgt bei Fliehkraftpendel Drehschwingungsisolierung, indem im Fliehkraftfeld pendelnd an einem Trägerteil aufgehängte Pendelmassen zwischenzeitlich von Drehmomentspitzen eingetragene Energie als potentielle Energie speichern und danach wieder an den Antriebsstrang abgeben.For example, in the case of centrifugal pendulums, torsional vibration isolation takes place in that in the centrifugal force field, pendulum masses suspended from a carrier part temporarily store energy entered as potential energy from torque peaks and then release it again to the drive train.
Wie beispielsweise aus den Druckschriften
Hierbei sind die Pendelmassen an einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Trägerteil wie beispielsweise einem Pendelmassenträger mittels zweier in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager entlang einer durch Pendellager vorgegebenen Pendelbahn im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Trägerteils pendelfähig aufgenommen. Die Effektivität der Drehschwingungsisolation hängt dabei neben der Masse der Pendelmassen wesentlich von deren Radius gegenüber der Drehachse ab.Here, the pendulum masses are accommodated on a carrier part rotatably arranged about an axis of rotation, such as a pendulum mass carrier, by means of two pendulum bearings spaced in the circumferential direction along a pendulum path predetermined by pendulum bearings in the centrifugal force field of the carrier part rotating about the axis of rotation. The effectiveness of torsional vibration isolation depends not only on the mass of the pendulum masses, but also on their radius relative to the axis of rotation.
Weiterhin ist aus der Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines drehzahladaptiven Drehschwingungstilgers.The object of the invention is the development of a speed-adaptive torsional vibration damper.
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 Drehschwingungstilger dient der drehzahladaptiven Drehschwingungsisolation insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Hierzu enthält der Drehschwingungstilger ein um eine Drehachse verdrehbar angeordnetes Trägerteil und ein entgegen der Wirkung einer ersten Federeinrichtung gegenüber diesem relativ um die Drehachse verdrehbar angeordnetes Schwungmassenteil. Das Schwungmassenteil kann beispielsweise ringscheibenförmig ausgebildet sein. Das Ringscheibenteil kann auf dem Trägerteil zentriert beziehungsweise verdrehbar gelagert, beispielsweise gleit- oder wälzgelagert sein. Um aus dieser Tilgeranordnung einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger herzustellen, ist zumindest eine einseitig an dem Schwungmassenteil verdrehbar aufgehängte Schwinge vorgesehen. Diese zumindest eine Schwinge ist unter Einfluss der Fliehkraft abhängig von der Verdrehbewegung des Schwungmassenteils gegenüber dem Trägerteil radial verlagerbar ausgebildet. Zusätzlich kann eine entgegen der Fliehkraft wirkende zweite Federeinrichtung zwischen dem Schwungscheibenteil und der zumindest einen Schwinge vorgesehen sein. Die zumindest eine Schwinge wird fliehkraftabhängig und damit drehzahlabhängig auf einen vorgegebenen Radius verlagert und unter Einwirkung von Drehschwingungen radial verändert, so dass sich die potentielle Energie des Drehschwingungstilgers beziehungsweise dessen Massenträgheitsmoment abhängig von den Drehschwingungen ändert und diese dadurch zumindest teilweise getilgt werden. Der Drehschwingungstilger kann eine einzige Schwinge aufweisen, welche über einen entsprechenden Massenausgleich verfügt. Alternativ können beispielsweise zwei oder mehrere Schwingen über den Umfang verteilt vorgesehen sein.The proposed torsional vibration damper is used for speed-adaptive torsional vibration isolation, in particular for a drive train of a motor vehicle. For this purpose, the torsional vibration damper contains a carrier part which can be rotated about an axis of rotation and a flywheel part which is arranged so as to be rotatable relative to the first axis against the action of a first spring device. The flywheel part can be designed, for example, in the form of an annular disk. The ring disk part can be centered or rotatably mounted on the carrier part, for example, slide or roller bearings. In order to produce a rotationally adaptive torsional vibration damper from this damper arrangement, at least one rocker is provided which is rotatably suspended on one side on the flywheel mass part. This at least one rocker is designed to be radially displaceable relative to the carrier part under the influence of the centrifugal force depending on the rotational movement of the flywheel mass part. In addition, a second spring device acting against the centrifugal force can be provided between the flywheel part and the at least one rocker. At least A rocker arm is shifted to a given radius depending on centrifugal force and thus speed-dependent and radially changed under the influence of torsional vibrations, so that the potential energy of the torsional vibration damper or its moment of inertia changes depending on the torsional vibrations and these are at least partially repaid as a result. The torsional vibration damper can have a single rocker which has a corresponding mass balance. Alternatively, for example, two or more rockers can be provided distributed over the circumference.
