DE102020112025A1 - Torsional vibration damper - Google Patents
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Abstract
Es ist ein Drehschwingungsdämpfer (12) zur Drehschwingungsdämpfung in einem zu übertragenen Drehmoment in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einer Primärmasse (28) zum Einleiten eines Drehmoments und einer zu der Primärmasse (28) über ein, insbesondere als Bogenfeder ausgestalteten, Energiespeicherelement (30) begrenzt relativ verdrehbaren Sekundärmasse (34) zum Ausleiten eines Drehmoments, wobei die Sekundärmasse (34) als Außenschale (32) zur Begrenzung eines Aufnahmeraums (36) für das Energiespeicherelement (30) und die Primärmasse (28) als in den Aufnahmeraum (36) hineinragender Innenflansch (26) ausgestaltet sind, wobei die Außenschale (32) eine Kupplungsscheibe (66) für eine Reibungskupplung (14) zum Ankuppeln einer zu einem Kraftfahrzeuggetriebe führenden Welle (16) aufweist. Durch die Verwendung des Innenflanschs (28) als Primärmasse (26) kann der Innenflansch (28) freien Bauraum für die von der Außenschale (34) ausgebildete Kupplungsscheibe (66) schaffen, um die Reibungskupplung (14) in den Drehschwingungsdämpfer (12) axial hineinragen zu lassen, so dass ein bauraumsparender Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.A torsional vibration damper (12) is provided for damping torsional vibrations in a torque to be transmitted in a drive train of a motor vehicle with a primary mass (28) for introducing a torque and an energy storage element (30) designed in particular as an arc spring to the primary mass (28). limited relatively rotatable secondary mass (34) for dissipating a torque, the secondary mass (34) as an outer shell (32) to delimit a receiving space (36) for the energy storage element (30) and the primary mass (28) as protruding into the receiving space (36) Inner flange (26) are designed, the outer shell (32) having a clutch disc (66) for a friction clutch (14) for coupling a shaft (16) leading to a motor vehicle transmission. By using the inner flange (28) as primary mass (26), the inner flange (28) can create free installation space for the clutch disc (66) formed by the outer shell (34) so that the friction clutch (14) protrudes axially into the torsional vibration damper (12) to leave, so that a space-saving drive train of a motor vehicle is made possible.
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, mit dessen Hilfe in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleitete Drehschwingungen im zu übertragenen Drehmoment gedämpft werden können.The invention relates to a torsional vibration damper with the aid of which torsional vibrations introduced in a drive train of a motor vehicle via a drive shaft of a motor vehicle engine can be damped in the torque to be transmitted.
Aus
Es besteht ein ständiges Bedürfnis den Bauraumbedarf eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zu reduzieren.There is a constant need to reduce the installation space required for a drive train of a motor vehicle.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, den einen bauraumsparenden Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglichen.It is the object of the invention to identify measures that enable a space-saving drive train of a motor vehicle.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved by a torsional vibration damper with the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims and the following description, which can each represent an aspect of the invention individually or in combination.
Eine Ausführungsform betrifft einen Drehschwingungsdämpfer zur Drehschwingungsdämpfung in einem zu übertragenen Drehmoment in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer Primärmasse zum Einleiten eines Drehmoments und einer zu der Primärmasse über ein, insbesondere als Bogenfeder ausgestalteten, Energiespeicherelement begrenzt relativ verdrehbaren Sekundärmasse zum Ausleiten eines Drehmoments, wobei die Sekundärmasse als Außenschale zur Begrenzung eines Aufnahmeraums für das Energiespeicherelement und die Primärmasse als in den Aufnahmeraum hineinragender Innenflansch ausgestaltet sind, wobei die Außenschale eine Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung zum Ankuppeln einer zu einem Kraftfahrzeuggetriebe führenden Welle aufweist.One embodiment relates to a torsional vibration damper for damping torsional vibrations in a torque to be transmitted in a drive train of a motor vehicle, with a primary mass for introducing a torque and an energy storage element that is limited relatively rotatable to the primary mass via an, in particular designed as an arc spring, secondary mass for discharging a torque Secondary mass is designed as an outer shell to delimit a receiving space for the energy storage element and the primary mass as an inner flange protruding into the receiving space, the outer shell having a clutch disc for a friction clutch for coupling a shaft leading to a motor vehicle transmission.
