EP2283247A1 - Torsional vibration damper - Google Patents

Torsional vibration damper

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Publication number
EP2283247A1
EP2283247A1 EP09753544A EP09753544A EP2283247A1 EP 2283247 A1 EP2283247 A1 EP 2283247A1 EP 09753544 A EP09753544 A EP 09753544A EP 09753544 A EP09753544 A EP 09753544A EP 2283247 A1 EP2283247 A1 EP 2283247A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling
torsional vibration
vibration damper
coupling part
spring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09753544A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Freund
Andreas Kissler
Jürgen Schulze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asturia Automotive Systems AG
Original Assignee
Asturia Automotive Systems AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Asturia Automotive Systems AG filed Critical Asturia Automotive Systems AG
Publication of EP2283247A1 publication Critical patent/EP2283247A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/1204—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon with a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/1205—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon with a kinematic mechanism or gear system with a kinematic mechanism, i.e. linkages, levers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/16—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using a fluid or pasty material

Definitions

  • the invention relates to a torsional vibration damper, which is used between a drive and an output system and serves to dampen the input and output vibrations and compensates for torque fluctuations.
  • torsional vibration dampers are known in which a drive member and an output member are connected via a torsion spring (e.g., DE 10 2005 037 996 B3) for torque transmission.
  • a torsion spring e.g., DE 10 2005 037 996 B3
  • a torsional vibration damper with purelyverschieblichem damping element is known.
  • the particular for the clutch disc of a motor vehicle friction clutch suitable torsional vibration damper has two rotatable relative to each other about a common axis of rotation damper parts, which are coupled together via an axial thrust surface and a dome part.
  • the dome part shifts against the axial force of springs.
  • the dome part may be axially fixedly connected to one of the damper parts, is axially displaceable, but rotatably coupled with this.
  • the dome part divides a sealed to the outside, at least partially filled with damping fluid space in two subspaces, which are connected to each other via a throttle channel.
  • Dual-mass flywheels for transmitting a torque and for compensating for torsional vibrations are described in DE 696 15 982 T2 and in DE 695 21 982 T2.
  • There are two flywheel masses are provided, which are coupled together with a plurality of rotary rods and springs.
  • the springs are designed in the form of circumferentially extending coil springs or elastomeric material. These flywheels have a complicated structure and a large scope and allow only small angles of rotation
  • Torsional vibration damper with elastomeric damping elements are also known from DE 27 42 560 C2, GB 1 534675 and GB 298,319. Disadvantage of the aforementioned solutions is the relatively complicated production engineering effort and for some applications still insufficient damping properties.
  • the object of the invention is to develop a torsional vibration damper, which has a simple structural design, can be used for a wide range of applications and has excellent damping properties and allows a twist angle of about ⁇ 30 ° of the two shaft ends. This object is achieved with the features of the first claim. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
  • the torsional vibration damper has a damping member disposed between a first member and a second member, wherein the first member and the second member are rotatable relative to each other, and is axially or axially disposed with or without one in a housing between the first and second members formed displaceable coupling part, wherein when using a coupling part, this is arranged between the first element and the second element and the first element is connected to the coupling part via first rotatably mounted rigid coupling elements and the second element with the coupling part via second rotatably mounted rigid coupling elements such that during relative rotation between the first and the second element a) the coupling part against the spring force of a spring element shifts and / or b) the coupling member against a medium moves, which acts on both sides of the coupling part or that in a design of the damping element it with or without coupling part c) are integrated into third coupling elements resilient elements and the coupling elements are connected to the first and the second element.
  • At least one first spring element between the first element and the coupling part and at least one second is preferred in the torsional vibration damper
  • the dome part divides a space in the housing into two subspaces in which the medium is, which is in particular a liquid, a gas or a liquid-gas mixture.
  • the medium is, which is in particular a liquid, a gas or a liquid-gas mixture.
  • a gel or a viscoelastic medium as medium located in the subspaces.
  • the coupling elements are preferably designed in the form of ball rods, which are pivotally mounted at both ends on the first and second elements and on the coupling part.
  • the coupling member is axially movable and rotatably mounted in the housing.
  • first element is a first shaft and the second element is the housing.
  • first element as a first shaft and the second element may be formed as a second shaft or coupled to the waves, in which case the housing is preferably fixed to the frame.
  • the first element may for example be a drive element and the second element an output element or vice versa.
  • the coupling element may have a circumferential collar which projects into an annular space of the housing.
  • the annular space is preferably arranged centrally and circumferentially and extends radially outward in the housing.
  • the annulus is e.g. filled with a damping medium, which is displaced by the collar during an axial movement of the piston.
  • the displacement preferably takes place via defined throttling resistances, e.g. be formed by one or more breakthroughs in the federal government.
  • the collar can act against the restoring force of an energy-storing element, in particular a spring (mechanical spring or gas pressure spring) during an axial movement of the piston.
  • an energy-storing element in particular a spring (mechanical spring or gas pressure spring) during an axial movement of the piston.
