DE3114282A1 - Torsion-damping device - Google Patents
Torsion-damping deviceInfo
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Description
FICHTEL & SACH S "Ά G - SCHWEINFURTFICHTEL & SACH S "Ά G - SCHWEINFURT
PATENT- UND GEJiKAUCHt)MUaTERHILi1SANMELDUNGPATENT AND GEJiKAUCHt) MUaTERHILi 1 REGISTRATION
Tors i ο η s. d ä m ρ f e i η r i c h t u η gTors i ο η s. D ä m ρ f e i η r i c h t u η g
Die Erfindung bezieht sich auf eine Torsionsdämpfeinrichtung, insbesondere zum Einschalten in einen Antriebsstrang einer Brennkraftmaschine, bestehend u, a. aus zwei relativ zueinander gegen die Kraft von Kraftspeichern verdrehbaren Teilen sowie wenigstens einer zumindest über einen Teil der möglichen gegenseitigen Verdrehung wirksamen Reibeinrichtung.The invention relates to a torsion damping device, in particular for switching on in a drive train of an internal combustion engine, consisting of, inter alia. from two relative to each other against the power of energy storage rotatable parts and at least one at least over part of the possible mutual rotation effective friction device.
Eine Torsionsdämpfeinrichtung der oben beschriebenen Art ist bereits durch das deutsche Patent 2 159 690 bekannt. Diese bekannte Torsionsdämpfeinrichtung weist den Nachteil auf, daß während jeder Relativverdrehung zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsteil dieser Torsionsdämpfeinrichtung ein gleichgroßes, der Relativbewegung entgegengerichtetes Reibmoment entsteht, Jede Umkehr der Relativbewegung bewirkt einen Momentensprung der Reibeinrichtung um das doppelte Reibmoment. Dieser Momentensprung wird an die Bauteile der Torsionsdämpfeinrichtung weitergegeben und bewirkt dort einen starken Ruck in der Drehbewegung. Dieser Ruck kann al-Ie im Triebwerksstrang vorhandenen Eigenfrequenzen anregen und die Wirksamkeit der Torsionsdämpfeinrichtung beeinträchtigen.A torsion damper of the type described above is already available known from German patent 2,159,690. This known torsion damping device has the disadvantage that during each Relative rotation between the input and the output part of this torsion damping device is an equal amount, the relative movement opposing frictional torque arises, every reversal of the relative movement causes a torque jump in the friction device by twice the frictional torque. This jump in torque is passed on to the components of the torsion damping device and brought about there a strong jolt in the rotary motion. This jerk can al-Ie Excite natural frequencies in the drive train and impair the effectiveness of the torsion damping device.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Torsionsdämpfeinrichtung zu erstellen, die mit einem Minimum an Aufwand den vorgenannten Momentensprung vermeidet,It is now the object of the present invention to provide a torsion damping device to create that avoids the aforementioned momentary jump with a minimum of effort,
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst. Durch die Reihenschaltung der Reibeinrichtung der Torsionsdämpfeinrichtung mit einem Kraftspeicher wird ein entsprechend der Pedersteifigkeit des Kraftspeichers allmählicher Übergang vom einen Extremwert zum anderen Extremwert des Reibmomentes erzielt, wodurch der Momentensprung vermieden wird. Der zusätzliche Aufwand - die Anordnung eines Kraftspeichers - istAccording to the invention, this object is achieved by the characterizing part of the claim 1 solved. By connecting the friction device of the torsion damping device in series with an energy storage device, a Gradual transition from one extreme value to the other extreme value of the frictional torque according to the peder stiffness of the energy store achieved, whereby the moment jump is avoided. The additional effort - the arrangement of an energy store - is
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gegenüber dem Aufwand der gesamten Torslonsdämpfeinrichtung minimal. compared to the effort of the entire torsion damper minimal.