Im Vergleich zur üblichen Ausgestaltung eines Zweimassenschwungrads, bei dem die Außenschale als Primärmasse zum Einleiten des motorischen Drehmoments und der Innenflansch als Sekundärmasse zum Ausleiten des schwingungsgedämpften Drehmoments verschaltet werden, ist in der vorliegenden Ausführungsform die Funktion von Primärmasse und Sekundärmasse vertauscht. Der vorliegende Drehschwingungsdämpfer kann dadurch ein in Reverse-Bauweise ausgestaltetes Zweimassenschwungrad aufweisen. Da es der Innenflansch und nicht die Außenschale ist, die eingangsseitig an eine Antriebswelle, insbesondere Kurbelwelle, eines Kraftfahrzeugmotors angekoppelt wird, braucht sich die Außenschale an der zur Antriebswelle weisenden Axialwand nicht von radial außen bis zur Antriebswelle hin zu erstrecken und kann dadurch im Vergleich zu einem Außendurchmesser der Antriebswelle einen deutlich größeren Innendurchmesser aufweisen. Der Innenflansch kann dadurch an einem radial inneren Rand der motorseitigen Axialwand der Außenschale vorbei bis zur Antriebswelle geführt werden. Die Außenschale kann motorseitig freien Bauraum schaffen, den der Innenflansch nutzen kann und dadurch wiederum selber freien Bauraum schafft, der an der von der Antriebswelle weg weisenden getriebeseitigen Seite des Drehschwingungsdämpfers genutzt werden kann. In diesen durch die Anbindung mit der Antriebswelle von dem Innenflansch freigegebenen Bauraum kann sich die Außenschale mit ihrer von der Antriebswelle weg weisenden getriebeseitigen Axialwand hinein nach radial innen erstrecken und an ihrem radial inneren Endbereich einen flanschartigen Teilbereich ausbilden, der insbesondere an beiden Axialseiten mit Reibbelägen versehen sein kann. Dieser radial innere Endbereich bildet die Kupplungsscheibe aus, die in der im Drehmomentfluss nachfolgenden Reibungskupplung reibschlüssig verpresst werden kann, um das schwingungsgedämpfte Drehmoment, gegebenenfalls über eine Zwischenwelle zur Ankoppelung einer zum Antrieb des Kraftfahrzeugs vorgesehenen elektrischen Maschine, an die Getriebeeingangswelle des Kraftfahrzeuggetriebes weiterzuleiten. Der durch die Anbindung des Innenflanschs mit der eingangsseitigen Antriebswelle geschaffene Bauraum kann zumindest teilweise von der Reibungskupplung genutzt werden, wodurch sich der axiale Bauraumbedarf reduzieren lässt. Die Reibungskupplung kann in den Drehschwingungsdämpfer axial hineinragen, so dass sich ein bauraumsparender geschachtelter Aufbau ergibt. Durch die Verwendung des Innenflanschs als Primärmasse kann der Innenflansch freien Bauraum für die von der Außenschale ausgebildete Kupplungsscheibe schaffen, um die Reibungskupplung in den Drehschwingungsdämpfer axial hineinragen zu lassen, so dass ein bauraumsparender Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.Compared to the usual design of a dual-mass flywheel, in which the outer shell is connected as the primary mass for introducing the engine torque and the inner flange as the secondary mass for discharging the vibration-damped torque, the function of the primary mass and secondary mass is interchanged in the present embodiment. The present torsional vibration damper can thus have a dual-mass flywheel designed in reverse design. Since it is the inner flange and not the outer shell that is coupled on the input side to a drive shaft, in particular the crankshaft, of a motor vehicle engine, the outer shell on the axial wall facing the drive shaft does not need to extend from the radial outside to the drive shaft and can therefore be compared to an outer diameter of the drive shaft have a significantly larger inner diameter. The inner flange can thereby be guided past a radially inner edge of the engine-side axial wall of the outer shell to the drive shaft. The outer shell can create free installation space on the engine side, which the inner flange can use and thereby itself creates free installation space which can be used on the side of the torsional vibration damper on the transmission side facing away from the drive shaft. In this installation space released by the inner flange through the connection to the drive shaft, the outer shell can extend radially inward with its transmission-side axial wall facing away from the drive shaft and form a flange-like sub-area at its radially inner end area, which is provided with friction linings in particular on both axial sides can be. This radially inner end area forms the clutch disc, which can be frictionally pressed in the friction clutch following in the torque flow in order to transmit the vibration-damped torque to the transmission input shaft of the motor vehicle transmission, possibly via an intermediate shaft for coupling an electrical machine intended to drive the motor vehicle. The installation space created by the connection of the inner flange to the input-side drive shaft can at least partially be used by the friction clutch, whereby the axial installation space requirement can be reduced. The friction clutch can protrude axially into the torsional vibration damper, so that a nested structure that saves space is obtained. By using the inner flange as the primary mass, the inner flange can create free installation space for the clutch disc formed by the outer shell in order to allow the friction clutch to protrude axially into the torsional vibration damper so that a space-saving drive train of a motor vehicle is made possible.
In einem Zugbetrieb kann das von einem Kraftfahrzeugmotor kommende Drehmoment in die Primärmasse eingeleitet werden, während in einem Schubbetrieb das von dem Antriebsstrang kommende Drehmoment in die Sekundärmasse eingeleitet werden kann, wobei auch der umgekehrte Einbau möglich ist, bei dem in einem Zugbetrieb das von dem Kraftfahrzeugmotor kommende Drehmoment in die Sekundärmasse eingeleitet werden kann, während in einem Schubbetrieb das von dem Antriebsstrang kommende Drehmoment in die Primärmasse eingeleitet werden kann. Die Primärmasse und die über das insbesondere als Bogenfeder ausgestaltete Energiespeicherelement an die Primärmasse begrenzt verdrehbar angekoppelte Sekundärmasse können ein Masse-Feder-System ausbilden, das in einem bestimmten Frequenzbereich Drehungleichförmigkeiten in der Drehzahl und in dem Drehmoment der von einem Kraftfahrzeugmotor erzeugten Antriebsleistung dämpfen kann. Hierbei können das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse sowie die Federkennlinie des Energiespeicherelements derart ausgewählt sein, dass Schwingungen im Frequenzbereich der dominierenden Motorordnungen des Kraftfahrzeugmotors gedämpft werden können. Das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse kann insbesondere durch eine angebrachte Zusatzmasse beeinflusst werden. Die Außenschale kann eine Scheibe aufweisen, mit welcher ein Deckel verbunden sein kann, wodurch ein im Wesentlichen ringförmiger Aufnahmeraum für das Energiespeicherelement begrenzt sein kann. Die Außenschale kann beispielsweise über in den Aufnahmeraum hinein abstehende Einprägungen tangential an dem Energiespeicherelement anschlagen. In den Aufnahmeraum kann der Innenflansch hineinragen, der an dem gegenüberliegenden Ende des Energiespeicherelements tangential anschlagen kann.In a train operation, the torque coming from a motor vehicle engine can be introduced into the primary mass, while in overrun operation the torque coming from the drive train can be introduced into the secondary mass, whereby the reverse installation is also possible, in which in pull operation the torque coming from the motor vehicle engine can be introduced into the secondary mass, while in overrun operation that of the Drive train coming torque can be introduced into the primary mass. The primary mass and the secondary mass, which is coupled to the primary mass in a limitedly rotatable manner via the energy storage element, in particular designed as an arc spring, can form a mass-spring system that can dampen rotational irregularities in the speed and torque of the drive power generated by a motor vehicle engine in a certain frequency range. The mass moment of inertia of the primary mass and / or the secondary mass and the spring characteristic of the energy storage element can be selected in such a way that vibrations in the frequency range of the dominant engine orders of the motor vehicle engine can be dampened. The mass moment of inertia of the primary mass and / or the secondary mass can in particular be influenced by an attached additional mass. The outer shell can have a disk to which a cover can be connected, as a result of which an essentially annular receiving space for the energy storage element can be delimited. The outer shell can, for example, tangentially strike the energy storage element via impressions protruding into the receiving space. The inner flange, which can tangentially strike the opposite end of the energy storage element, can protrude into the receiving space.