  • Fig. 1 schematic representation of a torsional vibration damper under
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a torsional vibration damper using a vibration damping elastic medium
  • Fig. 3 schematic representation of a torsional vibration damper under
  • FIG. 4 schematic representation of a torsional vibration damper with coupling elements, in which a spring is integrated and with coupling part, wherein the
  • Housing is connected to the end of the second coupling elements.
  • FIGS. 1 and 2 A torsional vibration damper with a damping element 1, which has an axially displaceable coupling part 3 arranged in a housing 2, is shown in FIGS. 1 and 2.
  • the housing 2 is mounted fixed to the frame and the coupling part 3 is arranged between a first element 4 in the form of a first rotary shaft and a second element 5 in the form of a second rotary shaft, wherein the first element 4 and the second element 5 are rotatable relative to each other.
  • the first element 4 is connected to the coupling part 3 via first rotatably mounted rigid coupling elements 4.1 and the second element 5 to the coupling part 3 via second rotatably mounted rigid coupling elements 5.1.
  • the first coupling elements 4.1 are formed in the form of ball rods and rotatably supported with their spherical ends on the one hand in a first receptacle 4.2 of the first element 4 and on the other hand in a receptacle 3.1 of the coupling part 3.
  • the second coupling elements 5.1 are formed in the form of ball rods and with their spherical ends on the one hand in a second receptacle 5.2 of the second Element 5 and on the other hand rotatably mounted in a receptacle 3.2 of the coupling part 3.
  • the first and the second coupling elements 4.1 and 5.1 are suitable for transmitting torques between the first and the second element.
  • a first compression spring 6 is disposed and between the second receptacle 5.2 and the coupling part is seated a second compression spring 7.
  • the first and the second compression spring 6, 7 are in the form of coil springs and are below Preload on.
  • Gem. Fig. 2 divided sealed in the direction of the housing 2 coupling part 3 divides the space in the housing 2 in a first subspace 8, which extends from the coupling part 2 in the direction of the first element 4 and in a second subspace 9 extending from the coupling part. 3 extends in the direction of the second element 5.
  • a liquid damping medium 10 which can flow via at least one in the coupling part 3 integrated valve 11 of a subspace 8, 9 in the other sub-space 8, 9.
  • a damping medium a liquid-gas mixture is preferably used.
  • first rotary shaft (first element 1) and the second rotary shaft (second element 2) are rotated relative to one another, then the coupling elements 5.1, 5.2 adopt a different spatial angular position and the coupling part 3 is moved along the longitudinal axis A according to FIG. Fig. 1 against the spring force of the compression springs 6, 7 and acc. Fig. 2 moves against the damping force of the damping medium 10.
  • the coupling part 3 also performs a rotary movement.
  • the coupling elements 5.1, 5.2 and the elasticity of the springs 6, 7 (FIG. 1) or the damping medium 10 (FIG. 2) By means of the coupling elements 5.1, 5.2 and the elasticity of the springs 6, 7 (FIG. 1) or the damping medium 10 (FIG. 2), the torsional vibrations between the first element 4 and the second element 5 are damped and torque peaks are reduced.
  • FIGS. 3 and 4 variants of a damping element 1 are shown, in which the first element 4 is designed in the form of a first rotary shaft and the second element 5, which is rotatable relative thereto, is the housing 2.
  • third coupling elements 4.3 are pivotally mounted on the receptacle 4.2 of the first element 4 and on the receptacle 5.2 of the second element 5.
  • the third coupling elements 4.3 are here divided transversely to its longitudinal axis into two halves, wherein the two halves are each connected by a spring 12 which is seated in a housing not shown, so that the third coupling elements 4.3 in a relative rotation between the first and second element 4, 5 against the spring force of the spring 12 are variable in length.
  • On a coupling part 3 was omitted here.
  • the third coupling elements 4.3 should not be bendable, but only be variable in length along their longitudinal axis, so that with these torques are transferable.
  • a coupling part 3 was provided, which is pivotably connected via third coupling elements 4.3 to the first element 4 in the form of a rotary shaft and via third coupling elements 4.3c to the second element 5 in the form of the housing 2 ,
  • the third coupling elements acc. Fig. 4 can also be first and second coupling elements 4.1, 5.1 and coil springs 6, 7 as in Fig. 1 or first and second coupling elements 4.1, 5.1 and a damping medium 10 as shown in Fig. 2 are used.

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Abstract

The invention relates to a torsional vibration damper (1) having a damping element disposed between a first element (4) and a second element (5), wherein the first element and the second element can rotate relative to each other. Said damper has or does not have a coupling part (3) that is located in a housing (2) and is axially displaceable along an axis (A) between the first and the second element, wherein: a) the coupling part displaces along the axis (A) against the spring force of at least one spring element (6, 7) and/or b) the coupling part displaces along the axis (A) against a medium acting on both sides of the coupling part, wherein the medium is located in internally or externally location partial spaces. Or that: in a design of the damping element having or not having the coupling part, c) compliant elements are integrated in third coupling elements and the coupling elements are connected to the first and the second element.

