EP2961986A1 - Rotary damper for a vehicle - Google Patents

Rotary damper for a vehicle

Info

Publication number
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
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotary damper
gear
damper according
pump
hydraulic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14702574.6A
Other languages
German (de)
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP2961986A1 publication Critical patent/EP2961986A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression 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
    • F16F15/023Suppression 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
    • F16F15/0235Suppression 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 where a rotating member is in contact with fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G13/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers
    • B60G13/02Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers dissipating energy, e.g. frictionally
    • B60G13/06Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers dissipating energy, e.g. frictionally of fluid type
    • B60G13/08Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers dissipating energy, e.g. frictionally of fluid type hydraulic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/06Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
    • B60G17/08Characteristics of fluid dampers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C11/00Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations
    • F04C11/001Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations of similar working principle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/101Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with a crescent-shaped filler element, located between the inner and outer intermeshing members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/102Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/53Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/532Electrorheological [ER] fluid dampers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/53Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/535Magnetorheological [MR] fluid dampers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/20Type of damper
    • B60G2202/22Rotary Damper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/40Type of actuator
    • B60G2202/42Electric actuator
    • B60G2202/424Electric actuator electrostrictive materials, e.g. piezoelectric actuator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2232/00Nature of movement
    • F16F2232/06Translation-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.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a rotary damper for a vehicle for damping relative motions between vehicle wheels and a vehicle body, wherein at least one gearing stage having a plurality of operatively connected gears is provided. Hydraulic medium for hydraulic damping can be displaced by the rotational motion of said gears.