Insbesondere ist die Kupplungsscheibe der Außenschale zumindest teilweise in einem gemeinsamen Axialbereich mit dem Energiespeicherelement radial innerhalb zu dem Energiespeicherelement angeordnet. Die Reibungskupplung kann dadurch zumindest teilweise in einen gemeinsamen Axialbereich radial innerhalb des Energiespeicherelements angeordnet sein und dadurch vergleichsweise weit motorseitig in den Drehschwingungsdämpfer hineinragen.In particular, the clutch disc of the outer shell is arranged at least partially in a common axial area with the energy storage element, radially inward of the energy storage element. The friction clutch can thereby be arranged at least partially in a common axial area radially inside the energy storage element and thereby protrude comparatively far into the torsional vibration damper on the engine side.
Vorzugsweise verläuft der Innenflansch von radial außen nach radial innen von der Kupplungsscheibe weg zum Umgreifen eines Teils der Reibungskupplung abgekröpft. Der Innenflansch kann nach radial innen aus dem Aufnahmeraum herausgelangen und im weiteren Verlauf zur Antriebswelle hin abgekröpft und/oder umgebogen verlaufen, um an der Reibungskupplung vorbei zu gelangen. Die Reibungskupplung kann dadurch in einem Bauraum vorgesehen werden, in dem bei einem in einer Radialebene ausgebildeten Innenflansch ansonsten der Innenflansch vorgesehen wäre. Der axiale Bauraumbedarf ist dadurch gering gehalten. Gleichzeitig kann der Innenflansch soweit nach radial innen geführt werden, um eine Verbindung mit der Antriebswelle zu ermöglichen. In axialer Richtung betrachtet können der Innenflansch und die Reibungskupplung sich zumindest teilweise einander überlappen.Preferably, the inner flange runs from the radial outside to the radial inside away from the clutch disc in an offset manner in order to encompass a part of the friction clutch. The inner flange can protrude radially inward out of the receiving space and in the further course towards the drive shaft can be bent and / or bent in order to get past the friction clutch. The friction clutch can thereby be provided in an installation space in which the inner flange would otherwise be provided in the case of an inner flange formed in a radial plane. The axial space requirement is thus kept low. At the same time, the inner flange can be guided radially inward to enable a connection with the drive shaft. Viewed in the axial direction, the inner flange and the friction clutch can at least partially overlap one another.
Besonders bevorzugt weist der Innenflansch einen in axialer Richtung abstehenden Verzahnungsansatz zur drehfesten Koppelung mit einer Antriebswelle auf. Der Verzahnungsansatz des Innenflanschs kann einen Teil einer Steckverzahnung ausbilden, die eine drehfeste Koppelung und eine axiale Relativverschiebung ermöglicht. Dadurch ergibt sich eine definierte Baugruppenteilung, die bei der Montage des Drehschwingungsdämpfers eine leichte Koppelung des mit der Antriebswelle vormontierten motorseitigen Teils und des mit der zum Kraftfahrzeuggetriebe führenden Welle vormontierten getriebeseitigen Teils des Drehschwingungsdämpfers ermöglicht. Zudem kann ein axialer Versatz der über den Drehschwingungsdämpfer miteinander gekoppelten Wellen innerhalb der Steckverzahnung automatisch ausgeglichen werden.Particularly preferably, the inner flange has a toothed shoulder protruding in the axial direction for a non-rotatable coupling with a drive shaft. The toothing attachment of the inner flange can form part of a plug-in toothing, which enables a non-rotatable coupling and an axial relative displacement. This results in a defined subassembly which, when assembling the torsional vibration damper, enables easy coupling of the engine-side part preassembled with the drive shaft and the gear-side part of the torsional vibration damper preassembled with the shaft leading to the motor vehicle transmission. In addition, an axial misalignment of the shafts coupled to one another via the torsional vibration damper can be automatically compensated for within the spline.
Insbesondere ist in axialer Richtung von der Kupplungsscheibe weg ein, insbesondere mit der Außenschale verbundenes, Fliehkraftpendel zumindest teilweise in einem gemeinsamen Radiusbereich mit dem Energiespeicherelement außerhalb der Außenschale vorgesehen. Durch das Fliehkraftpendel ist die Dämpfungswirkung des Drehschwingungsdämpfers verbessert. Da sowohl das Energiespeicherelement als auch das Fliehkraftpendel möglichst weit radial außen in dem Drehschwingungsdämpfer vorgesehen sein können, kann sich eine besonders gute Dämpfungswirkung, insbesondere bei niedrigen Frequenzen, ergeben.In particular, in the axial direction away from the clutch disc, a centrifugal pendulum, in particular connected to the outer shell, is provided at least partially in a common radius area with the energy storage element outside the outer shell. The damping effect of the torsional vibration damper is improved by the centrifugal pendulum. Since both the energy storage element and the centrifugal pendulum can be provided as far radially outward as possible in the torsional vibration damper, a particularly good damping effect can result, in particular at low frequencies.
