EP1819938A1 - Drehschwingungsdämpfer für eine drehbare welle, insbesondere eines getriebes oder einer verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Drehschwingungsdämpfer für eine drehbare welle, insbesondere eines getriebes oder einer verbrennungskraftmaschine

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EP1819938A1
EP1819938A1 EP05808163A EP05808163A EP1819938A1 EP 1819938 A1 EP1819938 A1 EP 1819938A1 EP 05808163 A EP05808163 A EP 05808163A EP 05808163 A EP05808163 A EP 05808163A EP 1819938 A1 EP1819938 A1 EP 1819938A1
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vibration damper
brake
base
damper housing
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Eduard Gerum
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Hasse and Wrede GmbH
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Hasse and Wrede GmbH
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    • F16F15/173—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using a fluid or pasty material having an inertia member, e.g. ring provided within a closed housing

Definitions

  • Torsional vibration damper for a rotatable shaft, in particular a transmission or an internal combustion engine
  • the present invention relates to a torsional vibration damper for a rotatable shaft, in particular a transmission or an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the present invention has for its object to further develop a torsional vibration damper of the generic type in a simple and cost-effective manner to the effect that this torsional vibration damper another, necessary for a vehicle function to reduce in this way the cost of manufacturing a vehicle.
  • the torsional vibration damper is expanded into a brake, in particular by the fact that the basic part, in particular the damper housing or connected to parts such as
  • a damper housing of the torsional vibration damper may also be formed as a ring-like base, on which another Dämpglangsglied, for example, an elastomeric ring is arranged. If one speaks below of a damper housing, it is insofar the particularly preferred embodiment.
  • a torsional vibration damper can also assume a braking function for a corresponding vehicle. It is not necessary, a completely independent brake manufacture and assemble, as an essential part of a brake consists of the damper housing by the construction according to the invention.
  • the invention thus also provides a combination of a torsional vibration damper with a brake, in particular a drum brake, which is preferably usable as a parking brake of the vehicle.
  • the construction according to the invention can be used as a so-called parking brake.
  • the brake can be designed as a drum brake or as a disc brake.
  • the training as a drum brake is z. B. for the case of the application as a parking brake particularly advantageous because the drum brake by the concentration of the mass on the outer diameter has a high moment of inertia and in addition builds relatively small by the possibility of Kraft self-amplification. Also, the effect of the torsional vibration damper is improved by the now given possibility of simultaneous braking. The damping behavior can now be displayed adaptively within certain limits. The torsional vibration damper is therefore no longer a simple mechanical system with a fixed characteristic, but can be adjusted by means of, for example, electronic control of the brake within limits of the current requirements.
  • the control is preferably carried out in an electronic control unit, which in an already existing unit z. B. may be integrated in the transmission control.
  • Figures 1 to 6 are each half-sections formed by braking torsional vibration damper in different embodiments
  • the reference numeral 1 designates a rotary-vibration damper for a transmission of a motor-driven vehicle, the torsional vibration damper in a preferred embodiment in each case comprising a damper housing 2 with a receiving chamber 3 for an attenuator, for example in FIG Shape of a flywheel 4, which is held in a bearing 5 and surrounded in its shearing gap (at 3) of viscous liquid.
  • the receiving chamber 3 is closed by a cover 6.
  • radially adjustable brake shoes 7 are pressed against the damper housing 2 or against rings 9 with a brake pad 8, which are fixed in a stationary manner on the vehicle side-that is, not circumferentially fastened Damper housing 2 are preferably made in one piece.
  • a ring 9 integrally formed on the damper housing 2 is held by an annular flange 10 projecting radially beyond the damper housing 2, wherein the annular flange 10 in turn integrally connects to the damper housing 2.
  • brake shoes 7 are pressed with brake pads 8.
  • the brake shoes 7 could be pressed onto the outside of the ring 9.
  • the brake shoes 7 are pressed with the brake pads 8 directly on the outer annular surface of the damper housing 2.
  • the rings 9 or the damper housing 2 form the brake drum of a drum brake.
  • the said flange 1 1 is formed radially projecting directly against the damper housing 2.
  • the aforementioned flange 1 1 is integrally formed on a damper housing 2 integrally formed, axially projecting support ring 12, wherein the support ring 12 has a smaller diameter than the outer diameter of the damper housing 2. held by the support ring 12 flange 1 1 extends again radially in the outer direction of the damper housing 2 and has an outer diameter
  • the flange 11 used as a brake disk protrudes beyond the outer annular surface of the damper housing 2. stands, while the flange 1 1 in the embodiment of Figure 6 approximately in
  • the actuation of the brake shoes 7 is preferably carried out by an electric motor.
  • electrical setpoint generator are required, with an electronic control unit for this purpose preferably in an already existing unit z.
  • the transmission control of a vehicle can be integrated. It is theoretically conceivable also a hydraulic or pneumatic actuation.
  • the brake can thus also be used to adjust the damping behavior of the torsional vibration damper.
  • Brake shoes are pressed, manufactured in one piece with the damper housing 2. Deviating from this, it is of course also conceivable to connect corresponding rings or flanges as separate components fixed to the damper housing 2.