Description

Torsionsschwinqunqsdämpfer Torsionsschwinqunqsdämpfer
Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, der zwischen einem Antriebsund einem Abtriebssystem eingesetzt wird und zur Dämpfung der Eingangs- und Ausgangsschwingungen dient und Drehmomentschwankungen ausgleicht.The invention relates to a torsional vibration damper, which is used between a drive and an output system and serves to dampen the input and output vibrations and compensates for torque fluctuations.
Es sind zahlreiche Torsionsschwingungsdämpfer bekannt, bei welchen ein Antriebselement und ein Abtriebselement über eine Torsionsfeder (z.B. DE 10 2005 037 996 B3) zur Drehmomentübertragung verbunden sind.Numerous torsional vibration dampers are known in which a drive member and an output member are connected via a torsion spring (e.g., DE 10 2005 037 996 B3) for torque transmission.
Es sind weiterhin Systeme bekannt, bei welchem eine Torsionsschwingung mittels radialer oder in Umfangsrichtung beaufschlagbarer Federelemente gedämpft wird (DE 198 12 303 A1 , DE 197 33 334 A1)Systems are still known in which a torsional vibration is damped by means of radial or circumferentially acted upon spring elements (DE 198 12 303 A1, DE 197 33 334 A1)
Aus DE 32 28 673 A1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer mit seitenverschieblichem Dämpfelement bekannt. Der insbesondere für die Kupplungsscheibe einer Kraftfahrzeug- Reibungskupplung geeignete Torsionsschwingungsdämpfer weist zwei relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse verdrehbare Dämpferteile auf, die über eine Axialschubfläche und ein Kuppelteil miteinander gekuppelt sind. Bei Relativdrehung der Dämpferteile verschiebt sich der Kuppelteil gegen die axiale Kraft von Federn. Der Kuppelteil kann mit einem der Dämpferteile axial fest verbunden sein, ist axial verschiebbar, jedoch drehfest mit diesem gekuppelt. Der Kuppelteil unterteilt einen nach außen hin abgedichteten, zumindest teilweise mit Dämpferflüssigkeit gefüllten Raum in zwei Teilräume, die über einen Drosselkanal miteinander verbunden sind. Zweimassenschwungräder zur Übertragung eines Drehmomentes und zur Kompensierung von Drehschwingungen werden in DE 696 15 982 T2 und in DE 695 21 982 T2 beschrieben. Es sind zwei Schwungradmassen vorgesehen, die mit einer Vielzahl von Drehgestängen und Federn miteinander gekoppelt sind. Die Federn sind dabei in Form von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schraubenfedern oder aus elastomeren Material ausgebildet. Diese Schwungräder weisen einen komplizierten Aufbau und einen großen Umfang auf und ermöglichen nur kleine VerdrehwinkelFrom DE 32 28 673 A1 a torsional vibration damper with seitenverschieblichem damping element is known. The particular for the clutch disc of a motor vehicle friction clutch suitable torsional vibration damper has two rotatable relative to each other about a common axis of rotation damper parts, which are coupled together via an axial thrust surface and a dome part. Upon relative rotation of the damper parts, the dome part shifts against the axial force of springs. The dome part may be axially fixedly connected to one of the damper parts, is axially displaceable, but rotatably coupled with this. The dome part divides a sealed to the outside, at least partially filled with damping fluid space in two subspaces, which are connected to each other via a throttle channel. Dual-mass flywheels for transmitting a torque and for compensating for torsional vibrations are described in DE 696 15 982 T2 and in DE 695 21 982 T2. There are two flywheel masses are provided, which are coupled together with a plurality of rotary rods and springs. The springs are designed in the form of circumferentially extending coil springs or elastomeric material. These flywheels have a complicated structure and a large scope and allow only small angles of rotation
Drehschwingungstilger mit elastomeren Dämpfungselementen sind auch aus DE 27 42 560 C2, GB 1 534675 und GB 298,319 bekannt. Nachteil der vorgenannten Lösungen ist der relativ komplizierte fertigungstechnische Aufwand und die für einige Anwendungen noch ungenügenden Dämpfungseigenschaften.Torsional vibration damper with elastomeric damping elements are also known from DE 27 42 560 C2, GB 1 534675 and GB 298,319. Disadvantage of the aforementioned solutions is the relatively complicated production engineering effort and for some applications still insufficient damping properties.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Torsionsschwingungsdämpfer zu entwickeln, der einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist, für ein breites Anwendungsspektrum einsetzbar ist und hervorragende Dämpfungseigenschaften aufweist und einen Verdrehwinkel von über ±30° der beiden Wellenenden ermöglicht. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object of the invention is to develop a torsional vibration damper, which has a simple structural design, can be used for a wide range of applications and has excellent damping properties and allows a twist angle of about ± 30 ° of the two shaft ends. This object is achieved with the features of the first claim. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
Der Torsionsschwingungsdämpfer weist ein Dämpfungselement auf, welches zwischen einem ersten Element und einem zweiten Element angeordnet ist, wobei das erste Element und das zweite Element relativ zueinander drehbar sind und ist mit oder ohne einen, in einem Gehäuse zwischen dem ersten und dem zweiten Element angeordneten axial verschiebbaren Koppelteil ausgebildet, wobei bei Verwendung eines Koppelteiles dieses zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element angeordnet ist und das erste Element mit dem Koppelteil über erste drehbeweglich gelagerte starre Koppelelemente und das zweite Element mit dem Koppelteil über zweite drehbeweglich gelagerte starre Koppelelemente verbunden ist derart, dass sich bei Relativdrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Element a) das Koppelteil gegen die Federkraft eines Federelementes verschiebt und/oder b) das Koppelteil gegen ein Medium verschiebt, welches beidseitig am Koppelteil wirkt oder dass bei einer Ausbildung des Dämpfungselementes mit oder ohne Koppelteil c) in dritte Koppelelemente federnde Elemente integriert sind und die Koppelelemente mit dem ersten und dem zweiten Element verbunden sind.The torsional vibration damper has a damping member disposed between a first member and a second member, wherein the first member and the second member are rotatable relative to each other, and is axially or axially disposed with or without one in a housing between the first and second members formed displaceable coupling part, wherein when using a coupling part, this is arranged between the first element and the second element and the first element is connected to the coupling part via first rotatably mounted rigid coupling elements and the second element with the coupling part via second rotatably mounted rigid coupling elements such that during relative rotation between the first and the second element a) the coupling part against the spring force of a spring element shifts and / or b) the coupling member against a medium moves, which acts on both sides of the coupling part or that in a design of the damping element it with or without coupling part c) are integrated into third coupling elements resilient elements and the coupling elements are connected to the first and the second element.