Das Fliehkraftpendel kann einen, insbesondere mit der Außenschale befestigten, Trägerflansch aufweisen, an dem mindestens eine Pendelmasse pendelbar geführt ist. Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die neutrale Mittellage („Nulllage“) der Pendelmasse ist also die radial am weitesten vom Drehzentrum entfernte Stellung, welche die Pendelmasse in der radial äußeren Stellung einnehmen kann. Bei einer konstanten Antriebsdrehzahl und konstantem Antriebsmoment wird die Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Pendelbahn aus. Die Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Pendelbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstellkraft bereit, welche die Pendelmasse wieder in ihre „Nulllage“ bringen will, während die Normalkraftkomponente auf ein die Drehzahlschwankungen einleitendes Krafteinleitungselement, insbesondere die mit der Antriebswelle gekoppelte Außenschale, einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die Pendelmasse also maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die in dem Trägerflansch und/oder in der Pendelmasse vorgesehenen Bahnen weisen hierzu geeignete Krümmungen auf, in denen ein, insbesondere als Laufrolle ausgestaltetes, Koppelelement geführt sein kann. Vorzugsweise sind mindestens zwei Laufrollen vorgesehen, die jeweils an einer Laufbahn des Trägerflanschs und einer Pendelbahn der Pendelmasse geführt sind. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Vorzugsweise sind mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Trägerflansch geführt. Die träge Masse der Pendelmasse und/oder die Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch ist insbesondere zur Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs von Drehungleichförmigkeiten, insbesondere einer Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, ausgelegt. Die Pendelmasse kann kostengünstig durch ein Paket aufeinander gestapelter und miteinander verbundener Pendelbleche hergestellt sein, wobei insbesondere die vorzugsweise identisch geformten Pendelbleche durch Stanzen aus einem Metallblech hergestellt sein können. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise sind zwei über insbesondere als Abstandsbolzen ausgestaltete Bolzen oder Niete miteinander verbundene Pendelmassen vorgesehen, zwischen denen in axialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers der Trägerflansch positioniert ist. Alternativ können zwei, insbesondere im Wesentlichen Y-förmig miteinander verbundene, Flanschteile des Trägerflanschs vorgesehen sein, zwischen denen die Pendelmasse positioniert ist. Beispielsweise ist der Trägerflansch über einen in axialer Richtung verlaufenden Befestigungsbolzen mit der Außenschale verbunden, wobei der Befestigungsbolzen in Umfangsrichtung zwischen zwei nachfolgenden Pendelmassen und/oder in einer entsprechenden Aussparungen einer ansonsten anschlagenden Pendelmasse oder in einem Radiusbereich außerhalb der Pendelmassen vorgesehen ist, um ein unbeabsichtigtes Anschlagen einer Pendelmasse an dem Befestigungsbolzen zu vermeiden.The centrifugal pendulum can have a support flange, in particular fastened to the outer shell, on which at least one pendulum mass is guided in a pendulum fashion. Under the influence of centrifugal force, the at least one pendulum mass of the centrifugal pendulum strives to assume a position as far away as possible from the center of rotation. The neutral central position ("zero position") of the pendulum mass is therefore the position that is furthest radially from the center of rotation, which the pendulum mass can assume in the radially outer position. At a constant drive speed and constant drive torque, the pendulum mass will assume this radially outer position. In the event of speed fluctuations, the pendulum mass deflects along its pendulum path due to its inertia. The pendulum mass can thereby be shifted in the direction of the center of rotation. The centrifugal force acting on the pendulum mass is divided into a component tangential and a further component normal to the pendulum path. The tangential force component provides the restoring force that wants to bring the pendulum mass back into its "zero position", while the normal force component acts on a force introduction element that initiates the speed fluctuations, in particular the outer shell coupled to the drive shaft, and there generates a counter-torque that counteracts the speed fluctuation counteracts and dampens the speed fluctuations initiated. In the case of particularly strong fluctuations in speed, the pendulum mass can therefore have swung out to the maximum and assume the radially most inner position. The tracks provided in the carrier flange and / or in the pendulum mass have suitable curvatures for this purpose, in which a coupling element, in particular designed as a roller, can be guided. At least two rollers are preferably provided, each of which is guided on a track of the carrier flange and a pendulum track of the pendulum mass. In particular, more than one pendulum mass is provided. A plurality of pendulum masses are preferably guided on the carrier flange in a uniformly distributed manner in the circumferential direction. The inertial mass of the pendulum mass and / or the relative movement of the pendulum mass to the carrier flange is designed in particular to dampen a certain frequency range of rotational irregularities, in particular an engine order of the motor vehicle engine. The pendulum mass can be produced inexpensively by a package of pendulum plates stacked on top of one another and connected to one another, wherein in particular the preferably identically shaped pendulum plates can be produced by punching from a metal sheet. In particular, more than one pendulum mass and / or more than one carrier flange is provided. For example, two pendulum masses connected to one another via bolts or rivets designed in particular as spacer bolts are provided, between which the carrier flange is positioned in the axial direction of the torsional vibration damper. Alternatively, two flange parts of the carrier flange, in particular connected to one another in a substantially Y-shape, can be provided, between which the pendulum mass is positioned. For example, the carrier flange is connected to the outer shell via a fastening bolt running in the axial direction, the fastening bolt being provided in the circumferential direction between two subsequent pendulum masses and / or in a corresponding recess of an otherwise abutting pendulum mass or in a radius area outside the pendulum masses to prevent unintentional impact to avoid a pendulum mass on the fastening bolt.
