EP2961986A1 - Rotationsdämpfer für ein fahrzeug - Google Patents

Rotationsdämpfer für ein fahrzeug

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EP2961986A1
EP2961986A1 EP14702574.6A EP14702574A EP2961986A1 EP 2961986 A1 EP2961986 A1 EP 2961986A1 EP 14702574 A EP14702574 A EP 14702574A EP 2961986 A1 EP2961986 A1 EP 2961986A1
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EP
European Patent Office
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rotary damper
gear
damper according
pump
hydraulic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14702574.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Detlef Baasch
Daniel Wolf
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.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP2961986A1 publication Critical patent/EP2961986A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
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    • F16F2232/00—Nature of movement
    • F16F2232/06—Translation-to-rotary conversion

Definitions

  • the present invention relates to a rotary damper for a vehicle for damping relative movement according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • a rotary damper which consists of an inner, fixed part and a relatively rotatable outer part to this, which is connected to a lever for initiating the rotation.
  • a frictional clutch in the form of a multi-plate clutch is arranged, the fins are fixedly connected alternately with the two parts.
  • the outer part is fixed in the region of the lever to a first member of a spindle gear, which is rotatably movable with balls on a second member and thereby performs an axial movement corresponding to a slope of the second member.
  • the present invention is based on the object to propose a rotary damper, which has a very compact design.
  • a rotary damper is preferably proposed for a vehicle for damping relative motion between vehicle wheels and vehicle body, which has at least one gear stage with a plurality of components or gear wheels in operative connection, by means of which they are rotated.
  • media eg hydraulic fluid
  • hydraulically hydrodynamic, hydrostatic or rheological damping acts on the movement.
  • the rotational movement and thus also a transmitted for example via a transmission or the like relative movement can be hydraulically damped at will.
  • the vertical movement is converted into a pivotal movement, wherein the pivotal movement is translated into a faster rotational movement through the gear stage.
  • at least one integrated in the gear stage hydraulic pump is provided, for example, by shorting the suction side and pressure side, a corresponding hydraulic damping can be achieved.
  • the short-circuiting can be done for example via a throttle or via an electrically operated proportional valve or the like, which is opened depending on the desired degree of damping or completely closed.
  • the short-circuiting is achieved by an approximately dense housing without inflow and outflow and the throttle results from the leakage. This is particularly advantageous if the proposed rotary damper is to generate maximum damping over most of the operating time.
  • At least one electric machine is connected to the rotary damper for additional damping or for actively controlling the damping.
  • a permanent magnet synchronous machine PSM
  • the electric machine can advantageously be closed via controllable resistors short or operated as a generator. It is also conceivable that the electric machine is operated by a motor, in order to enable an active control of, for example, the vehicle body or the vehicle wheel movement.
  • the advantage of the proposed rotational damper is that a passive basic damping can be superimposed on the electrically or electrically operated passive machine via the hydraulic pump integrated in the gear stage. This makes it possible to absorb overloads, abuse loads or the like, which are not covered in known active dampers or only with very high design effort.
  • gear stage one or more of the following gear stages, such as the gear stage, may be used.
  • a spur gear stage, a planetary gear stage, a cycloid drive stage or the like are combined with each other.
  • at least one gear pump, a gerotor pump, a sickle pump, a gerotor pump or the like can be used as the hydraulic pump.
  • rotary piston, reversing piston, rotary piston, vane pumps or the like design can be used.
  • two mutually electrically insulated electrodes of different polarity or the like are provided on the front-side housing of the gear stage.
  • an electro-rheological fluid EMF or ERP
  • the viscosity of which can be varied by the electric field between the electrodes arranged to influence the damping in addition or as an alternative to the valve or the throttle.
  • a magneto-rheological fluid can be used whose viscosity in the lines or in the pump chamber can be changed by a magnetic field.
  • the viscosity is directly influenced in the hydraulic pump, for example by the fluid in the pump chambers being poled in opposite directions by a magnetic flux, for example.
  • the pump chambers can be in magnetic operative connection with the pole shoes of the electric machine in such a way that the coils located in the electric machine cause the magnetic polarity of the pump chambers.
  • the proposed rotational damper can be used according to a next development of the invention for driving either a centralized or multiple decentralized control unit or the like, which are, for example, in communication with the in-vehicle data bus system or the like.