Bevorzugt ist in dem Torsionsschwingungsdämpfer wenigstens ein erstes Federelement zwischen dem ersten Element und dem Koppelteil und wenigstens ein zweitesAt least one first spring element between the first element and the coupling part and at least one second is preferred in the torsional vibration damper
Federelement zwischen dem zweiten Element und dem Koppelteil angeordnet, wobei die Federelemente z.B. in Form einer Schraubenfeder ausgebildet sind. Es ist weiterhin möglich, dass wenigstens ein Federelement in jeweils ein Koppelelement integriert ist und das Koppelelement entgegen dessen Federkraft durch Längenveränderung der Feder längenveränderbar ist. Bei Verwendung eines dämpfenden Mediums unterteilt das Kuppelteil einen Raum im Gehäuse in zwei Teilräume, in denen sich das Medium befindet, welches insbesondere eine Flüssigkeit, ein Gas oder ein Flüssigkeits-Gasgemisch ist. Alternativ ist es auch möglich, als sich in den Teilräumen befindliches Medium ein Gel oder ein viskoelastisches Medium zu verwenden.Spring element disposed between the second element and the coupling part, wherein the spring elements are formed, for example in the form of a coil spring. It is also possible that at least one spring element is integrated in each case a coupling element and the coupling element against its spring force by changing the length of the spring is variable in length. When using a damping medium, the dome part divides a space in the housing into two subspaces in which the medium is, which is in particular a liquid, a gas or a liquid-gas mixture. Alternatively, it is also possible to use a gel or a viscoelastic medium as medium located in the subspaces.
Infolge der Kolbenverschiebung wird entweder das Medium elastisch verdichtet und/oder über einen Rohranschluss ein externer elastischer Puffer betätigt.As a result of the piston displacement, either the medium is elastically compressed and / or an external elastic buffer is actuated via a pipe connection.
Es ist auch möglich, die Teilräume miteinander zu verbinden, so dass das Medium aus einem Teilraum in den anderen Teilraum strömen kann. Dies erfolgt bevorzugt unter Einsatz eines entsprechenden Ventils oder über eine Bohrung, deren Querschnitt dämpfungsbestimmend wirkt.It is also possible to connect the subspaces with each other so that the medium can flow from one subspace into the other subspace. This is preferably done using a corresponding valve or via a bore whose cross-section has a damping effect.
Die Koppelelemente sind bevorzugt in Form von Kugelstangen ausgebildet, die an beiden Enden am ersten und zweiten Element und am Koppelteil drehgelenkig gelagert sind. Das Koppelteil ist dabei im Gehäuse axialbeweglich und drehbeweglich gelagert.The coupling elements are preferably designed in the form of ball rods, which are pivotally mounted at both ends on the first and second elements and on the coupling part. The coupling member is axially movable and rotatably mounted in the housing.
Es ist möglich, dass das erste Element eine erste Welle und das zweite Element das Gehäuse ist. Weiterhin kann sowohl das erste Element als eine erste Welle und das zweite Element als eine zweite Welle ausgebildet bzw. mit den Wellen gekoppelt sein, wobei in diesem Fall das Gehäuse bevorzugt gestellfest ist.It is possible that the first element is a first shaft and the second element is the housing. Furthermore, both the first element as a first shaft and the second element may be formed as a second shaft or coupled to the waves, in which case the housing is preferably fixed to the frame.
Das erste Element kann beispielsweise ein Antriebselement und das zweite Element ein Abtriebselement sein oder umgekehrt.The first element may for example be a drive element and the second element an output element or vice versa.