Vorzugsweise verläuft der Innenflansch teilweise in einem gemeinsamen Axialbereich mit dem Fliehkraftpendel hinein abgekröpft. Da das Fliehkraftpendel nicht in einem gemeinsamen Axialbereich, sondern in einem gemeinsamen Radiusbereich mit dem Energiespeicherelement angeordnet ist, ist in dem Radiusbereich radial innerhalb zu dem Energiespeicherelement und dem Fliehkraftpendel Bauraum freigehalten. Der Bauraum radial innerhalb des Fliehkraftpendels kann durch den entsprechend stark abgekröpften und/oder umgebogenen Innenflansch genutzt werden, so dass für die Reibungskupplung noch mehr Bauraum innerhalb des Drehschwingungsdämpfers geschaffen werden kann. Dadurch kann insbesondere auch eine für die Betätigung der Reibungskupplung vorgesehene Aktorik in den Drehschwingungsdämpfer hinein verlagert werden, wodurch weiterer axialer Bauraum eingespart werden kann.Preferably, the inner flange runs partially bent into a common axial area with the centrifugal pendulum. Since the centrifugal pendulum is not arranged in a common axial area but in a common radius area with the energy storage element, installation space is kept free in the radius area radially inside to the energy storage element and the centrifugal pendulum. The installation space radially inside the centrifugal pendulum can be used by the correspondingly strongly cranked and / or bent inner flange, so that even more installation space can be created within the torsional vibration damper for the friction clutch. As a result, in particular an actuator system provided for actuating the friction clutch can also be displaced into the torsional vibration damper, as a result of which further axial installation space can be saved.
Besonders bevorzugt weist die Außenschale einen, insbesondere einstückig mit der Außenschale ausgebildeten, Massering zur Erhöhung des Massenträgheitsmoments auf, wobei der Massering radial innerhalb zu dem Fliehkraftpendel, insbesondere ganz oder teilweise in einem gemeinsamen Axialbereich mit dem Fliehkraftpendel, angeordnet ist. Der, insbesondere abgekröpfte, Verlauf des Innenflanschs von dem Aufnahmeraum zur Anbindungsstelle mit der Antriebswelle kann sehr leicht derart gestaltet sein, dass ein ringförmiger Eckbereich zwischen dem Fliehkraftpendel und dem Innenflansch freigelassen wird, in dem der Massering vorgesehen werden kann. Durch den Massering kann das für die Dämpfung in einem bestimmten Frequenzbereich vorgesehene Masse-Feder-System primärseitig angepasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann ein mit dem Innenflansch befestigter Massering radial innerhalb zu dem Fliehkraftpendel vorgesehen sein, um das sekundärseitige Massenträgheitsmoment zu erhöhen. Zudem ist es möglich mit dem Massering Wuchtmassen zum Auswuchten des Drehschwingungsdämpfers zu befestigen.The outer shell particularly preferably has a mass ring, in particular formed in one piece with the outer shell, to increase the mass moment of inertia, the mass ring being arranged radially inside the centrifugal pendulum, in particular completely or partially in a common axial area with the centrifugal pendulum. The, in particular cranked, course of the inner flange from the receiving space to the connection point with the drive shaft can very easily be designed in such a way that an annular corner area is left free between the centrifugal pendulum and the inner flange, in which the ground ring can be provided. The mass-spring system provided for damping in a specific frequency range can be adapted on the primary side by means of the mass ring. Additionally or alternatively, a mass ring fastened to the inner flange can be provided radially inside to the centrifugal pendulum in order to increase the secondary-side mass moment of inertia. It is also possible to use the mass ring to attach balancing masses for balancing the torsional vibration damper.
Insbesondere ist die Außenschale an dem Innenflansch, insbesondere über den Massering, zentriert und/oder gelagert. Dies ermöglicht eine kompakte und bauraumsparende Zentrierung und/oder Lagerung der Außenschale. Die radiale Relativlage der Außenschale ist dadurch definiert vorgegeben. Insbesondere ist die Außenschale in axialer Richtung relativ bewegbar gelagert, um eine axiale Verschiebung der Kupplungsscheibe zwischen einem Öffnen und Schließen der Reibungskupplung über den Verschleißbereich der Reibbeläge der Reibungskupplung mitgehen zu können. Ein Verkippen der Außenschale kann durch eine Lagerung des Masserings und die Positionierung der Kupplungsscheibe der Außenschale zwischen einer Gegenplatte und einer axial relativ verschiebbaren Anpressplatte in der Reibungskupplung blockiert werden.In particular, the outer shell is centered and / or supported on the inner flange, in particular via the mass ring. This enables compact and space-saving centering and / or mounting of the outer shell. The radial relative position of the outer shell is thereby predefined in a defined manner. In particular, the outer shell is mounted so as to be relatively movable in the axial direction in order to be able to follow an axial displacement of the clutch disc between opening and closing of the friction clutch over the wear area of the friction linings of the friction clutch. Tilting of the outer shell can be blocked by mounting the ground ring and positioning the clutch disc of the outer shell between a counter plate and an axially relatively displaceable pressure plate in the friction clutch.