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Abstract

Ein Drehschwingungsdämpfer (2) eines motorbetriebenen Fahrzeuges, umfassend ein im wesentlichen rotationssymmetrisches Grundteil und ein Dämpfungsglied (4), zeichnet sich dadurch aus, dass er zu einer Bremse, vorzugsweise zu einer Parkbremse, ausgebaut ist dadurch, dass an das Grundteil (2) oder an daran ange­schlossene Teile wie Ringe (9) oder Flansche (11) fahrzeugseitig ortsfest angeord­nete Bremsbacken (7) oder Bremsklötze anpreßbar sind.

Description

Drehschwingungsdämpfer für eine drehbare Welle, insbesondere eines Getriebes oder einer Verbrennungskraftmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer für eine drehbare Welle, insbesondere eines Getriebes oder einer Verbrennungskraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Getrieben von Fahrzeugen treten Schwingungen auf, die durch die periodischen Verbrennungsabläufe im Motor angeregt werden. Zur Reduzierung dieser Schwingungen werden entweder Schwungmassen z. B. auf eine Kupplungsscheibe zum Kuppeln des Getriebes mit einer Antriebswelle oder aber Drehschwingungs- dämpfer der gattungsgemäßen Art verwendet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwingungsdämpfer der gattungsgemäßen Art auf einfache und kostengünstige Weise dahingehend weiter zu entwickeln, dass dieser Drehschwingungsdämpfer eine weitere, für ein Fahrzeug notwendige Funktion erfüllt, um auf diese Weise die Kosten für die Herstellung eines Fahrzeuges zu senken.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Drehschwingungsdämpfer zu einer Bremse ausgebaut ist, insbesondere dadurch, dass an das Grund- teil, insbesondere das Dämpfergehäuse oder an daran angeschlossene Teile wie
Ringe, Flansche oder dergleichen fahrzeugseitig ortsfest angeordnete Bremsbacken oder Bremsklötze anpreßbar sind. Anstelle eines Dämpfergehäuses kann der Drehschwingungsdämpfer auch als ringartiges Grundteil ausgebildet sein, an dem ein anderes Dämpfüngsglied, beispielsweise ein Elastomerring angeordnet ist. Wenn nachfolgend von einem Dämpfergehäuse gesprochen wird, handelt es sich insofern um das besonders bevorzugte Ausführungsbeispiel.
Durch diese konstruktiv vergleichsweise einfache Maßnahme kann ein Drehschwingungsdämpfer auch eine Bremsfunktion für ein entsprechendes Fahrzeug übernehmen. Dabei ist es nicht erforderlich, eine komplett eigenständige Bremse herzustellen und zu montieren, da ein wesentlicher Bestandteil einer Bremse durch die erfindungsgemäße Konstruktion aus dem Dämpfergehäuse besteht.
Die Erfindung schafft damit auch eine Kombination aus einem Drehschwingungs- dämpfer mit einer Bremse, insbesondere einer Trommelbremse, die vorzugsweise als Parkbremse des Fahrzeugs nutzbar ist.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Konstruktion als sogenannte Parkbremse eingesetzt werden.
Dabei kann die Bremse als Trommelbremse oder als Scheibenbremse ausgebildet sein.
Die Ausbildung als Trommelbremse ist z. B. für den Fall der Anwendung als Park- bremse besonders vorteilhaft, weil die Trommelbremse durch die Konzentration der Masse am Außendurchmesser ein hohes Massenträgheitsmoment aufweist und zusätzlich durch die Möglichkeit der Kraftselbstverstärkung relativ klein baut. Auch die Wirkung des Drehschwingungsdämpfer wird durch die nun gegebene Möglichkeit der gleichzeitigen Bremsung verbessert. Das Dämpfungsverhalten kann nun in gewissen Grenzen adaptiv dargestellt werden. Der Drehschwingungsdämpfer ist somit kein einfaches mechanisches System mehr mit einer unveränderlichen Charakteristik, sondern kann mittels einer beispielsweise elektronischen Regelung der Bremse in Grenzen den aktuellen Erfordernissen angepasst werden.
Da Parkbremsen der oben erwähnten Bauart oftmals elektromotorisch betätigt werden, ist eine elektronische Regelung bei einem Sollwertgeber notwendig. Hierüber kann dann auch die Charakteristik des Drehschwingungsdämpfers variiert werden.
Die Regelung erfolgt vorzugsweise in einer elektronischen Steuereinheit, die in ei- ne ohnehin vorhandene Einheit z. B. in der Getriebesteuerung integriert sein kann.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche. Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figuren 1 bis 6 jeweils Halbschnitte durch zu Bremsen ausgebaute Drehschwin- gungsdämpfer in unterschiedlichen Ausführungsformen
In den Figuren 1 bis 6 ist mit dem Bezugszeichen 1 jeweils ein Drehsclrwingungs- dämpfer für ein Getriebe eines motorbetriebenen Fahrzeuges bezeichnet, wobei der Drehschwingungsdämpfer als Grundteil hier in bevorzugter Ausgestaltung jeweils ein Dämpfergehäuse 2 mit einer Aufnahmekammer 3 für ein Dämpfungsglied um- fasst, beispielsweise in Form eines Schwungringes 4, der in einem Lager 5 gehalten und in seinem Scherspalt (bei 3) von viskoser Flüssigkeit umgeben ist. Die Aufnahmekammer 3 ist durch einen Deckel 6 verschlossen.