Weiterhin kann das Koppelelement einen umlaufenden Bund aufweisen, der in einen Ringraum des Gehäuses ragt. Der Ringraum ist bevorzugt zentrisch und umlaufend angeordnet und erstreckt sich radial nach außen im Gehäuse. Der Ringraum ist z.B. mit einem Dämpfungsmedium gefüllt, welches bei einer axialen Bewegung des Kolbens durch den Bund verdrängt wird. Die Verdrängung erfolgt bevorzugt über definierte Drosselwiderstände, die z.B. durch einen oder mehrere Durchbrüche im Bund gebildet werden.Furthermore, the coupling element may have a circumferential collar which projects into an annular space of the housing. The annular space is preferably arranged centrally and circumferentially and extends radially outward in the housing. The annulus is e.g. filled with a damping medium, which is displaced by the collar during an axial movement of the piston. The displacement preferably takes place via defined throttling resistances, e.g. be formed by one or more breakthroughs in the federal government.
Zusätzlich oder alternativ kann der Bund bei einer axialen Bewegung des Kolbens auch gegen die Rückstellkraft eines energiespeichernden Elementes, insbesondere einer Feder (mechanische Feder oder Gasdruckfeder) wirken. Mit der Erfindung wird eine einfache konstruktive Lösung eines Torsionsschwingungsdämpfers geschaffen, welcher flexibel unterschiedlichsten Einsatzgebieten anpassbar ist und mit welchem hervorragende Dämpfungseigenschaften durch die Kombination der Koppelelemente mit Federelementen und/oder Medien erzielbar und mit dem hohe Drehmomentenspitzen abbaubar und große Verdrehwinkel erreichbar sind.Additionally or alternatively, the collar can act against the restoring force of an energy-storing element, in particular a spring (mechanical spring or gas pressure spring) during an axial movement of the piston. With the invention, a simple constructive solution of a torsional vibration damper is created, which is flexibly adaptable to a wide variety of applications and with which excellent damping properties by combining the coupling elements with spring elements and / or media achievable and degradable with the high torque peaks and large angles of rotation can be achieved.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to embodiments and accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 : schematische Darstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers unterFig. 1: schematic representation of a torsional vibration damper under
Verwendung von zwei Druckfedern, die beidseitig zum Koppelteil angeordnet sind,Use of two compression springs, which are arranged on both sides of the coupling part,
Fig. 2: schematische Darstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers unter Verwendung eines schwingungsdämpfenden elastischen Mediums,2 shows a schematic representation of a torsional vibration damper using a vibration damping elastic medium,
Fig. 3: schematische Darstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers unterFig. 3: schematic representation of a torsional vibration damper under
Verwendung von in die Koppelelemente integrierten Federelementen ohne Koppelteil, wobei das Gehäuse mit dem Ende der Koppelelemente verbunden ist. Fig. 4: schematische Darstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers mit Koppelelementen, in die eine Feder integriert ist und mit Koppelteil, wobei dasUse of integrated in the coupling elements spring elements without coupling part, wherein the housing is connected to the end of the coupling elements. Fig. 4: schematic representation of a torsional vibration damper with coupling elements, in which a spring is integrated and with coupling part, wherein the
Gehäuse mit dem Ende der zweiten Koppelelemente verbunden ist.Housing is connected to the end of the second coupling elements.
Ein Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Dämpfungselement 1 , welches ein in einem Gehäuse 2 angeordnetes axial verschiebbares Koppelteil 3 aufweist, ist in Fig. 1 und 2 dargestellt. Das Gehäuse 2 ist gestellfest gelagert und das Koppelteil 3 zwischen einem ersten Element 4 in Form einer ersten Drehwelle und einem zweiten Element 5 in Form einer zweiten Drehwelle angeordnet, wobei das erste Element 4 und das zweite Element 5 relativ zueinander drehbar sind. Das erste Element 4 ist mit dem Koppelteil 3 über erste drehbeweglich gelagerte starre Koppelelemente 4.1 und das zweite Element 5 mit dem Koppelteil 3 über zweite drehbeweglich gelagerte starre Koppelelemente 5.1 verbunden. Die ersten Koppelelemente 4.1 sind in Form von Kugelstangen ausgebildet und mit ihren kugelförmigen Enden einerseits in einer ersten Aufnahme 4.2 des ersten Elementes 4 und andererseits in einer Aufnahme 3.1 des Koppelteils 3 drehbeweglich gelagert. Analog sind auch die zweiten Koppelelemente 5.1 in Form von Kugelstangen ausgebildet und mit ihren kugelförmigen Enden einerseits in einer zweiten Aufnahme 5.2 des zweiten Elementes 5 und andererseits in einer Aufnahme 3.2 des Koppelteils 3 drehbeweglich gelagert.A torsional vibration damper with a damping element 1, which has an axially displaceable coupling part 3 arranged in a housing 2, is shown in FIGS. 1 and 2. The housing 2 is mounted fixed to the frame and the coupling part 3 is arranged between a first element 4 in the form of a first rotary shaft and a second element 5 in the form of a second rotary shaft, wherein the first element 4 and the second element 5 are rotatable relative to each other. The first element 4 is connected to the coupling part 3 via first rotatably mounted rigid coupling elements 4.1 and the second element 5 to the coupling part 3 via second rotatably mounted rigid coupling elements 5.1. The first coupling elements 4.1 are formed in the form of ball rods and rotatably supported with their spherical ends on the one hand in a first receptacle 4.2 of the first element 4 and on the other hand in a receptacle 3.1 of the coupling part 3. Analogously, the second coupling elements 5.1 are formed in the form of ball rods and with their spherical ends on the one hand in a second receptacle 5.2 of the second Element 5 and on the other hand rotatably mounted in a receptacle 3.2 of the coupling part 3.