Description

Rotationsdämpfer für ein Fahrzeug  Rotary damper for a vehicle
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotationsdämpfer für ein Fahrzeug zum Dämpfen von Relativbewegung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. 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. 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. From vehicle technology linear dampers for damping linear movements are known. Furthermore, from the document DE 10 2008 042 389 A, a rotary damper is known, 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. Between the inner part and the outer part of 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.
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. Accordingly, a rotational movement of the outer part via the spindle drive in an axial movement of the first member and thus also the outer part is reacted to bring the friction surfaces of the clutch in contact. This causes a coupling of the inner part with the outer part. This leads to the braking of the outer part, which leads to a damping of the rotational movement.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Rotationsdämpfer vorzuschlagen, welcher eine möglichst kompakte Bauweise aufweist. The present invention is based on the object to propose a rotary damper, which has a very compact design.
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. This object is achieved by the features of claim 1, resulting in the dependent claims, the description and the drawings further advantageous embodiments.
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. For a 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. For example, by the rotational movement of media (eg hydraulic fluid) is set in motion and hydraulically hydrodynamic, hydrostatic or rheological damping acts on the movement.
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. In this way, the rotational movement and thus also a transmitted for example via a transmission or the like relative movement can be hydraulically damped at will. By using a lever, the vertical movement is converted into a pivotal movement, wherein the pivotal movement is translated into a faster rotational movement through the gear stage. Characterized in that 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.
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. For example, it can also be provided that 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.
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. In an advantageous embodiment of the invention can be provided that at least one electric machine is connected to the rotary damper for additional damping or for actively controlling the damping. For example, a permanent magnet synchronous machine (PSM) can be used. But there are also other types of electrical machines used. To set the damping, 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. When combined with an electric machine, 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.
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. As a 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. Preferably, at least one gear pump, a gerotor pump, a sickle pump, a gerotor pump or the like can be used as the hydraulic pump. Alternatively, rotary piston, reversing piston, rotary piston, vane pumps or the like design can be used.
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. In a next embodiment of the invention it can be provided that, for example, two mutually electrically insulated electrodes of different polarity or the like are provided on the front-side housing of the gear stage. As the medium of the hydraulic pump integrated in the gear stage, e.g. an electro-rheological fluid (ERF or ERP) may be used, 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.
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. Preferably, alternatively, a magneto-rheological fluid can be used whose viscosity in the lines or in the pump chamber can be changed by a magnetic field. Advantageously, 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. Advantageously, 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. In 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. Alternatively, at least one sensor can be arranged on the rotary damper, whereby additional cable connections can be saved. Furthermore, 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.
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. 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.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen: Hereinafter, the present invention will be further explained with reference to the drawings. Show it:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Rotationsdämpfers mit einer in eine Getriebestufe integrierte Zahnradpumpe; 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;
Figur 2 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsvariante des Rotationsdämpfers mit zwei in einer Getriebestufe integrierten Sichelpumpen; Figure 2 is a schematic view of another embodiment of the rotary damper with two integrated in a gear stage sickle pumps;
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 ; 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;
Figur 5 eine weitere schematische Ansicht der Ausführungsvariante gemäß Figur 4; und Figure 5 is another schematic view of the embodiment according to Figure 4; and
Figur 6 eine weitere Ausführungsvariante des Rotationsdämpfers mit einer in eine Zykloidgetriebestufe integrierte Gerotorpumpe. FIG. 6 shows a further embodiment variant of the rotary damper with a gerotor pump integrated into a cycloidal gear stage.
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. 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.
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. 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.
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. It is also possible that a multi-speed transmission is used, which simultaneously forms a plurality of hydraulic pumps. Preferably, 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.
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. By way of example, FIG. 2 shows a further embodiment of the rotary damper with several gear stages. The gear stages form several nested sickle pumps. Specifically, 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. Furthermore, 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.
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. 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. For example, 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. As hydraulic pumps in addition to the sickle pumps and gear, gerotor pumps or the like can be used.
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. 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. In addition to the planetary gears 18 meshing with the sun gear 17A, 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.
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. On the axial side of the planet carrier 16A 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. In this way, the pressure sides and the suction sides are short together with each other in this embodiment, too. Again, it is possible that a controllable valve or a throttle are provided.
Insbesondere ist der Ringkanal 22 vom Durchmesser größer als die Welle für das Zahnrad 17A, die durch den Planetenträger 1 6A führt. In particular, the annular channel 22 is larger in diameter than the shaft for the gear 17A, which leads through the planet carrier 1 6A.
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. 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. Alternatively, rotary piston, reversing piston, rotary piston, vane pumps or the like can be used.
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. In the gerotor pump is in a similar manner as in the embodiment of Figure 2, 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, in turn, 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.
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. 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.
Bezuqszeichen GehäuseDesignation Case
,2A,2B Pumpenraum , 2A, 2B pump room
Saugseite  suction
Druckseite  pressure side
Leitung  management
Drossel  throttle
Hebel  lever
erstes Stirnrad  first spur gear
zweites Stirnrad second spur gear
0 elektrische Maschine 0 electric machine
1 , A Hohlrad1, A ring gear
2,12A Zahnring2,12A toothed ring
3,13A Stirnrad3.13A spur gear
4,14A Planetengetriebestufe4.14A planetary gear stage
5,15A Hohlrad5.15A ring gear
6,1 6A Planetenradträger6.1 6A planet carrier
7,17A Sonnenrad7.17A sun wheel
8 Planetenräder8 planet gears
9 zusätzliche weitere Planetenräder0 Pumpenräume9 additional planetary gears0 pump rooms
1 Fließkanäle1 flow channels
2 Ringkanal2 ring channel
3 Axialdurchführung 3 axial feedthrough