Der Drehschwingungstilger kann zur alleinigen Drehschwingungsisolation oder in Kombination mit zumindest einem Drehschwingungstilger und/oder zumindest einem Drehschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang vorgesehen sein. Der Drehschwingungstilger kann in eine weitere Antriebsstrangeinrichtung, beispielsweise einen Drehschwingungsdämpfer, eine Doppelkupplung, eine Reibungskupplung, eine Kupplungsscheibe, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler oder dergleichen integriert sein.The torsional vibration damper can be provided for the sole torsional vibration isolation or in combination with at least one torsional vibration damper and / or at least one torsional vibration damper for a drive train. The torsional vibration damper can be integrated in a further drive train device, for example a torsional vibration damper, a double clutch, a friction clutch, a clutch disc, a hydrodynamic torque converter or the like.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Drehschwingungstilgers ist die zumindest eine Schwinge zwischen Trägerteil und Schwungmassenteil kinematisch derart geschaltet, dass eine über die Drehzahl des Trägerteils lineare Drehschwingungstilgung vorgesehen ist.According to an advantageous embodiment of the proposed torsional vibration damper, the at least one rocker between the carrier part and the flywheel mass part is connected kinematically in such a way that a torsional vibration damping that is linear over the speed of the carrier part is provided.
Beispielsweise können hierzu die erste Federeinrichtung und die zumindest eine Schwinge gelenkig miteinander verbunden sein. Hierzu kann die erste Federeinrichtung aus einem radial ausgerichteten Federstab gebildet sein, welche mit einem Gestänge der zumindest einen Schwinge ein Schiebegelenk bildet. Der Federstab kann eine Blattfeder sein.For example, the first spring device and the at least one rocker can be articulated to one another for this purpose. For this purpose, the first spring device can be formed from a radially oriented spring rod, which forms a sliding joint with a linkage of the at least one rocker arm. The spring bar can be a leaf spring.
Hierbei ist eine Hebellänge des Federstabs zwischen dem Trägerteil und der zumindest einen Schwinge mit zunehmender Drehzahl des Trägerteils abnehmend eingestellt. Die sich verändernde Hebellänge gleicht dabei Nichtlinearitäten des durch die zumindest eine Schwingung bedingten Tilgungsverlaufs über die Drehzahl aus, so dass im Wesentlichen ein linearer Tilgungsverlauf über die Drehzahl erzielt wird.Here, a lever length of the spring bar between the carrier part and the at least one rocker is set to decrease with increasing speed of the carrier part. The changing lever length compensates for non-linearities of the repayment curve due to the at least one oscillation over the speed, so that essentially a linear repayment curve over the speed is achieved.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Drehschwingungstilgers ist das Gestänge an einem Drehpunkt des Schwungmassenteils verdrehbar aufgenommen. Hierdurch lenkt das Gestänge die Verschiebebewegung an dem Federstab in eine radiale Zwangsverlagerung der zumindest einen Schwinge um. Hierbei können ein erster Schenkel zwischen dem Federstab und dem Drehpunkt und ein zweiter Schenkel zwischen der Schwinge und dem Drehpunkt des Gestänges einen stumpfen Winkel am Drehpunkt ausbilden und starr miteinander verbunden sein. Der Winkel kann größer 90° und kleiner 120° betragen. Der erste Schenkel kann mittels einer Schiebehülse an dem Federstab radial verschiebbar aufgenommen sein.In a preferred embodiment of the torsional vibration damper, the linkage is rotatably received at a pivot point of the flywheel part. As a result, the linkage deflects the displacement movement on the spring rod into a radial forced displacement of the at least one rocker. Here, a first leg between the spring bar and the fulcrum and a second leg between the rocker and the fulcrum of the linkage can form an obtuse angle at the fulcrum and be rigidly connected to one another. The angle can be greater than 90 ° and less than 120 °. The first leg can be received in a radially displaceable manner on the spring rod by means of a sliding sleeve.