  • the standard signals available on the vehicle include acceleration sensors on the wheel and on the vehicle body, or generally on the masses to be damped.
  • the sensors measure accelerations in the direction of the movements to be damped.
  • On the vehicle body at least one, advantageously several sensors are provided to detect all modal degrees of freedom.
  • at least one sensor can be arranged on the rotary damper, whereby additional cable connections can be saved.
  • a temperature sensor may be provided in each partially active rotary damper. This can be used to monitor the safety of the electrical machine and at the same time take into account the temperature-dependent viscosity of the hydraulic medium in the hydraulic pump.
  • the proposed rotary damper can preferably be used for damping relative movements between vehicle wheels and vehicle body. But there are also other purposes, for example, in other machines, structures or the like conceivable.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a first embodiment of a rotary damper according to the invention with a gear pump integrated in a gear stage;
  • Figure 2 is a schematic view of another embodiment of the rotary damper with two integrated in a gear stage sickle pumps
  • Figure 3 is a schematic view of the embodiment shown in Figure 2;
  • Figure 4 is a schematic view of a next embodiment of the rotary damper with a plurality of integrated in a planetary gear stage gear pumps;
  • Figure 5 is another schematic view of the embodiment according to Figure 4.
  • FIG. 6 shows a further embodiment variant of the rotary damper with a gerotor pump integrated into a cycloidal gear stage.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a rotary damper according to the invention is shown in which the gear stage designed as a spur gear and so enclosed by a housing 1, that at the same time designed as a gear pump with a corresponding pump chamber 2 hydraulic pump is provided.
  • the gear pump has a suction side 3 and a pressure side 4.
  • the suction side 3 and the pressure side 4 are short-circuited via a line 5, which is provided with an adjustable throttle 6 and a valve to adjust the hydraulic damping accordingly.
  • the relative movement, for example, between vehicle wheels and vehicle body is converted by a lever 7 not shown in a rotational movement of a first spur gear 8 of the spur gear.
  • the first spur gear 8 is in engagement with a smaller second spur gear 9, so that the rotational movement of the first spur gear 8 is translated into a faster rotational movement of the second spur gear 9.
  • On the shaft of the second spur gear 9 there is additionally an electric machine 1 0, not shown, with which the hydraulic damping can additionally be activated.
  • a multi-speed transmission which simultaneously forms a plurality of hydraulic pumps.
  • the hydraulic pumps can be connected to one another in such a way that a hydraulic circuit with the same flow directions is fed by a control valve which determines the degree of damping. Right. It is also possible that the pressure sides of the pumps are connected together to increase the short-circuiting effect.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the rotary damper with several gear stages.
  • the gear stages form several nested sickle pumps.
  • a two-stage transmission with two sickle pumps is provided.
  • the relative movement to be damped is introduced as a rotational movement via a ring gear 1 1, which together with a toothed ring 12 form the first sickle pump or the first gear pump, wherein the toothed ring 12 is arranged eccentrically relative to the ring gear 1 1.
  • the internal toothing of the ring gear 1 1 is engaged with the external toothing of the toothed ring 12 for forming a first sickle-shaped pump chamber 2 A in engagement or in operative connection.
  • a second sickle pump between the toothed ring 12 and a concentric with the ring gear 1 1 arranged spur gear 13 is formed, wherein the internal toothing of the toothed ring 12 with the external toothing of the spur gear 13 for forming a second sickle-shaped pump chamber 2B is engaged or in operative connection.
  • the spur gear 13 drives the electric machine 10 in order to realize an active activation of the damping.
  • This type of rotary damper has front seals and / or flow channels z. B. with adjustable cross-section between the wheels and the housing.
  • FIG. 3 shows a schematic view of the embodiment variant of the rotary damper shown in FIG. 2, in which, for example, a planetary gear stage 14 is preceded by the gear stages forming the sickle pumps.
  • the lever 7 is connected to a ring gear 15 of the planetary gear stage 14, wherein the planet carrier 1 6 is supported on the housing 1.
  • the sun gear 17 is connected to the ring gear 1 1 of the first sickle pump.
  • the spur gear 13 of the hydraulic pumps forming gear stages is connected to the electric machine 10.
  • hydraulic pumps in addition to the sickle pumps and gear gerotor pumps or the like can be used.
  • FIG. 4 An alternative embodiment of the rotary damper is shown in Figures 4 and 5.