Vorzugsweise ist ein radial außerhalb zu mit der Kupplungsscheibe zusammenwirkenden Reibbelägen an der Außenschale und in einem gemeinsamen Radiusbereich mit den Reibbelägen an dem Innenflansch angreifender, insbesondere als Dichtmembran ausgestalteter, Dichtkörper zum Abdichten des Aufnahmeraums vorgesehen, wobei der Dichtkörper zum Umgreifen eines Teils der Reibungskupplung abgekröpft verläuft. Der Dichtkörper kann einen Spalt zwischen dem Innenflansch und der die Kupplungsscheibe ausbildenden Axialwand der Außenschale abdichten. Der Dichtkörper kann hierzu radial außerhalb zu den Reibbelägen mit der die Kupplungsscheibe ausbildenden Axialwand der Außenschale verbunden, insbesondere vernietet sein. Der, insbesondere als Dichtmembran ausgebildete Dichtkörper, kann insbesondere über eine aus dem Material der Außenschale herausgestellte Nietwarze vernietet sein. Der Dichtkörper kann die Reibungskupplung umgreifen und radial innerhalb zu der Befestigungsstelle mit der Außenschale auf radialer Höhe der Reibbeläge an dem Innenring dichtend angreifen. Der Dichtkörper kann insbesondere über einen Gleitring relativ verdrehbar an dem Innenring dichtend anliegen. Ein zur Schmierung des Energiespeicherelements vorgesehenes Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, kann dadurch in dem Aufnahmeraum zurückgehalten werden. Die Abdichtung des Aufnahmeraums kann dadurch kostengünstig und bauraumsparend erfolgen.Preferably, a sealing body, designed as a sealing membrane, engages with the friction linings on the inner flange in a common radius area and engages radially outside with the clutch disc interacting with friction linings on the outer shell and in particular designed as a sealing membrane, is provided for sealing the receiving space, the sealing body being bent to encompass part of the friction clutch . The sealing body can have a gap between the inner flange and the Seal the axial wall of the outer shell forming the clutch disc. For this purpose, the sealing body can be connected, in particular riveted, radially outside to the friction linings to the axial wall of the outer shell that forms the clutch disc. The sealing body, in particular designed as a sealing membrane, can in particular be riveted via a rivet protruding from the material of the outer shell. The sealing body can encompass the friction clutch and act radially inward to the fastening point with the outer shell at the radial height of the friction linings on the inner ring in a sealing manner. The sealing body can bear against the inner ring in a relatively rotatable manner, in particular via a sliding ring. A lubricant provided for lubricating the energy storage element, in particular lubricating grease, can thereby be retained in the receiving space. The sealing of the receiving space can thereby take place inexpensively and in a space-saving manner.
Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Kupplungsaggregat zum schwingungsgedämpften Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer mit der Antriebswelle verbindbaren, insbesondere als axial nachgiebige Flexplate ausgestalteten, Schwungscheibe, einem mit der Schwungscheibe gekoppelten Drehschwingungsdämpfer, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten im eingeleiteten Drehmoment und einer Reibungskupplung zum Kuppeln der Außenschale des Drehschwingungsdämpfers mit der Getriebeeingangswelle, wobei die Reibungskupplung eine Gegenplatte und eine relativ zu der Gegenplatte axial verlagerbare Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen der Kupplungsscheibe der Außenschale aufweist, wobei die Gegenplatte und/oder die Anpressplatte in einem gemeinsamen Axialbereich mit der Außenschale und/oder mit dem Energiespeicherelement angeordnet ist. Durch die axiale Nachgiebigkeit der als Flexplate ausgestalteten Schwungscheibe können Axialschwingungen der Antriebswelle gedämpft werden. Durch die Verwendung des Innenflanschs als Primärmasse des Drehschwingungsdämpfers kann der Innenflansch freien Bauraum für die von der Außenschale ausgebildete Kupplungsscheibe schaffen, um die Reibungskupplung in den Drehschwingungsdämpfer axial hineinragen zu lassen, so dass ein bauraumsparender Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.Another embodiment relates to a clutch unit for the vibration-damped coupling of a drive shaft of a motor vehicle engine with a transmission input shaft of a motor vehicle transmission, with a flywheel connectable to the drive shaft, in particular designed as an axially flexible flexplate, a torsional vibration damper coupled to the flywheel, which is developed and developed as described above can be, for damping rotational irregularities in the introduced torque and a friction clutch for coupling the outer shell of the torsional vibration damper to the transmission input shaft, the friction clutch having a counter plate and a pressure plate axially displaceable relative to the counter plate for frictional pressing of the clutch disc of the outer shell, the counter plate having and / or the pressure plate is arranged in a common axial area with the outer shell and / or with the energy storage element. The axial flexibility of the flywheel designed as a flexplate can dampen axial vibrations of the drive shaft. By using the inner flange as the primary mass of the torsional vibration damper, the inner flange can create free installation space for the clutch disc formed by the outer shell in order to allow the friction clutch to protrude axially into the torsional vibration damper so that a space-saving drive train of a motor vehicle is made possible.
Besonders bevorzugt ist ein, insbesondere hydraulischer, Betätigungsaktor zum axialen Verlagern der Anpressplatte vorgesehen, wobei der Betätigungsaktor eine Druckkammer zum Aufbauen eines Betätigungsdrucks und einen eine Axialseite der Druckkammer begrenzenden Betätigungskolben aufweist, wobei die Druckkammer und/oder der Betätigungskolben in einem gemeinsamen Axialbereich mit der Außenschale und/oder mit dem Energiespeicherelement angeordnet ist. Der radial innerhalb des Energiespeicherelements geschaffene Bauraum kann dadurch nicht nur für die reibschlüssige Koppelung der Reibungskupplung, sondern auch für die Aktorik der Reibungskupplung genutzt werden, um axialen Bauraum einzusparen. Der maximale Stellweg des Betätigungskolbens kann beispielsweise durch ein Anschlagen an der Schwungscheibe und/oder an dem Innenflansch begrenzt werden, so dass eine separate Wegbegrenzung für den Betätigungskolben eingespart werden kann.Particularly preferably, an, in particular hydraulic, actuating actuator is provided for axially displacing the pressure plate, the actuating actuator having a pressure chamber for building up an actuating pressure and an actuating piston delimiting an axial side of the pressure chamber, the pressure chamber and / or the actuating piston in a common axial area with the outer shell and / or is arranged with the energy storage element. The installation space created radially inside the energy storage element can thus not only be used for the frictional coupling of the friction clutch, but also for the actuators of the friction clutch in order to save axial installation space. The maximum travel of the actuating piston can be limited, for example, by striking the flywheel and / or the inner flange, so that a separate travel limit for the actuating piston can be saved.