Diese Aufbau ist bei allen dargestellten Ausfuhrungsbeispielen gleich. Ebenfalls gleich ist bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen, dass der Drehschwingungsdämpfer 1 als Bremsfläche genutzt wird, wobei die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 1 bis 4 als Trommelbremsen und die Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 und 6 als Scheibenbremsen bezeichnet werden können. Zur Zuspan- nung der Bremsbeläge 8 wird eine hier nicht dargestellte Zuspannmechanik genutzt, wie sie an sich bei Trommelbremsen oder Scheibenbremsen bekannt ist und die auf die besonderen Gegebenheiten hier angepasst ist.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 4 werden radial verstell- bare Bremsbacken 7 mit einem Bremsbelag 8, welche in nicht dargestellter Weise fahrzeugseitig ortsfest -das heißt nicht umlaufend- befestigt sind, an das Dämpfergehäuse 2 oder an Ringe 9 angepresst, die mit dem Dämpfergehäuse 2 vorzugsweise einstückig hergestellt sind.
So ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 das Dämpfergehäuse 2 auf der dem
Deckel 6 abgewandten Stirnseite durch einen in axialer Richtung vorstehenden Ring 9 verlängert. An diesen Ring 9 können innenseitig -alternativ aber auch außenseitig- die erwähnten Bremsbacken 7 angepresst werden. Beim Ausfύhrungsbeispiel gemäß Figur 2 werden Bremsbacken 7 mit Bremsbelägen 8 unmittelbar an eine innere Umfangsfläche des Dämpfergehäuses 2 ange- presst.
Beim Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 3 ist ein an das Dämpfergehäuse 2 angeformter Ring 9 von einem radial über das Dämpfergehäuse 2 hinaus vorstehender Ringflansch 10 gehalten, wobei der Ringflansch 10 wiederum einstückig an das Dämpfergehäuse 2 anschließt. An die Innenseite des Ringes 9 werden wiederum Bremsbacken 7 mit Bremsbelägen 8 angepresst.
Alternativ hierzu könnten die Bremsbacken 7 auch auf die Außenseite des Ringes 9 aufgepresst werden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 werden die Bremsbacken 7 mit den Bremsbelägen 8 unmittelbar auf die äußere Ringfläche des Dämpfergehäuses 2 aufgepresst.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 4 bilden die Ringe 9 oder das Dämpfergehäuse 2 die Bremstrommel einer Trommelbremse.
Bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung nach den Figuren 5 und 6, die in Ausbau des Dämpfergehäuses 2 als Scheibenbremse zeigen, sind am Dämpfergehäuse 2 sich radial zur Drehachse des Dämpfergehäuse 2 erstreckende und Bremsscheiben bildende Flansche 1 1 (diese können auch kegelstumpfartig ausgebildet sein) angeformt, bei denen an zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten Bremsbacken 7 mit Bremsbelägen 8 anpreßbar sind.
Dabei ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 der besagte Flansch 1 1 unmittelbar an das Dämpfergehäuse 2 radial abstehend angeformt. Beim Ausführungs- beispiel nach Figur 6 ist der erwähnte Flansch 1 1 an einen am Dämpfergehäuse 2 einstückig angeformten, axial vorstehenden Tragring 12 angeformt, wobei der Tragring 12 einen kleineren Durchmesser aufweist als der Außendurchmesser des Dämpfergehäuses 2. Der vom Tragring 12 gehaltene Flansch 1 1 erstreckt sich wieder radial in Außenrichtung des Dämpfergehäuses 2 und weist einen Außendurch- messer auf, der etwa identisch ist mit dem Außendurchmesser des Dämpfergehäuses 2. Die Unterschiede der Ausfuhrungsbeispiele 5 und 6 liegen somit weitestge- hend darin, dass beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 der als Bremsscheibe genutzte Flansch 11 über die äußere Ringfläche des Dämpfergehäuses 2 hinaus vor- steht, während der Flansch 1 1 beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 in etwa im
Außendurchmesserbereich des Dämpfergehäuses 2 liegt.
Bei den Figuren 5 und 6 bilden die Flansche 1 1 praktisch die Bremsscheibe einer Scheibenbremse.
Die Betätigung der Bremsbacken 7 erfolgt vorzugsweise elektromotorisch. Für die entsprechenden Elektromotoren werden elektrische Sollwertgeber benötigt, wobei eine elektronische Steuereinheit hierfür vorzugsweise in einer ohnehin vorhandenen Einheit z. B. der Getriebesteuerung eines Fahrzeuges integriert sein kann. Denkbar ist theoretisch auch eine hydraulische oder pneumatische Betätigung.
Die Bremse kann somit auch zur Einstellung des Dämpfungsverhaltens des Drehschwingungsdämpfers herangezogen werden.
Bei den dargestellten Ausfuhrungsbeispielen sind die Ringe oder Flansche, an die
Bremsbacken anpreßbar sind, einstückig mit dem Dämpfergehäuse 2 hergestellt. Abweichend hiervon ist es selbstverständlich auch denkbar, entsprechende Ringe oder Flansche als separate Bauteile fest mit dem Dämpfergehäuse 2 zu verbinden.
Bezugszeichenliste
1 Drehschwingungsdämpfer
2 Dämpfergehäuse
3 Aufnahmeraum
4 Schwungring
5 Lager
6 Deckel
7 Bremsbacke
8 Bremsbelag
9 Ring
10 Ringflansch
1 1 Flansch(e)
12 Tragring