  • This is an integration of several teeth wheel pumps in a special planetary gear stage 14A, which acting as gear pumps additional or further planetary gears 19 are arranged in the planetary gear stage 14A.
  • the other planetary gears 19 are likewise mounted on the planetary gear carrier 16A and likewise engage with the ring gear 15A of the planetary gear stage.
  • the planet carrier 1 6A is designed such that in each case a pump space 20 is formed around the other planet gears 19, each having a pressure side and a suction side.
  • flow channels 21 are provided at the front and at the back, which are indicated in Figure 5, for example, for the suction side of the pump chambers 20.
  • Corresponding channels for the pressure side are then either on the back or front of the planet carrier 1 6A.
  • the channels 21 open into an annular channel 22 which communicates via an axial passage 23 with the corresponding annular channel of the printed pages in combination.
  • a controllable valve or a throttle are provided.
  • annular channel 22 is larger in diameter than the shaft for the gear 17A, which leads through the planet carrier 1 6A.
  • FIG. 1 Another alternative embodiment of the proposed rotary damper is indicated in FIG. This is a gear stage designed as a cycloidal gear in which a gerotor pump is integrated.
  • rotary piston, reversing piston, rotary piston, vane pumps or the like can be used.
  • a ring gear 1 1 A provided with internal toothing, which is in engagement with a toothed ring 12A.
  • the internal toothing of the toothed ring 12A engages with a spur gear 13A formed as a kind of sun gear in order to for example, to drive the electric machine 10.
  • the ring gear 1 1 A is rotated by the relative movement of the lever 7 in rotation.
  • Regardless of the design variants may optionally be arranged in front of or behind or between the at least one hydraulic pump, a further gear stage without hydraulic pump function.
  • the electrical machine 10 may be connected to protect against overloads, for example via a slip clutch or the like with the last gear stage. After the rotor of the electric machine 10 further translation stages or hydraulic pumps can follow.

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Abstract

Es wird ein Rotationsdämpfer für ein Fahrzeug zum Dämpfen von Relativbewegungen zwischen Fahrzeugrädern und Fahrzeugaufbau vorgeschlagen, wobei zumindest eine Getriebestufe mit mehreren in Wirkverbindung stehenden Zahnrädern vorgesehen ist, durch deren Drehbewegung Hydraulikmittel zum hydraulischen Dämpfen verdrängbar ist.

Description

Rotationsdämpfer für ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotationsdämpfer für ein Fahrzeug zum Dämpfen von Relativbewegung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der Fahrzeugtechnik sind Lineardämpfer zum Dämpfen von linearen Bewegungen bekannt. Ferner ist aus der Druckschrift DE 10 2008 042 389 A auch ein Rotationsdämpfer bekannt, der aus einem inneren, feststehenden Teil und einem zu diesem relativ verdrehbaren äußeren Teil besteht, welcher mit einem Hebel zum Einleiten der Verdrehung verbunden ist. Zwischen dem inneren Teil und dem äußeren Teil ist eine reibschlüssige Kupplung in Form einer Lamellenkupplung angeordnet, deren Lamellen alternierend mit den beiden Teilen fest verbunden sind. Der äußere Teil ist im Bereich des Hebels an einem ersten Glied eines Spindelgetriebes fixiert, welcher mit Kugeln auf einem zweiten Glied rotierend bewegbar ist und dabei entsprechend einer Steigung des zweiten Gliedes eine axiale Bewegung ausführt.
Dementsprechend wird eine Drehbewegung des äußeren Teils über den Spindeltrieb in eine axiale Bewegung des ersten Gliedes und damit auch des äußeren Teils umgesetzt, um die Reibflächen der Kupplung in Kontakt zu bringen. Dies bewirkt eine Kopplung des inneren Teils mit dem äußeren Teil. Dies führt zum Abbremsen des äußeren Teiles, welches zu einer Dämpfung der Drehbewegung führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Rotationsdämpfer vorzuschlagen, welcher eine möglichst kompakte Bauweise aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben.