Gemäß Anspruch 2 wird vorgeschlagen, daß in Reihe mit dem Kraftspeicher und der Reibeinrichtung ein Spiel .in Verdrehrichtung vorgesehen ist. Diese einfache Maßnahme teilt bei Lastwechsel den durch den Kraftspeicher allmählichen Übergang vom Reibmoment in die eine Richtung zum Reibmoment in die andere Richtung nochmals auf zwei Stufen auf. Damit kann ganz gezielt eine Abstimmung der Reibeinrichtung im Hinblick auf die Eigenfrequenzen der im Antriebsstrang liegenden Bauteile erzielt werden.According to claim 2 it is proposed that in series with the energy storage and the friction device a game .in the direction of rotation is provided. This simple measure divides the load change through the energy store gradual transition from the frictional torque in one direction to the frictional torque in the other direction again on two levels. This can be used to coordinate the Friction device can be achieved with regard to the natural frequencies of the components lying in the drive train.
Dabei kann der verwendete Kraftspeicher sowohl als Stahlfeder als auch als Elastomerelement, z. B. aus Gummi oder Kunststoff, ausgebildet sein.The energy storage device used can be used both as a steel spring and as an elastomer element, e.g. B. made of rubber or plastic be.
Die eine Ausführungsform sieht die Verwendung von mehreren Stahlfedern vor, welche in Umfangsrichtung federnd in die Reibeinrichtung eingreifen und gleichzeitig zur Erzielung der Reibkraft senkrecht zur Verdrehrichtung eine Vorspannkraft auf die Reibeinrichtung ausüben.One embodiment envisages the use of several steel springs before, which engage resiliently in the circumferential direction in the friction device and at the same time to achieve the frictional force Exercise a pretensioning force on the friction device perpendicular to the direction of rotation.
Eine andere Ausführungsform ist vom Aufbau her noch wesentlich dadurch vereinfacht, daß als Kraftspeicher Gummiringe Verwendung finden, die sowohl einerseits die Anpreßkraft für die Reibeinrichtung erzeugen als auch andererseits durch Zwischenschaltung zwischen die beiden relativ zueinander verdrehbaren Teile den verzögerten Einsatz der Reibelemente steuern.Another embodiment is still essential in terms of structure Simplified by the fact that rubber rings are used as energy storage devices, which both on the one hand the pressing force for the friction device generate as well as the other hand by interposing between the two relatively rotatable parts control delayed use of the friction elements.
Dabei ist gemäß Anspruch 7 durch Anordnung eines Verdrehspieles der Einsatz des vollen Reibmomentes bei Drehrichtungsumkehr verzögerbar. According to claim 7, the use of the full frictional torque when the direction of rotation is reversed can be delayed by arranging a torsional backlash.
In ganz besonders vorteilhafter Weise läßt sich eine solche Torsionsdämpfeinrichtung in der Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung anwenden.Such a torsion damping device can be used in a particularly advantageous manner apply in the clutch disc of a friction clutch.
Die Erfindung wird anschließend an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen: The invention is then illustrated with reference to the figures Embodiments explained in more detail. They show in detail:
Pig. 1 und 2 Teilschnitt und Teilansicht einer Kupplungsscheibe mit Stahlfedern;Pig. 1 and 2 partial section and partial view of a clutch disc with steel springs;
Fig. 3 den Teilschnitt durch eine Kupplungsscheibe mit Gummifederringen ;3 shows the partial section through a clutch disc with rubber spring rings ;
Fig. k Verdrehwinkel/Drehmomentkurve nach dem Stand der Technik;FIG. K angle of rotation / torque curve according to the prior art; FIG.
Fig. 5 Verdrehwinkel/Drehmomentkurve bei Steuerung der Reibeinrichtung in Reihe mit einer Feder;Fig. 5 Angle of twist / torque curve when controlling the friction device in series with a spring;
Fig. 6 Verdrehwinkel/Drehmomentkurve bei Reihenschaltung von Reibeinrichtung, Feder und Spiel.Fig. 6 Angle of twist / torque curve with a series connection of friction device, spring and play.