Claims

Patentansprüche claims
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. 1 . Rotary damper for a vehicle for damping relative movements between vehicle wheels and vehicle body, characterized in that at least one gear stage is provided with a plurality of operatively connected gears through the rotational movement of hydraulic means for hydraulic damping can be displaced.
2. Rotationsdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine in die Getriebestufe integrierte Hydraulikpumpe vorgesehen ist. 2. Rotary damper according to claim 1, characterized in that at least one integrated in the gear stage hydraulic pump is provided.
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. 3. Rotary damper according to one of the preceding claims, characterized in that at least one spur gear stage and / or at least one planetary gear stage and / or at least one cycloidal gear stage is provided as the gear stage.
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. 4. Rotary damper according to one of the preceding claims, characterized in that at least one gear pump and / or at least one toothed ring pump and / or at least one sickle pump and / or at least one gerotor pump is provided as the hydraulic pump.
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. 5. Rotary damper according to one of the preceding claims, characterized in that the gear stage is designed as a spur gear, which is arranged in such a housing (1) comprising a gear pump as a hydraulic pump with a suction side (3) and a pressure side (4) Pump space (2) is provided, wherein the suction side (3) and the pressure side (4) are connected to each other for hydraulic damping.
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. 6. Rotary damper according to claim 5, characterized in that the relative movement via a lever (7) as a rotary movement to a first spur gear (8) of the spur gear is transferable and that with the first spur gear (8) in engagement second spur gear (9) is connected to an electrical machine (10) for actively varying the damping or recuperation of energy.
7. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Getriebestufen vorgesehen sind, die mehrere ineinander verschachtelte Hydraulikpumpen bilden. 7. Rotary damper according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of gear stages are provided which form a plurality of nested hydraulic pumps.
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. 8. Rotary damper according to claim 7, characterized in that a first sickle pump comprises a ring gear (1 1) and an eccentrically arranged toothed ring (12), wherein the internal toothing of the ring gear (1 1) and the external toothing of the toothed ring (12) for forming a first crescent-shaped pumping space (2A) is engaged.
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. 9. Rotary damper according to claim 8, characterized in that a second sickle pump between the toothed ring (12) and a concentric with the ring gear (1 1) arranged spur gear (13) is provided, 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.
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. 10. Rotary damper according to claim 8 or 9, characterized in that the ring gear (1 1) is connected directly or indirectly via a sun gear (17) of an upstream planetary gear stage (14) with the lever (7) for transmitting the relative movement.
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. 1 1. Rotary damper according to one of claims 8 to 10, characterized in that the concentric with the ring gear (1 1) arranged spur gear (13) with an electric machine (10) is connected.
12. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hydraulikpumpen in eine Planetengetriebestufe (14A) integriert sind. 12. Rotary damper according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of hydraulic pumps in a planetary gear stage (14A) are integrated.
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. 13. Rotary damper according to claim 12, characterized in that in addition to the sun gear (17A) in meshing planetary gears (18) further planet gears (19) on the planet carrier (1 6A) are mounted, which with the hollow Wheel (1 1 A) are engaged, wherein the planet carrier (1 6A) is designed such that in each case a pump chamber (20) is provided with the pressure and suction side to the other planet gears (1 9).
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. 14 rotary damper according to claim 1 3, characterized in that axi alseitig on a front side and on a rear side of the Planetenradträgers (1 6A) flow channels (21) are provided, on the one hand the pressure sides and on the other hand, the suction sides of the other planet gears (1 9th ) associated pump chambers (20) connect.
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 5. A rotary damper according to claim 14, characterized in that the flow channels (21) each open into an associated annular channel (22), wherein the annular channels (22) of the suction sides and the pressure sides via an axial passage (23) are connected.
1 6. Rotationsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zykloidgetriebestufe vorgesehen ist, in die eine Gerotorpumpe integriert ist. 1 6. Rotary damper according to one of the preceding claims, characterized in that a cycloid gear stage is provided, in which a gerotor pump is integrated.
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 7. Rotary damper according to one of the preceding claims, characterized in that the electric machine (1 0) is connected via a slip clutch with the at least one hydraulic pump comprehensive gear stage.
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 8. Rotary damper according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (1) of the gear stage is provided with two mutually electrically insulated electrodes, wherein as hydraulic means an electro-rheological fluid or an electro-rheological paste is provided, the or whose viscosity is variable by the electric field generated by the electrodes.
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. 1 9. Rotary damper according to one of the preceding claims, characterized in that as a hydraulic means a magneto-rheological fluid vorgese- hen, whose viscosity is preferably changed by a magnetic field generated by the electric machine (10).
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. 20. Rotary damper according to one of the preceding claims, characterized in that for controlling the hydraulic damping at least one central or a plurality of decentralized control devices are provided which are in communication with an in-vehicle data bus system.
21 . Rotationsdämpfer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät mit zumindest einem Sensor zur Signalübermittlung verbunden ist. 21. Rotary damper according to claim 20, characterized in that the control unit is connected to at least one sensor for signal transmission.
EP14702574.6A 2013-02-28 2014-02-03 Rotary damper for a vehicle Withdrawn EP2961986A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013203331.1A DE102013203331A1 (en) 2013-02-28 2013-02-28 Rotary damper for a vehicle
PCT/EP2014/052005 WO2014131574A1 (en) 2013-02-28 2014-02-03 Rotary damper for a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2961986A1 true EP2961986A1 (en) 2016-01-06