Für eine kompakte Bauweise wird ein Rotationsdämpfer vorzugsweise für ein Fahrzeug zum Dämpfen von Relativbewegung zwischen Fahrzeugrädern und Fahrzeugaufbau vorgeschlagen, der zumindest eine Getriebestufe mit mehreren in Wirkverbindung stehenden Bauteilen bzw. Zahnrädern aufweist, durch deren Drehbewe- gung, z.B. durch deren Drehbewegung Medien (z.B. Hydraulikmittel) in Bewegung gesetzt wird und hydraulisch hydrodynamisch, hydrostatisch oder rheologisch dämpfend auf die Bewegung wirkt.
Auf diese Weise kann die Drehbewegung und damit auch eine zum Beispiel über ein Getriebe oder dergleichen übertragene Relativbewegung nach Belieben hydraulisch gedämpft werden. Durch die Verwendung eines Hebels wird die vertikale Bewegung in eine Schwenkbewegung gewandelt, wobei die Schwenkbewegung in eine schnellere Drehbewegung durch die Getriebestufe übersetzt wird. Dadurch, dass zumindest eine in die Getriebestufe integrierte Hydraulikpumpe vorgesehen ist, kann zum Beispiel durch Kurzschließen von Saugseite und Druckseite eine entsprechende hydraulische Dämpfung erzielt werden. Das Kurzschließen kann zum Beispiel über eine Drossel oder auch über ein elektrisch betätigtes Proportionalventil oder dergleichen erfolgen, welches je nach gewünschtem Dämpfungsgrad geöffnet oder komplett geschlossen wird.
Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass das Kurzschließen durch ein annähernd dichtes Gehäuse ohne Zu- und Abfluss erreicht wird und sich die Drossel durch die Leckage ergibt. Dies ist besonders von Vorteil, wenn der vorgeschlagene Rotationsdämpfer über den größten Teil der Betriebszeit maximale Dämpfung erzeugen soll.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zum zusätzlichen Dämpfen bzw. zum aktiven Ansteuern der Dämpfung zumindest eine elektrische Maschine mit dem Rotationsdämpfer verbunden ist. Beispielsweise kann eine permanenterregte Synchronmaschine (PSM) verwendet werden. Es sind aber auch andere Arten von elektrischen Maschinen einsetzbar. Zum Einstellen der Dämpfung kann die elektrische Maschine vorteilhafter Weise über regelbare Widerstände kurz geschlossen werden oder als Generator betrieben werden. Es ist auch denkbar, dass die elektrische Maschine motorisch betrieben wird, um eine aktive Regelung zum Beispiel des Fahrzeugaufbaus oder der Fahrzeugradbewegung zu ermöglichen. Bei der Kombination mit einer elektrischen Maschine ergibt sich bei dem vorgeschlagenen Rotationsdämpfer der Vorteil, dass eine passive Grunddämpfung über die in die Getriebestufe integrierte Hydraulikpumpe mit der passiv oder aktiv betriebenen elektrischen Maschine überlagert werden kann. Dadurch ist es möglich, Überlasten, Missbrauchslasten oder dergleichen abzufangen, die bei bekannten aktiven Dämpfern nicht oder nur mit sehr hohem konstruktivem Aufwand abgedeckt werden.
Als Getriebestufe können eine oder mehrere der nachfolgend genannten Getriebestufen, wie z.B. eine Stirnradstufe, eine Planetengetriebestufe, eine Zykloidge- triebestufe oder dergleichen miteinander kombiniert werden. Vorzugsweise können als Hydraulikpumpe zumindest eine Zahnradpumpe, eine Zahnringpumpe, eine Sichelpumpe, eine Gerotorpumpe oder dergleichen eingesetzt werden. Alternativ können auch Drehkolben-, Wendekolben-, Kreiskolben, Flügelzellenpumpen oder dergleichen Bauform eingesetzt werden.
Im Rahmen einer nächsten Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass beispielsweise an dem stirnseitigen Gehäuse der Getriebestufe zum Beispiel zwei gegeneinander elektrisch isolierte Elektroden unterschiedlicher Polarität oder dergleichen vorgesehen sind. Als Medium der in die Getriebestufe integrierten Hydraulikpumpe kann z.B. ein elektro-rheologisches Fluid (ERF oder ERP) zum Einsatz kommen, dessen Viskosität durch das elektrische Feld zwischen den angeordneten Elektroden verändert werden kann, um die Dämpfung zusätzlich oder als Alternative zum Ventil oder zur Drossel zu beeinflussen.