Die ersten und die zweiten Koppelelemente 4.1 und 5.1 sind dabei geeignet zwischen dem ersten und dem zweiten Element Drehmomente zu übertragen. Zur Torsionsschwingungsdämpfung ist gem. Fig. 1 zwischen der ersten Aufnahme 4.2 und dem Koppelteil 3 eine erste Druckfeder 6 angeordnet und zwischen der zweiten Aufnahme 5.2 und dem Koppelteil sitzt eine zweite Druckfeder 7. Die erste und die zweite Druckfeder 6, 7 sind in Form von Schraubenfedern ausgebildet und liegen unter Vorspannung an.The first and the second coupling elements 4.1 and 5.1 are suitable for transmitting torques between the first and the second element. For torsional vibration damping acc. Fig. 1 between the first receptacle 4.2 and the coupling part 3, a first compression spring 6 is disposed and between the second receptacle 5.2 and the coupling part is seated a second compression spring 7. The first and the second compression spring 6, 7 are in the form of coil springs and are below Preload on.
Gem. Fig. 2 unterteilt das in Richtung zum Gehäuse 2 abgedichtete Koppelteil 3 den Raum im Gehäuse 2 in einen ersten Teilraum 8, der sich vom Koppelteil 2 in Richtung zum ersten Element 4 erstreckt und in einen zweiten Teilraum 9, der sich vom Koppelteil 3 in Richtung zum zweiten Element 5 erstreckt. In den Teilräumen 8, 9 befindet sich ein flüssiges Dämpfungsmedium 10, welches über wenigstens ein in das Koppelteil 3 integriertes Ventil 11 von einem Teilraum 8, 9 in den jeweils anderen Teilraum 8, 9 strömen kann. Als Dämpfungsmedium wird bevorzugt ein Flüssigkeits-Gas-Gemisch eingesetzt.Gem. Fig. 2 divided sealed in the direction of the housing 2 coupling part 3 divides the space in the housing 2 in a first subspace 8, which extends from the coupling part 2 in the direction of the first element 4 and in a second subspace 9 extending from the coupling part. 3 extends in the direction of the second element 5. In the subspaces 8, 9 is a liquid damping medium 10, which can flow via at least one in the coupling part 3 integrated valve 11 of a subspace 8, 9 in the other sub-space 8, 9. As a damping medium, a liquid-gas mixture is preferably used.
Werden die erste Drehwelle (erstes Element 1) und die zweite Drehwelle (zweites Element 2) relativ zueinander verdreht, so nehmen die Koppelelemente 5.1 , 5.2 eine andere räumliche Winkelstellung ein und das Koppelteil 3 wird entlang der Längsachse A gem. Fig. 1 entgegen der Federkraft der Druckfedern 6, 7 und gem. Fig. 2 entgegen der Dämpfungskraft des Dämpfungsmediums 10 bewegt. Dabei vollführt das Koppelteil 3 ebenfalls eine Drehbewegung.If the first rotary shaft (first element 1) and the second rotary shaft (second element 2) are rotated relative to one another, then the coupling elements 5.1, 5.2 adopt a different spatial angular position and the coupling part 3 is moved along the longitudinal axis A according to FIG. Fig. 1 against the spring force of the compression springs 6, 7 and acc. Fig. 2 moves against the damping force of the damping medium 10. In this case, the coupling part 3 also performs a rotary movement.
Durch die Koppelelemente 5.1 , 5.2 und die Elastizität der Federn 6, 7 (Fig. 1) oder des Dämpfungsmediums 10 (Fig. 2) werden die Torsionsschwingungen zwischen dem ersten Element 4 und dem zweiten Element 5 gedämpft und Drehmomentspitzen abgebaut. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es auch möglich, z.B. das Gehäuse als erstes oder zweites Element drehbar auszubilden und an diesem z.B. einen Wellenstumpf zu befestigen. Das Gehäuse ist dann selbstverständlich nicht gestellfest gelagert. In Fig. 3 und 4 sind Varianten eines Dämpfungselementes 1 dargestellt, bei welchem das erste Element 4 in Form einer ersten Drehwelle ausgebildet ist und das dazu relativ verdrehbare zweite Element 5 das Gehäuse 2 ist.By means of the coupling elements 5.1, 5.2 and the elasticity of the springs 6, 7 (FIG. 1) or the damping medium 10 (FIG. 2), the torsional vibrations between the first element 4 and the second element 5 are damped and torque peaks are reduced. According to an embodiment not shown, it is also possible, for example, rotatably form the housing as a first or second element and to attach to this example, a stub shaft. Of course, then the housing is not mounted fixed to the frame. In FIGS. 3 and 4 variants of a damping element 1 are shown, in which the first element 4 is designed in the form of a first rotary shaft and the second element 5, which is rotatable relative thereto, is the housing 2.