Die Figuren 1 und 2 zeigen den Teillängsschnitt und die Teilansicht einer Kupplungsscheibe 1 für die Reibungskupplung einer Brennkraftmaschine. Die Nabe 3 ist mit ihrer Verzahnung auf einer nicht dargestellten Abtriebswelle drehfest aufgesetzt. Sie weist nach radial außen eine Nabenscheibe 2 auf. Zu beiden Seiten dieser Nabenscheibe 2 sind Abdeckbleche h und 5 angeordnet, die untereinander drehfest und auf Abstand gehalten sind - durch Verbindungsniete 6. Das nicht vollständig dargestellte Abdeckblech setzt sich nach radial außen fort und trägt dort die Reibbeläge zum Einspannen der Kupplungsscheibe 1. Weiterhin sind zwischen den beiden Abdeckblechen, k und 5 und der Nabenscheibe 2 Torsionsfedern eingesetzt, welche eine Relativverdrehung dieser beiden Kupplungsscheibenteile gegen die Kraft dieser Torsionsfedern ermöglichen. Der Winkelausschlag beider Teile ist von dem zu übertragenden Drehmoment und dem Federweg der vorgesehenen Federn abhängig. Die Reibeinrichtung besteht im vorliegenden Falle aus zwei Reibringen 7, welche zu beiden Seiten der Nabenscheibe 2 angeordnet sind. Der eine Reibring 7 wird direkt durch das Abdeckblech 5 in Anlage an der Nabenscheibe 2 gehalten, während der andere Reibring 7 unter Zwischenschaltung eines Druckringes 8 von am Umfang verteilten Schenkelfedern 9 in Richtung auf die Nabenscheibe 2 angepreßt wird. Durch die Verbindung der beiden Abdeckbleche 4 und 5 untereinander wird daher auch der Reibring auf der anderen Seite zwischen dem Abdeckblech 5 und der Nabenscheibe 2 mit der gleichen Kraft eingespannt. Der Druckring 8 weist Anschläge 11 auf, in welche die Enden der Schenkelfedern 9 eingreifen.Figures 1 and 2 show the partial longitudinal section and the partial view of a clutch disc 1 for the friction clutch of an internal combustion engine. The hub 3 is placed with its teeth on an output shaft, not shown, in a rotationally fixed manner. It has a hub disk 2 radially outward. On both sides of this hub disk 2, cover plates h and 5 are arranged, which are rotatably fixed and kept at a distance from one another - by connecting rivets 6. The cover plate, which is not shown in full, continues radially outwards and carries the friction linings there for clamping the clutch disk 1. Furthermore inserted between the two cover plates, k and 5 and the hub disk 2 torsion springs, which allow a relative rotation of these two clutch disk parts against the force of these torsion springs. The angular deflection of both parts depends on the torque to be transmitted and the spring deflection of the springs provided. In the present case, the friction device consists of two friction rings 7, which are arranged on both sides of the hub disk 2. One friction ring 7 is held directly in contact with the hub disk 2 by the cover plate 5, while the other friction ring 7 is pressed in the direction of the hub disk 2 with the interposition of a pressure ring 8 by torsion springs 9 distributed around the circumference. By connecting the two cover plates 4 and 5 to one another, the friction ring is therefore also clamped on the other side between the cover plate 5 and the hub disk 2 with the same force. The pressure ring 8 has stops 11 into which the ends of the leg springs 9 engage.
Die Schenkelfeder 9 ist an ihrem radial äußeren Bereich über einen Halteniet 13 fest mit dem Abdeckblech 4 verbunden. Zur besseren Abstützung reicht die Schenkelfeder 9 durch eine Führung 12 im Abdeckblech 4.The leg spring 9 is at its radially outer region over a Retaining rivet 13 is firmly connected to the cover plate 4. The leg spring 9 extends through a guide 12 for better support in the cover plate 4.
Bevor näher auf die Funktion dieser Torsionsdämpfeinrichtung eingegangen wird, sollte kurz an Hand der Fig. 4 die Funktion des Standes der Technik erläutert werden. Die Kupplungsscheibe gemäß dem Stand der Technik weist eine Reibeinrichtung auf, welche ohne Verzögerung beim Einleiten eines Drehmomentes mit einer bestimmten Reibkraft wirksam wird. Diese Reibkraft ist konstant über den Drehwinkel und geht bei Drehrichtungsumkehr der beiden relativ zueinander verdrehbaren Teile durch den Nullpunkt auf den gleichen Wert im negativen Bereich. Diese Drehrichtungsumkehr findet laufend statt, da die Ungleichförmigkeit der Brennkraftmaschine sowie mögliche Drehschwingungen zwischen der Brennkraftmaschine und dem Abtrieb durch eben diese Relativbewegung zwischen den verdrehbaren Teilen des Torsionsschwingungsdämpfers abgebaut bzw. unschädlich gemacht werden sollen. In jedem Falle ergibt sich gemäß dem Stand der Technik jeweils ein sehr großer Momentensprung in der Höhe der doppelten Reibkraft.Before going into more detail on the function of this torsion damping device the function of the prior art should be briefly explained with reference to FIG. The clutch disc according to the prior art has a friction device, which without delay when introducing a torque with a certain Frictional force becomes effective. This frictional force is constant over the angle of rotation and is relative when the direction of rotation of the two is reversed mutually rotatable parts through the zero point to the same value in the negative range. This reversal of the direction of rotation takes place continuously because of the irregularity of the internal combustion engine and possible torsional vibrations between the internal combustion engine and the output is reduced or reduced by this relative movement between the rotatable parts of the torsional vibration damper. should be rendered harmless. In each case, according to the prior art, there is a very large jump in torque in the amount of twice the frictional force.