Vorzugsweise alternativ kann auch ein magneto-rheologisches Fluid zum Einsatz kommen, dessen Viskosität in den Leitungen bzw. in dem Pumpenraum durch ein Magnetfeld verändert werden kann. Vorteilhafter Weise wird die Viskosität direkt in der Hydraulikpumpe beeinflusst, indem zum Beispiel das Fluid in den Pumpenräumen durch einen magnetischen Fluss zum Beispiel gegensinnig gepolt wird. In vorteilhafter Weise können die Pumpenräume mit den Polschuhen der elektrischen Maschine derart in magnetischer Wirkverbindung stehen, dass die in der elektrischen Maschine befindlichen Spulen die magnetische Polung der Pumpenräume bewirken. Bei dem vorgeschlagenen Rotationsdämpfer können gemäß einer nächsten Weiterbildung der Erfindung zur Ansteuerung entweder ein zentrales oder mehrere dezentrale Steuergerät oder dergleichen eingesetzt werden, die zum Beispiel mit dem fahrzeuginternen Datenbussystem oder dergleichen in Verbindung stehen. Über die am Fahrzeug standardmäßig verfügbaren Signale sind Beschleunigungssensoren am Rad und am Fahrzeugaufbau oder allgemein an den zu dämpfenden Massen vorgesehen. Die Sensoren messen Beschleunigungen in Richtung der zu dämpfenden Bewegungen. Am Fahrzeugaufbau sind mindestens ein, vorteilhafter Weise mehrere Sensoren vorgesehen, um sämtliche modalen Freiheitsgrade zu erfassen. Alternativ kann zumindest ein Sensor am Rotationsdämpfer angeordnet sein, wodurch zusätzliche Kabelverbindungen eingespart werden können. Des Weiteren kann bei jedem teilaktiven Rotationsdämpfer ein Temperatursensor vorgesehen sein. Über diesen können eine Sicherheitsüberwachung der elektrischen Maschine und gleichzeitig eine Berücksichtigung der temperaturabhängigen Viskosität des Hydraulikmediums in der Hydraulikpumpe erfolgen.
Der vorgeschlagene Rotationsdämpfer kann bevorzugt zum Dämpfen von Relativbewegungen zwischen Fahrzeugrädern und Fahrzeugaufbau eingesetzt werden. Es sind aber auch andere Einsatzzwecke beispielsweise in anderen Maschinen, Bauwerken oder dergleichen denkbar.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Rotationsdämpfers mit einer in eine Getriebestufe integrierte Zahnradpumpe;
Figur 2 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsvariante des Rotationsdämpfers mit zwei in einer Getriebestufe integrierten Sichelpumpen;
Figur 3 eine schematische Ansicht der in Figur 2 dargestellten Ausführungsvariante; Figur 4 eine schematische Ansicht einer nächsten Ausführungsvariante des Rotationsdämpfers mit mehreren in eine Planetengetriebestufe integrierten Zahnradpumpen ;
Figur 5 eine weitere schematische Ansicht der Ausführungsvariante gemäß Figur 4; und
Figur 6 eine weitere Ausführungsvariante des Rotationsdämpfers mit einer in eine Zykloidgetriebestufe integrierte Gerotorpumpe.
In Figur 1 ist eine erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Rotationsdämpfers dargestellt, bei der die Getriebestufe als Stirnradstufe ausgeführt und derart von einem Gehäuse 1 umschlossen, dass gleichzeitig eine als Zahnradpumpe mit einem entsprechenden Pumpenraum 2 ausgeführte Hydraulikpumpe vorgesehen ist. Die Zahnradpumpe weist eine Saugseite 3 und eine Druckseite 4 auf. Die Saugseite 3 und die Druckseite 4 sind über eine Leitung 5 kurzgeschlossen, die mit einer verstellbaren Drossel 6 bzw. einem Ventil versehen ist, um die hydraulische Dämpfung entsprechend einstellen zu können.
Die Relativbewegung beispielsweise zwischen Fahrzeugrädern und Fahrzeugaufbau wird über einen nicht weiter dargestellten Hebel 7 in eine Drehbewegung eines ersten Stirnrades 8 der Stirnradstufe gewandelt. Das erste Stirnrad 8 steht mit einem kleineren zweiten Stirnrad 9 in Eingriff, so dass die Drehbewegung des ersten Stirnrades 8 in eine schnellere Drehbewegung des zweiten Stirnrades 9 übersetzt wird. An der Welle des zweiten Stirnrades 9 befindet sich zusätzlich eine nicht weiter dargestellte elektrische Maschine 1 0, mit der die hydraulische Dämpfung zusätzlich aktiv angesteuert werden kann.