Insbesondere ist ein, insbesondere hydraulischer, Betätigungsaktor zum axialen Verlagern der Anpressplatte vorgesehen, wobei der Betätigungsaktor eine Druckkammer zum Aufbauen eines Betätigungsdrucks und einen eine Axialseite der Druckkammer begrenzenden Betätigungskolben aufweist, wobei der Betätigungskolben einen mit der Anpressplatte verbundenen Verbindungskörper zur Überbrückung eines radialen Abstands der Druckkammer zur Anpressplatte aufweist, wobei mit dem Verbindungskörper und mit der Gegenplatte eine, insbesondere als Blattfeder, ausgestaltete Rückstellfeder zur Positionierung der Anpressplatte in eine unbetätigte Ausgangsrelativlage verbunden ist, wobei die Rückstellfeder vollständig radial innerhalb zu der Kupplungsscheibe positioniert ist. Die Reibbeläge der Reibungskupplung sind insbesondere möglichst weit radial außen vorgesehen, so dass eine für die Übertragung eines gegebenen maximalen Drehmoments vorgesehene Reibfläche bei einer möglichst geringen radialen Erstreckung bauraumsparend erfolgen kann. Das Betätigungsfluid, insbesondere Hydrauliköl, für die Druckkammer kann radial innen zugeführt werden, so dass die Druckkammer möglichst weit radial innen vorgesehen sein kann und an dem Betätigungsfluid angreifende Fliehkräfte minimiert werden können. Dadurch kann sich eine signifikante radiale Erstreckung für den Betätigungskolben ergeben, so dass in dem in radialer Richtung zwischen den Reibbelägen und der Druckkammer vorgesehenen Verbindungskörper des Betätigungskolbens die Rückstellfeder angebunden werden kann. Ein ansonsten freier Bauraum in dem Radiusbereich zwischen den Reibbelägen und der Druckkammer kann von der Rückstellfeder im Wesentlichen bauraumneutral genutzt werden.In particular, an, in particular hydraulic, actuating actuator is provided for axially displacing the pressure plate, the actuating actuator having a pressure chamber for building up an actuating pressure and an actuating piston delimiting an axial side of the pressure chamber, the actuating piston having a connecting body connected to the pressure plate for bridging a radial distance between the pressure chamber to the pressure plate, with the connecting body and the counter-plate being connected to a return spring designed in particular as a leaf spring for positioning the pressure plate in an unactuated initial relative position, the return spring being positioned completely radially inward of the clutch disc. The friction linings of the friction clutch are provided, in particular, as far radially outward as possible, so that a friction surface provided for the transmission of a given maximum torque can be implemented in a space-saving manner with the smallest possible radial extension. The actuation fluid, in particular hydraulic oil, for the pressure chamber can be supplied radially on the inside, so that the pressure chamber can be provided as far as possible radially on the inside and centrifugal forces acting on the actuation fluid can be minimized. This can result in a significant radial extension for the actuating piston, so that the return spring can be connected in the connecting body of the actuating piston provided in the radial direction between the friction linings and the pressure chamber. An otherwise free installation space in the radius area between the friction linings and the pressure chamber can be used by the return spring in an essentially installation space-neutral manner.
Vorzugsweise weist die Schwungscheibe einen in axialer Richtung abstehenden Berstschutz zum radial äußeren Überdecken eines Fliehkraftpendels des Drehschwingungsdämpfers auf. Die Schwungscheibe kann im Wesentlichen als eine grob in einer Radialebene verlaufende Scheibe ausgestaltet sein, die radial außen von der Antriebswelle weg in axialer Richtung umgebogen ist. Der Berstschutz kann dadurch in der Art einer Zusatzmasse auf einem vergleichsweise großen Radius mit geringen Materialeinsatz eine große Erhöhung des primärseitigen Massenträgheitsmoments erreichen. Zudem kann der Berstschutz eine aufgrund eines Bauteilversagens losgerissene und fliehkraftbedingt nach radial außen geschleuderte Pendelmasse des Fliehkraftpendels zurückhalten und eine Beschädigung weiterer Kraftfahrzeugkomponenten durch die losgerissene Pendelmasse verhindern.The flywheel preferably has a burst protection protruding in the axial direction for the radially outer covering of a centrifugal pendulum of the torsional vibration damper. The flywheel can essentially be designed as a disk running roughly in a radial plane, which is bent radially outwardly away from the drive shaft in the axial direction. Of the Burst protection can thereby achieve a large increase in the primary-side mass moment of inertia in the manner of an additional mass on a comparatively large radius with little use of material. In addition, the burst protection can hold back a pendulum mass of the centrifugal pendulum that has been torn loose due to a component failure and thrown radially outward due to centrifugal forces and can prevent damage to further motor vehicle components by the torn loose pendulum mass.