Family

ID=50033549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP14702574.6A Withdrawn EP2961986A1 (en) 2013-02-28 2014-02-03 Rotary damper for a vehicle

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20160009158A1 (en)
EP (1) EP2961986A1 (en)
JP (1) JP2016515965A (en)
CN (1) CN105026762A (en)
DE (1) DE102013203331A1 (en)
WO (1) WO2014131574A1 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014206230B4 (en) 2014-04-02 2019-06-27 Zf Friedrichshafen Ag vibration
DE102014216877A1 (en) * 2014-08-25 2016-02-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Suspension of a motor vehicle with rotary damper
DE102015214650A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-02 Zf Friedrichshafen Ag Rotary damper device
DE102015117594A1 (en) 2015-10-15 2017-04-20 Inventus Engineering Gmbh rotary damper
DE102015117595A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 Inventus Engineering Gmbh Device and method for influencing the force of a safety belt
DE102016124115B4 (en) 2016-12-12 2022-06-09 Inventus Engineering Gmbh rotary damper
DE102016124117B4 (en) * 2016-12-12 2021-05-06 Inventus Engineering Gmbh Door component with a controllable rotary damper
DE102017103810A1 (en) 2017-02-24 2018-08-30 Inventus Engineering Gmbh rotary damper
DE102017103811A1 (en) 2017-02-24 2018-08-30 Inventus Engineering Gmbh Suspension component with a rotary damper
DE102017103809A1 (en) 2017-02-24 2018-08-30 Inventus Engineering Gmbh Prosthetic device with a rotary damper
KR102604162B1 (en) 2017-08-21 2023-11-20 맥너트 피티와이 리미티드 reel braking system
JP6920728B2 (en) * 2017-09-14 2021-08-18 下西技研工業株式会社 Rotating damper device with one-way clutch and one-way clutch
KR102061154B1 (en) * 2018-01-25 2019-12-31 주식회사 만도 Rotary damper for vehicle
JP7133974B2 (en) 2018-05-10 2022-09-09 清水建設株式会社 damping mechanism
DE102018116187A1 (en) 2018-07-04 2020-01-09 Inventus Engineering Gmbh rotary damper
CN109368494A (en) * 2018-11-06 2019-02-22 南京理工大学 A kind of hoisting machinery anti-roll device based on ER fluid technology and anti-shake method