Es ist auch möglich, dass ein Mehrstufengetriebe eingesetzt wird, welches gleichzeitig mehrere Hydraulikpumpen bildet. Vorzugsweise können die Hydraulikpumpen so miteinander verschaltet sein, dass ein Hydraulikkreislauf mit gleichen Flussrichtungen gespeist wird, indem ein Regelventil den Grad der Dämpfung be- stimmt. Es ist auch möglich, dass die Druckseiten der Pumpen miteinander verbunden werden, um die Kurzschlusswirkung zu verstärken.
Beispielhaft ist in Figur 2 eine weitere Ausführungsvariante des Rotationdämpfers mit mehreren Getriebestufen dargestellt. Die Getriebestufen bilden mehrere ineinander verschachtelte Sichelpumpen. Konkret ist ein zweistufiges Getriebe mit zwei Sichelpumpen vorgesehen. Die zu dämpfende Relativbewegung wird als Drehbewegung über ein Hohlrad 1 1 eingeleitet, welches zusammen mit einem Zahnring 12 die erste Sichelpumpe bzw. die erste Zahnradpumpe bilden, wobei der Zahnring 12 exzentrisch bezogen auf das Hohlrad 1 1 angeordnet ist. Die Innenverzahnung des Hohlrades 1 1 steht mit der Außenverzahnung des Zahnringes 12 zum Bilden eines ersten sichelförmigen Pumpenraumes 2A in Eingriff bzw. in Wirkverbindung. Ferner wird eine zweite Sichelpumpe zwischen dem Zahnring 12 und einem konzentrisch zum Hohlrad 1 1 angeordneten Stirnrad 13 gebildet, wobei die Innenverzahnung des Zahnringes 12 mit der Außenverzahnung des Stirnrades 13 zum Bilden eines zweiten sichelförmigen Pumpenraumes 2B in Eingriff bzw. in Wirkverbindung steht. Das Stirnrad 13 treibt die elektrische Maschine 10 an, um eine aktive Ansteuerung der Dämpfung zu realisieren. Diese Art des Rotationsdämpfers weist stirnseitig Dichtungen und/oder Fließkanäle z. B. mit einstellbarem Querschnitt zwischen den Rädern und dem Gehäuse auf.
In Figur 3 ist eine schematische Ansicht der in Figur 2 gezeigten Ausführungsvariante des Rotationsdämpfers dargestellt, bei dem beispielhaft eine Planetengetriebestufe 14 den die Sichelpumpen bildenden Getriebestufen vorgeschaltet ist. Beispielsweise ist der Hebel 7 mit einem Hohlrad 15 der Planetengetriebestufe 14 verbunden, wobei der Planetenradträger 1 6 an dem Gehäuse 1 abgestützt ist. Das Sonnenrad 17 ist mit dem Hohlrad 1 1 der ersten Sichelpumpe verbunden. Das Stirnrad 13 der die Hydraulikpumpen bildenden Getriebestufen ist mit der elektrischen Maschine 10 verbunden. Als Hydraulikpumpen können neben den Sichelpumpen auch Zahnrad-, Zahnringpumpen oder dergleichen eingesetzt werden.
Eine alternative Ausführungsvariante des Rotationsdämpfers ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Hierbei handelt es sich um eine Integration mehrerer Zahn- radpumpen in eine spezielle Planetengetriebestufe 14A, wobei als Zahnradpumpen wirkende zusätzliche bzw. weitere Planetenräder 19 in der Planetengetriebestufe 14A angeordnet sind. Neben den mit dem Sonnenrad 17A in Eingriff stehenden Planetenrädern 18 sind die weiteren Planetenräder 19 ebenfalls an dem Planeten- radträger 1 6A gelagert und stehen ebenfalls mit dem Hohlrad 15A der Planetengetriebestufe in Eingriff. Der Planetenradträger 1 6A ist derart gestaltet, dass um die weiteren Planetenräder 19 jeweils ein Pumpenraum 20 gebildet wird, der jeweils eine Druckseite und eine Saugseite aufweist.