Die zweite Federeinrichtung kann aus zumindest einer zwischen der zumindest einen Schwinge und dem Schwungmassenteil eingespannten, entgegen der Fliehkraft wirksamen Schraubendruckfeder gebildet sein. Beispielsweise kann eine Schraubendruckfeder zwischen Anschlägen, Federnäpfen, Ausnehmungen oder dergleichen an einem Außenumfang der zumindest einen Schwinge und einem Anschlagbereich des Schwungmassenteils verliersicher eingespannt sein.The second spring device can be formed from at least one helical compression spring which is clamped between the at least one rocker arm and the flywheel mass part and acts against the centrifugal force. For example, a helical compression spring can be clamped captively between stops, spring cups, recesses or the like on an outer circumference of the at least one rocker and a stop area of the flywheel part.
Mit anderen Worten enthält der vorgeschlagene Drehschwingungstilger ein Trägerteil, ein Schwungmassenteil und mindestens eine an das Schwungscheibenteil mit einer vorgegebenen Schwungmasse verdrehbar angebundene Schwinge sowie ein Stabfeder- oder Blattfederelement, welches die Schwungmasse mit dem Trägerteil koppelt. Zusätzlich besteht die Möglichkeit die Schwinge gegenüber dem Schwungmassenteil mittels einer Feder abzustützen.In other words, the proposed torsional vibration damper contains a carrier part, a flywheel mass part and at least one rocker arm rotatably connected to the flywheel part with a predetermined flywheel mass and a bar spring or leaf spring element which couples the flywheel mass to the carrier part. In addition, there is the possibility of supporting the rocker against the flywheel part by means of a spring.
Mit steigender Drehzahl verschiebt sich die an das Schwungmassenteil verdrehbar angekoppelte Schwinge nach außen. Über einen Koppelpunkt wie Drehpunkt eines Gestänges der Schwinge wird mittels eines Schiebegelenks an dem Federelement die Hebellänge des Stabfeder- oder Blattfederelementes, welches das Schwungmassenteil mit dem Trägerteil in Umfangsrichtung weich verbindet, verkürzt.As the speed increases, the swing arm, which is rotatably coupled to the flywheel mass part, moves outwards. Via a coupling point such as the pivot point of a linkage of the rocker arm, the lever length of the bar spring or leaf spring element, which connects the flywheel part with the carrier part in the circumferential direction, is shortened by means of a sliding joint on the spring element.
Somit versteift die Kopplung zwischen Schwungmassenteil und dem Trägerteil über die Drehzahl. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, dass die Schwinge mit ihrer Masse an die Schwungmasse des Schwungmassenteils angebunden ist und diese in ihrer Funktion verstärkt.Thus, the coupling between the flywheel part and the support part stiffens over the speed. It is advantageous in this embodiment that the rocker arm is connected with its mass to the flywheel mass of the flywheel mass part and reinforces its function.
Die Erfindung wird anhand des in den
-
1 eine schematische Darstellung eines um eine Drehachse verdrehbar angeordneten, stehenden Drehschwingungstilgers in Ansicht und -
2 den Drehschwingungstilger der1 bei einer vorgegeben Drehzahl.
-
1 is a schematic representation of a standing torsional vibration damper arranged rotatably about an axis of rotation in view and -
2nd the torsional vibration damper of1 at a given speed.
Die
An dem Drehpunkt
Zwischen der Schwinge
Bei dem stehend dargestellten Drehschwingungstilger
Die
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- DrehschwingungstilgerTorsional vibration damper
- 22nd
- TrägerteilCarrier part
- 33rd
- SchwungmassenteilFlywheel part
- 44th
- FedereinrichtungSpring device
- 55
- FederstabSpring rod
- 66
- SchwingeSwingarm
- 77
- Drehpunktpivot point
- 88th
- GestängeLinkage
- 99
- Schenkelleg
- 1010th
- Schenkelleg
- 1111
- SchiebegelenkSliding joint
- 1212th
- FedereinrichtungSpring device
- 1313
- SchraubendruckfederHelical compression spring
- 1414
- FedernapfFeather bowl
- 1515
- FedernapfFeather bowl
- dd
- DrehachseAxis of rotation
- L1 L 1
- HebellängeLever length
- L2 L 2
- HebellängeLever length
- αα
- Winkelangle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- DE 102013201981 A1 [0006]DE 102013201981 A1 [0006]
- WO 2014/114280 A1 [0006]WO 2014/114280 A1 [0006]
- EP 2600030 A1 [0006]EP 2600030 A1 [0006]
- DE 102011101977 A1 [0008]DE 102011101977 A1 [0008]
- DE 102017130544 [0008]DE 102017130544 [0008]
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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 |