Gem. Fig. 3 sind dritte Koppelelemente 4.3 an der Aufnahme 4.2 des ersten Elementes 4 und an der Aufnahme 5.2 des zweiten Element 5 schwenkbar befestigt. Die dritten Koppelelemente 4.3 sind hier quer zu ihrer Längsachse in zwei Hälften geteilt, wobei die beiden Hälften jeweils mittels einer Feder 12, die in einer nicht näher bezeichneten Umhausung sitzt miteinander verbunden sind, so dass die dritten Koppelelemente4.3 bei einer Relativdrehung zwischen dem ersten und zweiten Element 4, 5 entgegen der Federkraft der Feder 12 längenveränderbar sind. Auf ein Koppelteil 3 wurde hier verzichtet. Die dritten Koppelelemente 4.3 sollten dabei nicht biegbar, sondern nur entlang ihrer Längsachse längenveränderbar sein, so dass mit diesen Drehmomente übertragbar sind.Gem. Fig. 3 third coupling elements 4.3 are pivotally mounted on the receptacle 4.2 of the first element 4 and on the receptacle 5.2 of the second element 5. The third coupling elements 4.3 are here divided transversely to its longitudinal axis into two halves, wherein the two halves are each connected by a spring 12 which is seated in a housing not shown, so that the third coupling elements 4.3 in a relative rotation between the first and second element 4, 5 against the spring force of the spring 12 are variable in length. On a coupling part 3 was omitted here. The third coupling elements 4.3 should not be bendable, but only be variable in length along their longitudinal axis, so that with these torques are transferable.
Gem. Fig. 4 wurde wie in Fig. 1 und 2 ein Koppelteil 3 vorgesehen, welches über dritte Koppelelemente 4.3 mit dem ersten Element 4 in Form einer Drehwelle und über dritte Koppelelemente 4.3cmit dem zweiten Element 5 in Form des Gehäuses 2 schwenkbar verbunden ist. Wie in Fig. 3 weisen die dritten Koppelelemente 4.3 Federn 12 auf, durch welche sie bei einer Relativdrehung zwischen dem ersten und zweiten Element 4, 5 infolge der Federkraft längenveränderbar sind. Anstelle der dritten Koppelelemente gem. Fig. 4 können auch erste und zweite Koppelelemente 4.1 , 5.1 und Schraubenfedern 6, 7 wie in Fig. 1 oder erste und zweite Koppelelemente 4.1 , 5.1 und ein Dämpfungsmedium 10 wie in Fig. 2 verwendet werden. As shown in FIGS. 1 and 2, a coupling part 3 was provided, which is pivotably connected via third coupling elements 4.3 to the first element 4 in the form of a rotary shaft and via third coupling elements 4.3c to the second element 5 in the form of the housing 2 , As in Fig. 3, the third coupling elements 4.3 springs 12, through which they are variable in length during a relative rotation between the first and second element 4, 5 due to the spring force. Instead of the third coupling elements acc. Fig. 4 can also be first and second coupling elements 4.1, 5.1 and coil springs 6, 7 as in Fig. 1 or first and second coupling elements 4.1, 5.1 and a damping medium 10 as shown in Fig. 2 are used.

Claims

Patentansprüche claims
1. Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Dämpfungselement, welches zwischen einem ersten Element und einem zweiten Element angeordnet ist, wobei das erste Element und das zweite Element relativ zueinander drehbar sind, mit oder ohne einem, in einem Gehäuse zwischen dem ersten und dem zweiten Element angeordneten entlang einer Achse (A) axial verschiebbarem Koppelteil, wobeiA torsional vibration damper having a damping member disposed between a first member and a second member, wherein the first member and the second member are rotatable relative to each other, with or without one disposed in a housing between the first and second members along a Axle (A) axially displaceable coupling part, wherein
bei Verwendung eines Koppelteiles dieses zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element angeordnet ist und im Gehäuse einen Raum in zweiwhen using a coupling part, this is arranged between the first element and the second element and in the housing a space in two
Teilräume unterteilt und das erste Element mit dem Koppelteil über erste drehbeweglich gelagerte starre Koppelelemente und das zweite Element mit dem Koppelteil über zweite drehbeweglich gelagerte starre Koppelelemente verbunden ist, und dass sich bei Relativdrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Element a. das Koppelteil entlang der Achse (A) gegen die Federkraft wenigstens eines Federelementes verschiebt und/oder b. das Koppelteil entlang der Achse (A) gegen ein Medium verschiebt, welches beidseitig am Koppelteil wirkt, wobei sich das Medium in innen- oder außenliegenden Teilräumen befindet.Divided subspaces and the first element is connected to the coupling part via first rotatably mounted rigid coupling elements and the second element to the coupling part via second rotatably mounted rigid coupling elements, and that at relative rotation between the first and the second element a. the coupling member along the axis (A) against the spring force of at least one spring element shifts and / or b. the coupling member along the axis (A) moves against a medium which acts on both sides of the coupling part, wherein the medium is located in inner or outer subspaces.
oder dassor that
- bei einer Ausbildung des Dämpfungselementes mit oder ohne Koppelteil c. in dritte Koppelelemente federnde Elemente integriert sind und die Koppelelemente mit dem ersten und dem zweiten Element verbunden sind.- In an embodiment of the damping element with or without coupling part c. are integrated into third coupling elements resilient elements and the coupling elements are connected to the first and the second element.