Claims

Ansprüche
1. Drehschwingungsdämpfer (1) für eine drehbare Welle, insbesondere eines Getriebes oder einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend ein Grundteil und ein Dämpfungsglied, wobei das Grundteil insbesondere als Dämpfergehäuse mit einer Aufnahmekammer und einem darin angeordneten Dämpfungsring ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschwingungsdämpfer (1) als Bremse ausgebaut ist.
2. Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschwingungsdämpfer dadurch zur Bremse ausgebaut ist, dass an das Grundteil, insbesondere das Dämpfergehäuse (2) oder an daran angeschlossene Teile wie Ringe (9) oder Flansche (1 1) oder dergleichen fahrzeug- seitig ortsfest angeordnete Bremsbacken (7) oder Bremsklötze anpreßbar sind.
3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbacken (7) an eine äußere Umfangsfläche des Grundteils, insbesondere Dämpfergehäuses (2) anpreßbar sind.
4. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbacken (7) an eine innere Umfangsfläche des Grundteils, insbesondere Dämpfergehäuses (2) anpreßbar sind.
5. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an das Grundteil, insbesondere Dämpfergehäuse (2) ein axial oder radial gegenüber dem Grundteil, insbesondere Dämpfergehäuse (2) vorstehender Ring (9) angeschlossen ist, auf den die Bremsbacken (7) innen- oder außenseitig anpreßbar sind.
6. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an das Grundteil, insbesondere Dämpfergehäuse (2) ein radial verlaufender Flansch (1 1) angeschlossen ist, auf dessen einander gegenüberliegende Stirnflächen Bremsbacken (7) anpreßbar sind.
7. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (11) umfangseitig über das Grundteil, insbesondere Dämpfergehäuse (2) hinaus vorsteht.
8. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (1 1) von einem axial über das Grundteil, insbesondere Dämpfergehäuse (2) hinaus vorstehenden Tragring ( 12) gehalten ist.
9. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Bremsbacken (7) mittels einer Zuspannvor- richtung betätigbar sind, der ein Krafterzeuger zugeordnet ist.
10. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Elektromotoren in eine fahrzeugsei- tige Einheit, z. B. eine Getriebesteuerung, integriert ist.
1 1. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Krafterzeuger ein Elektromotor ist.
12. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Krafterzeuger hydraulisch oder pneumatisch betrieben ist.
EP05808163A 2004-12-01 2005-11-23 Drehschwingungsdämpfer für eine drehbare welle, insbesondere eines getriebes oder einer verbrennungskraftmaschine Withdrawn EP1819938A1 (de)

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