Axialseitig des Planetenradträgers 16A sind an der Vorderseite und an der Rückseite jeweils Fließkanäle 21 vorgesehen, die in Figur 5 bei beispielsweise für die Saugseite der Pumpenräume 20 angedeutet sind. Entsprechende Kanäle für die Druckseite befinden sich dann entweder auf der Rückseite oder Vorderseite des Planetenradträgers 1 6A. Die Kanäle 21 münden in einen Ringkanal 22, der über eine Axialdurchführung 23 mit dem entsprechenden Ringkanal der Druckseiten in Verbindung steht. Auf diese Weise sind auch bei dieser Ausführungsvariante die Druckseiten und die Saugseiten miteinander kurz geschlossen. Auch hier ist es möglich, dass ein regelbares Ventil oder eine Drossel vorgesehen sind.
Insbesondere ist der Ringkanal 22 vom Durchmesser größer als die Welle für das Zahnrad 17A, die durch den Planetenträger 1 6A führt.
Eine weitere alternative Ausführungsvariante des vorgeschlagenen Rotationsdämpfers ist in Figur 6 angedeutet. Hierbei handelt es sich um eine als Zykloidgetrie- be ausgebildete Getriebestufe, in der eine Gerotorpumpe integriert ist. Alternativ können auch Drehkolben-, Wendekolben-, Kreiskolben-, Flügelzellenpumpen oder dergleichen eingesetzt werden.
Bei der Gerotorpumpe ist in ähnlicher Weise, wie bei der Ausführungsvariante gemäß Figur 2, ein Hohlrad 1 1 A mit Innenverzahnung vorgesehen, welches mit einem Zahnring 12A in Eingriff steht. Die Innenverzahnung des Zahnringes 12A steht wiederum mit einem quasi als Sonnenrad ausgebildeten Stirnrad 13A in Eingriff, um beispielsweise die elektrische Maschine 10 anzutreiben. Das Hohlrad 1 1 A wird durch die Relativbewegung über den Hebel 7 in Drehung versetzt.
Unabhängig von den Ausführungsvarianten kann optional auch vor oder hinter oder zwischen der zumindest einen Hydraulikpumpe eine weitere Getriebestufe ohne hydraulische Pumpenfunktion angeordnet sein. Die elektrische Maschine 10 kann zum Schutz vor Überlasten zum Beispiel über eine Rutschkupplung oder dergleichen mit der letzten Getriebestufe verbunden sein. Nach dem Rotor der elektrischen Maschine 10 können weitere Übersetzungsstufen oder hydraulische Pumpen folgen.
Bezuqszeichen Gehäuse
,2A,2B Pumpenraum
Saugseite
Druckseite
Leitung
Drossel
Hebel
erstes Stirnrad
zweites Stirnrad
0 elektrische Maschine
1 , A Hohlrad
2,12A Zahnring
3,13A Stirnrad
4,14A Planetengetriebestufe
5,15A Hohlrad
6,1 6A Planetenradträger
7,17A Sonnenrad
8 Planetenräder
9 zusätzliche weitere Planetenräder0 Pumpenräume
1 Fließkanäle
2 Ringkanal
3 Axialdurchführung

Claims

Patentansprüche
1 . Rotationsdämpfer für ein Fahrzeug zum Dämpfen von Relativbewegungen zwischen Fahrzeugrädern und Fahrzeugaufbau, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Getriebestufe mit mehreren in Wirkverbindung stehenden Zahnrädern vorgesehen ist, durch deren Drehbewegung Hydraulikmittel zum hydraulischen Dämpfen verdrängbar ist.
2. Rotationsdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine in die Getriebestufe integrierte Hydraulikpumpe vorgesehen ist.
3. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Getriebestufe zumindest eine Stirnradstufe und/oder zumindest eine Planetengetriebestufe und/oder zumindest eine Zykloidgetriebestufe vorgesehen ist.
4. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hydraulikpumpe zumindest eine Zahnradpumpe und/oder zumindest eine Zahnringpumpe und/oder zumindest eine Sichelpumpe und/oder zumindest eine Gerotorpumpe vorgesehen ist.
5. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebestufe als Stirnradstufe ausgeführt ist, die derart in einem Gehäuse (1 ) angeordnet ist, das als Hydraulikpumpe eine Zahnradpumpe mit einem eine Saugseite (3) und eine Druckseite (4) umfassenden Pumpenraum (2) vorgesehen ist, wobei die Saugseite (3) und die Druckseite (4) zum hydraulischen Dämpfen miteinander verbunden sind.
6. Rotationsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung über einen Hebel (7) als Drehbewegung auf ein erstes Stirnrad (8) der Stirnradstufe übertragbar ist und dass ein mit dem ersten Stirnrad (8) in Eingriff stehendes zweites Stirnrad (9) mit einer elektrischen Maschine (10) zum aktiven Verändern der Dämpfung oder zur Rekuperation von Energie verbunden ist.
7. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Getriebestufen vorgesehen sind, die mehrere ineinander verschachtelte Hydraulikpumpen bilden.
8. Rotationsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Sichelpumpe ein Hohlrad (1 1 ) und einen exzentrisch dazu angeordneten Zahnring (12) umfasst, wobei die Innenverzahnung des Hohlrades (1 1 ) und die Außenverzahnung des Zahnringes (12) zum Bilden eines ersten sichelförmigen Pumpenraumes (2A) in Eingriff steht.
9. Rotationsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Sichelpumpe zwischen dem Zahnring (12) und einem konzentrisch zum Hohlrad (1 1 ) angeordneten Stirnrad (13) vorgesehen ist, wobei die Innenverzahnung des Zahnringes (12) mit der Außenverzahnung des Stirnrades (13) zum Bilden eines zweiten sichelförmigen Pumpenraumes (2B) in Eingriff steht.
10. Rotationsdämpfer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (1 1 ) direkt oder indirekt über ein Sonnenrad (17) einer vorgeschalteten Planetengetriebestufe (14) mit dem Hebel (7) zum Übertragen der Relativbewegung verbunden ist.
1 1 . Rotationsdämpfer nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das konzentrisch zum Hohlrad (1 1 ) angeordnete Stirnrad (13) mit einer elektrischen Maschine (10) verbunden ist.
12. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hydraulikpumpen in eine Planetengetriebestufe (14A) integriert sind.
13. Rotationsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass neben den mit dem Sonnenrad (17A) in Eingriff stehenden Planetenrädern (18) weitere Planetenräder (19) an dem Planetenradträger (1 6A) gelagert sind, die mit dem Hohl- rad (1 1 A) in Eingriff stehen, wobei der Planetenradträger (1 6A) derart gestaltet ist, dass um die weiteren Planetenräder (1 9) jeweils ein Pumpenraum (20) mit Druck- und Saugseite vorgesehen ist.
14. Rotationsdämpfer nach Anspruch 1 3, dadurch gekennzeichnet, dass axi- alseitig an einer Vorderseite und an einer Rückseite des Planetenradträgers (1 6A) Fließkanäle (21 ) vorgesehen sind, die einerseits die Druckseiten und andererseits die Saugseiten der den weiteren Planetenrädern (1 9) zugeordneten Pumpenräume (20) verbinden.
1 5. Rotationsdämpfer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließkanäle (21 ) jeweils in einen zugeordneten Ringkanal (22) münden, wobei die Ringkanäle (22) der Saugseiten und der Druckseiten über eine Axialdurchführung (23) verbunden sind.
1 6. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zykloidgetriebestufe vorgesehen ist, in die eine Gerotorpumpe integriert ist.
1 7. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (1 0) über eine Rutschkupplung mit der zumindest eine Hydraulikpumpe umfassenden Getriebestufe verbunden ist.
1 8. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1 ) der Getriebestufe mit zwei gegeneinander elektrisch isolierten Elektroden versehen ist, wobei als Hydraulikmittel ein elektro- rheologisches Fluid oder eine elektro-rheologische Paste vorgesehen ist, dessen bzw. deren Viskosität durch das von den Elektroden erzeugte elektrische Feld veränderbar ist.
1 9. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hydraulikmittel ein magneto-rheologisches Fluid vorgese- hen ist, dessen Viskosität durch ein Magnetfeld vorzugsweise erzeugt durch die elektrische Maschine (10) veränderbar ist.
20. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ansteuern der hydraulischen Dämpfung zumindest ein zentrales oder mehrere dezentrale Steuergeräte vorgesehen sind, die mit einem fahrzeuginternen Datenbussystem in Verbindung stehen.
21 . Rotationsdämpfer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät mit zumindest einem Sensor zur Signalübermittlung verbunden ist.
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