2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein erstes Federelement in einem ersten Teilraum zwischen dem ersten Element und dem Koppelteil und wenigstens ein zweites Federelement in einem zweiten Teilraum zwischen dem zweiten Element und dem Koppelteil angeordnet ist. 2. Torsionsschwingungsdämpfer according to claim 1, characterized in that at least one first spring element is arranged in a first subspace between the first element and the coupling part and at least one second spring element in a second subspace between the second element and the coupling part.
3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente in Form einer Schraubenfeder ausgebildet sind.3. Torsional vibration damper according to claim 1 or 2, characterized in that the spring elements are designed in the form of a helical spring.
4. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Federelement in jeweils ein Koppelelement integriert ist und das Koppelelement infolge dessen Federkraft längenveränderbar ist.4. Torsionsschwingungsdämpfer according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one spring element is integrated in each case a coupling element and the coupling element is variable in length due to its spring force.
5. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Teilräumen befindliche Medium eine Flüssigkeit, ein Gas oder ein Flüssigkeits-Gasgemisch oder ein Gel oder ein viskoelastisches Medium ist.5. Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 4, characterized in that the medium located in the compartments is a liquid, a gas or a liquid-gas mixture or a gel or a viscoelastic medium.
6. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich infolge der Koppelverschiebung das sich in den Teilräumen befindliche Medium bei Druckeinwirkung verdichtet und/oder einen externen Puffer über entsprechende Gehäuseanschlüsse betätigt.6. Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 5, characterized in that compressed due to the coupling displacement located in the compartments medium under pressure and / or actuates an external buffer via corresponding housing connections.
7. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilräume miteinander durch ein Strömungselement, das die Dämpfungskonstante definiert, verbunden sind.7. Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 6, characterized in that the two subspaces are connected to each other by a flow element which defines the damping constant.
8. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilräume miteinander über ein Ventil verbunden sind.8. torsional vibration damper according to claim 7, characterized in that the two subspaces are connected to each other via a valve.
9. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten, zweiten und dritten Koppelelemente in Form von Kugelstangen ausgebildet sind, die an beiden Enden drehgelenkig gelagert sind, wobei die Kugelstangen bedarfsweise in zwei Hälften geteilt sind, die mittels federnder Elemente gekoppelt sind.9. torsional vibration damper according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first, second and third coupling elements are designed in the form of ball rods, which are pivotally mounted at both ends, wherein the ball rods are required divided into two halves, which by means of resilient Elements are coupled.
10. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelteil im Gehäuse axialbeweglich und drehbeweglich gelagert ist. 10. Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 9, characterized in that the coupling part is axially movable and rotatably mounted in the housing.
11. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element eine erste Welle und das zweite Element das Gehäuse ist oder dass das erste Element die erste Welle und das zweite Element eine zweite Welle ist.11. Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 10, characterized in that the first element is a first shaft and the second element is the housing or that the first element is the first shaft and the second element is a second shaft.
12. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse gestellfest angeordnet ist.12. Torsionsschwingungsdämpfer according to claim 12, characterized in that the housing is arranged fixed to the frame.
13. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 1", dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element ein Antriebselement und das zweite13. Torsionsschwingungsdämpfer according to one of claims 1 to 1 ', characterized in that the first element is a drive element and the second
Element ein Abtriebselement ist oder umgekehrt.Element is an output element or vice versa.
14. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element mit einer ersten Welle oder einem Antriebselement gekoppelt ist und/oder dass das zweite Element mit einer zweiten14. Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 13, characterized in that the first element is coupled to a first shaft or a drive element and / or that the second element with a second
Welle oder einem Abtriebselement gekoppelt ist.Wave or an output element is coupled.
15. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (9) in den Kammern (8, 10) aktiv druckgesteuert wird und die Torsionschwingungsdämpfung nach einem15. Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 14, characterized in that the medium (9) in the chambers (8, 10) is actively pressure-controlled and the torsional vibration damping after a
Steuerungsalgorithmus abläuft.Control algorithm expires.
16. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement einen umlaufenden Bund aufweist, der in einem zentrisch angeordneten ringförmigen Raum in axialer Richtung ein Dämpfungsmedium über definierte Drosselwiderstände verdrängt und/oder entgegen der Federkraft eines energiespeichenden Elementes axial verschoben wird und dadurch eine Dämpfkraft erzeugt, die der Bewegung des Koppelelementes entgegengerichtet ist. 16. Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 15, characterized in that the coupling element has a circumferential collar, which displaces in a centrally arranged annular space in the axial direction of a damping medium via defined throttle resistors and / or axially displaced against the spring force of an energy-storing element and thereby generates a damping force, which is opposite to the movement of the coupling element.
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