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3453966A (en) * 1967-05-04 1969-07-08 Reliance Electric & Eng Co Hydraulic motor or pump device
US3528345A (en) * 1968-02-12 1970-09-15 Houdaille Industries Inc Long travel rotary actuator/damper
DE3406543A1 (en) * 1984-02-23 1985-09-05 Rudolf 8000 München Braren Positive displacement machine, in particular an epicyclic cycloidal gear mechanism with an integrated hydraulic motor
US4658583A (en) * 1984-06-11 1987-04-21 Trw Inc. Double staged, internal rotary pump with flow control
WO1986002126A1 (en) * 1984-09-28 1986-04-10 Sydney Graham Hooker Hydraulic gear motor/pump
DE3445454A1 (en) * 1984-12-13 1986-06-26 P.I.V. Antrieb Werner Reimers GmbH & Co KG, 6380 Bad Homburg Multistage internal-gear gear pump
US6352143B1 (en) * 2000-03-09 2002-03-05 Bridgestone/Firestone, Inc. Vibration damping system using a hydraulic damper with a field responsive fluid control
JP2004175151A (en) * 2002-11-25 2004-06-24 Nifco Inc Damper unit and glove box device using this damper unit
DE10320053A1 (en) * 2003-05-06 2004-11-25 Daimlerchrysler Ag Method of operating a cushioning element for chassis of a motor vehicle, involves recording the number of revolutions of the pump and/or the electric machine as a measure of relative velocity between vehicle wheel and vehicle structure
US20070125609A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-07 O'leary Michael F Transmission damping apparatus and method
DE102008042389A1 (en) 2008-09-26 2010-04-01 Zf Friedrichshafen Ag Rotary damper for wheel suspension of motor vehicle, has outer section connected to chain link of spindle drive, which implements rotation of outer section in axial movement
DE202009000690U1 (en) * 2009-01-16 2009-04-09 Gather Industrie Gmbh Rotary displacement
DE102010035087A1 (en) * 2010-08-21 2012-02-23 Audi Ag Electric damper for a motor vehicle
DE102011009608A1 (en) * 2011-01-27 2012-08-02 Audi Ag Electric damper
DE102011006094A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-27 Zf Friedrichshafen Ag Device for damping relative movements between two masses in motor vehicle, has primary converting units arranged in such manner so that plane of rotary movement and plane vertical to relative movement direction intersect with preset angle
CN102927188A (en) * 2011-08-12 2013-02-13 北京中金社文化有限公司 Damping mechanism
DE102012212986A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG External gear pump for liquids or elastic fluids, particularly hydraulic medium, such as oil, comprises two mutually meshing outer gears and additional displacement body arranged in displacement hull construction
DE202011052114U1 (en) * 2011-11-28 2012-02-28 Eckerle Industrie-Elektronik Gmbh Internal gear pump

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2014131574A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013203331A1 (en) 2014-08-28
WO2014131574A1 (en) 2014-09-04
US20160009158A1 (en) 2016-01-14
JP2016515965A (en) 2016-06-02
CN105026762A (en) 2015-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2961986A1 (en) Rotary damper for a vehicle
EP3003766B1 (en) Central differential transmission arrangement for a drive device of a motor vehicle
EP3212447B1 (en) Gearing device for a motor vehicle
EP1715143B1 (en) Camshaft phasing device for an internal combustion engine
WO2017157479A1 (en) Electric drive
DE102013006896A1 (en) Electric parking brake
DE102008050059A1 (en) Stirnraddifferentialgetriebeeinheit
DE102009033962A1 (en) Powertrain with engine, transmission, planetary gear and electric machine
DE102006058835A1 (en) differential gear
DE102013218927A1 (en) disc brake
EP1836083A1 (en) Device for superimposing rotational speeds, comprising a servodrive
EP2775165A1 (en) Electromechanical damper
DE102015208355A1 (en) Vehicle with a gearbox
DE102015217164A1 (en) Assembly with a friction device
DE102014207887A1 (en) Electric drive unit for a vehicle
DE102004052562B3 (en) Motor vehicle steering with superposition gear
DE102015220680A1 (en) Assembly with a friction device
DE102018100649A1 (en) Drive unit for a vehicle with an electric motor and with a transmission
DE102011088892A1 (en) Electromotive drive unit for driving wheel of vehicle, has differential arranged in rotor shaft, and electric machine connected with driven shafts, where rotational axes of rotor and input shafts are formed parallel to each other
DE102005021945B3 (en) Automatic hydrostatic locking clutch used in drive train of vehicle, includes nested rotors on adjacent parallel axes containing magneto-rheological fluid with externally-controllable viscosity
DE102014201791A1 (en) Hydraulic fact actuator for automated operation of a friction clutch used in powertrain of motor car, changes rotating movement of rotor of electromotor corresponding to linear shift movement of piston and rotation speed of rotor
EP3073149B1 (en) Freewheel mechanism
DE102007005148A1 (en) Angle superimposition gear unit for active guidance of vehicle, has input shaft connected with steering wheel of vehicle and output shaft connected with steering wheel of vehicle and gear
DE102005010138A1 (en) hybrid drive
DE112021007293T5 (en) Clutch system

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20150707

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20160419