Eine weitere Ausführungsform betrifft einen Antriebsstrang zur Übertragung eines Antriebsmoments zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors, einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes und einem Kupplungsaggregat, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum schwingungsgedämpften Kuppeln der Antriebswelle mit der Getriebeeingangswelle, wobei die Getriebeeingangswelle teilweise in einem gemeinsamen Axialbereich mit der Außenschale und/oder mit dem Energiespeicherelement angeordnet ist. Insbesondere kann der Drehschwingungsdämpfer einen axialen Teil der Getriebeeingangswelle oder einer sonstigen zu dem Kraftfahrzeuggetriebe führenden Welle radial außen umgreifen, so dass der axiale Bauraumbedarf gering gehalten werden kann. Vorzugsweise kann der Drehschwingungsdämpfer einen Teil eines Gehäuses des Kraftfahrzeuggetriebes radial außen umgreifen. Durch die Verwendung des Innenflanschs als Primärmasse des Drehschwingungsdämpfers in dem Kupplungsaggregat kann der Innenflansch freien Bauraum für die von der Außenschale ausgebildete Kupplungsscheibe schaffen, um die Reibungskupplung in den Drehschwingungsdämpfer axial hineinragen zu lassen, so dass ein bauraumsparender Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.Another embodiment relates to a drive train for transmitting a drive torque for driving a motor vehicle with a drive shaft of a motor vehicle engine, a transmission input shaft of a motor vehicle transmission and a clutch unit, which can be designed and developed as described above, for the vibration-damped coupling of the drive shaft to the transmission input shaft, the Transmission input shaft is partially arranged in a common axial area with the outer shell and / or with the energy storage element. In particular, the torsional vibration damper can encompass an axial part of the transmission input shaft or another shaft leading to the motor vehicle transmission radially on the outside, so that the axial space requirement can be kept low. The torsional vibration damper can preferably encompass part of a housing of the motor vehicle transmission radially on the outside. By using the inner flange as the primary mass of the torsional vibration damper in the clutch unit, the inner flange can create free installation space for the clutch disc formed by the outer shell in order to allow the friction clutch to protrude axially into the torsional vibration damper, so that a space-saving drive train of a motor vehicle is made possible.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
-
1 : eine schematische Schnittansicht eines Kupplungsaggregats, -
2 : eine schematische Schnittansicht des Kupplungsaggregats aus1 im getrennten Zustand, -
3 : eine schematische Detailansicht des Kupplungsaggregats aus1 und -
4 : eine schematische Detailansicht einer alternativen Ausgestaltung des Kupplungsaggregats aus3 .
-
1 : a schematic sectional view of a clutch unit, -
2 : a schematic sectional view of the clutch assembly from1 in the separated state, -
3 : a schematic detailed view of the clutch assembly from1 and -
4th : a schematic detailed view of an alternative embodiment of the clutch assembly from3 .
Das in
Der Drehschwingungsdämpfer
An der vom Deckel
Der Deckel
Wie in
Wie in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- KupplungsaggregatClutch unit
- 1212th
- DrehschwingungsdämpferTorsional vibration damper
- 1414th
- ReibungskupplungFriction clutch
- 1616
- Wellewave
- 1818th
- Schwungscheibeflywheel
- 2020th
- StecknabePlug-in hub
- 2222nd
- VerzahnungsansatzToothing approach
- 2424
- SteckverzahnungSplines
- 2626th
- InnenflanschInner flange
- 2828
- PrimärmassePrimary mass
- 3030th
- EnergiespeicherelementEnergy storage element
- 3232
- AußenschaleOuter shell
- 3434
- SekundärmasseSecondary mass
- 3636
- AufnahmeraumRecording room
- 3838
- Deckellid
- 4040
- DichtkörperSealing body
- 4242
- NietwarzeRivet nipple
- 4444
- GleitringSlip ring
- 4646
- DichtelementSealing element
- 4848
- MasseringMass ring
- 5050
- WuchtmasseBalancing mass
- 5252
- FliehkraftpendelCentrifugal pendulum
- 5454
- TrägerflanschGirder flange
- 5656
- PendelmassePendulum mass
- 5858
- BefestigungsbolzenFastening bolts
- 6060
- AussparungenRecesses
- 6262
- BerstschutzBurst protection
- 6464
- ReibbelagFriction lining
- 6666
- KupplungsscheibeClutch disc
- 6868
- GegenplatteCounter plate
- 7070
- AnpressplattePressure plate
- 7272
- DruckkammerPressure chamber
- 7474
- BetätigungskolbenActuating piston
- 7676
- VerbindungskörperConnecting body
- 7878
- ZugankerTie rod
- 8080
- RückstellfederReturn spring
- 8282
- Dichtungpoetry
- 8484
- Absatzunit volume
- 8686
- SicherungsringCirclip
- 8888
- NutGroove
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102012202255 A1 [0002]DE 102012202255 A1 [0002]
Claims (14)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020112025.7A DE102020112025A1 (en) | 2020-05-05 | 2020-05-05 | Torsional vibration damper |
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---|---|
DE102020112025A1 true DE102020112025A1 (en) | 2021-11-11 |
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ID=78231943
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DE102020112025.7A Pending DE102020112025A1 (en) | 2020-05-05 | 2020-05-05 | Torsional vibration damper |
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---|---|
DE (1) | DE102020112025A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021122815B3 (en) | 2021-09-03 | 2023-02-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | clutch assembly |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012202255A1 (en) | 2011-02-23 | 2012-08-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper for dual mass flywheel, particularly for drive train of combustion engine driven motor vehicle, comprises inlet part, outlet part with flange portion and hub portion |
-
2020
- 2020-05-05 DE DE102020112025.7A patent/DE102020112025A1/en active Pending
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