Die Funktion der Torsionsdämpfeinrichtung gem. Fig. 1 und 2 ist folgende:The function of the torsion damping device according to FIGS the following:
Beim Einleiten eines Drehmomentes über das Abdeckblech 5 von außen her und beim Übertragen dieses Drehmomentes über die nicht dargestellten Federn auf die Nabenscheibe 2 und die Nabe 3 erfolgt eine Verdrehung der beiden Abdeckbleche 4 und 5 gegenüber der Nabenscheibe 2, Jeder Relativbewegung dieser beiden Teile zueinander steht die Reibkraft desjenigen Reibringes 7 entgegen, der zwischen dem Abdeckblech 5 und der Nabenscheibe 2 eingespannt ist. Die Reibkraft des gegenüberliegenden Reibringes 7 setzt erst verzögert ein, und zwar spannt sich erst die Schenkelfeder 9» bis sie ein Drehmoment zu übertragen hat, welches größer ist als die Reibkraft zwischen der Nabenscheibe 2 und dem Reibring 7. Erst dann setzt auch auf dieser Seite die volle Reibkraft ein. Nun ist es ohne weiteres möglich, den Reibring 7 zwischen der Nabenscheibe 2 und dem Abdeckblech 5 mit einer derart niedrigen Reibung zu versehen, daß dieser Reibring praktisch keinen Beitrag zur Reib-When introducing a torque via the cover plate 5 from the outside ago and when this torque is transmitted to the hub disk 2 and the hub 3 via the springs (not shown) a rotation of the two cover plates 4 and 5 with respect to the hub disk 2, each relative movement of these two parts to one another opposes the frictional force of that friction ring 7 which is clamped between the cover plate 5 and the hub disk 2 is. The frictional force of the opposing friction ring 7 only sets in with a delay, namely only the leg spring 9 "to" tensioned it has to transmit a torque which is greater than the frictional force between the hub disk 2 and the friction ring 7 then the full frictional force also applies on this side. Now it is easily possible to place the friction ring 7 between the hub disk 2 and the cover plate 5 to be provided with such a low friction that this friction ring practically does not contribute to the friction
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kraft leistet. Dann wirkt lediglich der Reibring 7 zwischen der Nabenscheibe 2 und den Schenkelfedern 9. Eine solche Reibeinrichtung würde einen Momentenverlauf entspr. Fig. 5 erzielen. Hierbei wirkt die volle Reibkraft, welche bei Belastungswechsel bzw. bei auftretenden Torsionsschwingungen jeweils gleichmäßig auf null abfällt und dann ebenso gleichmäßig in den negativen Bereich kommt und dort bis zum vollen Moment ansteigt. Das Reibmoment wird also hier gleichmäßig ab- bzw. aufgebaut.gives strength. Then only the friction ring 7 acts between the Hub disk 2 and the torsion springs 9. Such a friction device would achieve a torque curve corresponding to FIG. 5. Here the full frictional force acts, which in each case uniformly to zero when the load changes or when torsional vibrations occur falls and then just as evenly comes into the negative area and there rises to the full moment. The frictional torque is therefore evenly reduced or built up here.
Es ist selbstverständlich, daß die gegebenen Verhältnisse - beispielsweise die Drehschwingungs-Empfindlichkeit der verschiedenen Baugruppen zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe - jede mögliche Variante in der Abstimmung zulassen. Eine Variante wäre die Ausführung gem. Fig. 1 und 2, bei denen ein Reibring ohne Verzögerung und ein Reibring mit Verzögerung anspricht. Es ist auch möglich, diese beiden Reibringe mit unterschiedlichen Reibwerten einzusetzen bzw. unterschiedlich wirksame Durchmesser vorzusehen. Eine, weitere Möglichkeit, um auf einfachem Wege die Abstimmung anzupassen, wird darin gesehen, daß beispielsweise zwischen den Schenkelfedern und den Anschlägen 11 ein Spiel in Umfangsrichtung vorgesehen wird. Damit kann ein Momentenlauf erzielt werden, der in Fig. 6 wiedergegeben ist. Hierbei ergibt sich bei auftretenden Drehschwingungen zuerst ein allmählicher Momentenabbau durch Entspannung der Schenkelfedern auf den Wert null, dann ein Aussetzen des Reibnomentes entsprechend der Winkelbewegung, in welcher das Spiel zwischen Schenkelfedern und Anschlägen wirksam ist, und dann wieder ein Anwachsen auf das normale Maß der Reibeinrichtung entsprechend der Auslegung.It goes without saying that the given circumstances - for example the torsional vibration sensitivity of the various assemblies between the internal combustion engine and transmission - every possible one Allow variant in the vote. A variant would be the embodiment according to FIGS. 1 and 2, in which a friction ring without delay and a friction ring responds with delay. It is also possible to use these two friction rings with different coefficients of friction use or provide different effective diameters. Another possibility to get the vote in a simple way adapt, is seen in the fact that, for example, between the leg springs and the stops 11 a game in the circumferential direction is provided. In this way, a torque curve can be achieved which is shown in FIG. 6. This results in when Torsional vibrations first a gradual reduction in torque by relaxing the torsion springs to the value zero, then a cessation of the friction torque according to the angular movement in which the Play between torsion springs and stops is effective, and then again increasing to the normal level of the friction device according to the design.
Eine besonders einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reibeinrichtung ist in Fig. 3 dargestellt. Auch hier ist ein Teil einer Kupplungsscheibe wiedergegeben, mit den beiden Abdeckblechen 5j welche über ein Verbindungsniet 6 drehfest miteinander verbunden und auf Abstand gehalten sind, mit der Nabenscheibe 2 und der Nabe 3, desgleichen mit zwei Reibringen 7, welche seitlich auf der Nabenscheibe 2 aufliegen. Zwischen die beiden Reibringe 7 und die beiden Abdeckbleche 5 sind nun Gummiringe 10 eingesetzt, welche entsprechend der gewünschten Reibkraft mit Vorspannung in axialer Richtung eingesetzt sind. Diese Reibringe 10 aus Gummi bzw. einem anderen Elastomer bewirken, daß beim Auftre-A particularly simple embodiment of the friction device according to the invention is shown in FIG. Here, too, a part of a clutch disk is shown, with the two cover plates 5j which are connected to one another in a rotationally fixed manner via a connecting rivet 6 and kept at a distance, with the hub disk 2 and the hub 3, as well as with two friction rings 7 which rest laterally on the hub disk 2 . Between the two friction rings 7 and the two cover plates 5 rubber rings 10 are now inserted, which are inserted with pretension in the axial direction according to the desired friction force. These friction rings 10 made of rubber or another elastomer have the effect that when
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ten von Drehschwingungen die Torsionsdämpfeinrichtung einen Momentenverlauf, entspr. Fig. 5 aufweist. Auch diese Gummiringe 10 werden bei Relativbewegung zwischen den Abdeckblechen 5 und der Nabenscheibe 2 zuerst auf Scherung beansprucht und es wird erst dann eine Gleitbewegung mit entsprechendem Reibmoment zwischen den Reibringen 7 und der Nabenscheibe 2 erzeugt, wenn die Scherkraft das Reihmoment Übersteigt. th of torsional vibrations the torsion damping device a torque curve, corresponding to FIG. 5. These rubber rings 10 are with relative movement between the cover plates 5 and the Hub disk 2 is first subjected to shear and only then is a sliding movement with a corresponding frictional torque between the friction rings 7 and the hub disk 2 generated when the shear force exceeds the torque.
06.04.1981
PRP-2 Ho/whm-04/06/1981
PRP-2 Ho / whm-
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |