WO2008154892A1 - Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents

Torsionsschwingungsdämpfer Download PDF

Info

Publication number
WO2008154892A1
WO2008154892A1 PCT/DE2008/000938 DE2008000938W WO2008154892A1 WO 2008154892 A1 WO2008154892 A1 WO 2008154892A1 DE 2008000938 W DE2008000938 W DE 2008000938W WO 2008154892 A1 WO2008154892 A1 WO 2008154892A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
energy storage
storage device
vibration damper
torsional vibration
variator
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.)
Ceased
Application number
PCT/DE2008/000938
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Laurent Ineichen
Eugen Kremer
Wolfgang Reik
Andreas Triller
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.)
Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Original Assignee
LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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 LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG, LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH filed Critical LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
Priority to DE112008001252T priority Critical patent/DE112008001252A5/de
Publication of WO2008154892A1 publication Critical patent/WO2008154892A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/13157—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses with a kinematic mechanism or gear system, e.g. planetary

Definitions

  • the invention relates to a torsional vibration damper, in particular a split flywheel, for torque transmission in a drive train, with a primary and a secondary flywheel, which are rotatable relative to the resistance of a first energy storage device and / or a second energy storage device relative to each other, the switchable parallel to the first energy storage device or switched.
  • the invention further relates to a method for transmitting torque in a drive train with a previously described torsional vibration damper.
  • Such torsional vibration dampers are connected, for example, in the drive train of a motor vehicle between the drive motor and the transmission.
  • fluctuations or irregularities in the drive torque output by the drive motor can occur, which excite the primary flywheel to oscillate.
  • These vibrations should not be transferred to the secondary flywheel, as they could lead to damage in a coupled with the secondary flywheel gearbox.
  • the object of the invention is to provide a torsional vibration damper according to the preamble of claim 1, which makes it possible to isolate vibrationally occurring during operation irregularities, in particular drive torque fluctuations.
  • the object is with a torsional vibration damper, in particular a split flywheel, for torque transmission in a drive train, with a primary and a secondary flywheel, which are rotatable relative to the resistance of a first energy storage device and / or a second energy storage device relative to each other, parallel to the first energy storage device is switched or switched, thereby achieved that a mechanical variator in series with the first or the second energy storage device is switched or switched.
  • the mechanical variator makes it possible to filter fluctuations in the drive motor torque by means of the second energy storage device, which is preferably designed as a degressive spring device, such that only one central torque is transmitted from the primary to the secondary flywheel.
  • a preferred embodiment of the torsional vibration damper is characterized in that the mechanical variator is controllable by occurring during operation deformation of the second energy storage device, which has a degressive spring action.
  • the mechanical variator allows a simple way of tracking the second energy storage device.
  • a further preferred embodiment of the torsional vibration damper is characterized in that the two flywheel masses are coupled together by the first energy storage device.
  • the first energy storage device preferably has a relatively high rigidity in order to enable the transmission of large drive torques with a limited angle of rotation.
  • Another preferred embodiment of the torsional vibration damper is characterized in that the mechanical variator is designed as a transmission.
  • the gearbox allows a variable variator ratio.
  • the mechanical variator comprises a planetary gear.
  • the planetary gear is also referred to as planetary gear.
  • a further preferred embodiment of the torsional vibration damper is characterized in that the variator comprises a ring gear, planet wheels and a drive sun gear and a driven sun rad.
  • the ring gear can be made stationary.
  • a further preferred embodiment of the torsional vibration damper is characterized in that the drive sun gear is arranged in the axial direction at a fixed distance to the driven sun gear.
  • the two sun gears together, in particular with the secondary flywheel, movable in the axial direction to allow a change in the Variatorübera.
  • the drive sun gear is rotatable to the output sun gear.
  • the drive sun gear can be mounted on the secondary flywheel with the aid of a bearing device.
  • Another preferred embodiment of the torsional vibration damper is characterized in that the primary flywheel mass is coupled by the second energy storage device to a carrier, which in turn is coupled to the variator.
  • the drive sun gear is rotatably connected to the carrier.
  • torsional vibration damper is characterized in that the carrier cooperates via a ramp mechanism with the primary flywheel.
  • the ramp mechanism serves to transform the deformation of the second energy storage device into an axial path of the sun gears and thereby a change in variator ratio.
  • a desired dependency of the variator ratio of the deformation of the second energy storage device can be implemented.
  • a further preferred embodiment of the torsional vibration damper is characterized in that the ring gear is kinematically coupled by an additional translation device with the secondary flywheel.
  • the above-mentioned object is achieved in that a static input torque is transmitted to the secondary flywheel via the first energy storage device when the second energy storage device is in a rest position and the variator ratio is equal to 1, and in that the two energy storage devices, when driving torque fluctuations occur at relatively high frequencies, cooperate as long as the second energy storage device operates within a permissible operating range.
  • Both energy storage devices work together as a total soft spring, so that the torsional vibration damper according to the invention acts as a low-pass filter for the moment occurring.
  • a preferred embodiment of the method is characterized in that the second energy storage device, when a mean torque occurring during operation increases or decreases virtually statically, moves out of its permissible working range and a Adjustment takes place by adjusting the variator ratio to be different from 1 and the second energy storage device returns to its allowable working range.
  • FIGS. 1-10 are schematic representations of a torsional vibration damper according to
  • Figure 5 shows a design example of a torsional vibration damper according to the invention in the initial position
  • Figure 6 shows the torsional vibration damper of Figure 5 in a Nachwolfswolf
  • Figure 7 shows a similar torsional vibration damper as in Figures 5 and 6 according to a further embodiment.
  • FIGS. 1 to 4 show a torsional vibration damper in the form of a dual-mass flywheel.
  • the dual-mass flywheel comprises a primary flywheel mass 1 which can be fastened to a crankshaft of an internal combustion engine of a motor vehicle and which is also referred to as a primary flywheel.
  • a secondary flywheel 2 is mounted coaxially and rotatable relative to the primary flywheel 1 by means of a bearing device (not shown).
  • the secondary flywheel 2 is also referred to as a secondary flywheel.
  • the primary flywheel 1 is drivingly connected to the secondary flywheel 2 via a compressible energy storage having first energy storage device 3.
  • the energy stores of the first energy storage device 3 are preferably a plurality of elongated coil springs with a relatively large compression travel.
  • a second energy storage device 4 is connected in parallel with the first energy storage device 3.
  • the second energy storage device 4 comprises at least one degressive or inverse spring.
  • the degressive or inverse effect of the second energy storage device 4 counteracts the spring action of the first energy storage device 3 in order to isolate vibrations.
  • a mechanical variator 5 is integrated in the torsional vibration damper. This provides a mechanical-hydraulic torsional vibration damper based on a degressive spring that filters drive torque fluctuations and transmits a center torque.
  • the second energy storage device 4 is connected in series between the primary flywheel 1 and the mechanical variator 5.
  • the mechanical variator 5 in turn is connected in series between the second energy storage device 4 and the secondary flywheel 2.
  • a dashed line 9 indicates that the deformation 8 of the second energy storage device 4 is used to control or regulate the mechanical variator 5.
  • the torsional vibration damper shown in Figure 1 operates as follows: As a starting point, a state is considered in which a static input torque acts on the primary flywheel 1 and is completely transferred from the first energy storage device 3, which is also referred to as the main spring, to the secondary flywheel 2 , In this case, the second energy storage device 4 is in its rest position and generates no moment. If engine torque fluctuations occur at relatively high frequencies, then the overall equipment will vibrate and function as a low pass filter for the moment. With regard to the vibrations occurring, the first energy storage device 3 and the second energy storage device 4 act together as a total soft spring. If the center moment increases or decreases virtually statically, then the second energy storage device 4 tends to move out of its working range. According to an essential aspect of the invention, an adjustment or tracking of the second energy storage device 4 takes place.
  • the mechanical variator 5 is connected in series between the primary flywheel mass 1 and the second energy storage device 4.
  • the second energy storage device 4 in turn is connected in series between the mechanical variator 5 and the second flywheel 2.
  • the torsional vibration damper shown in Figure 2 works the same as the torsional vibration damper shown in Figure 1.
  • the mechanical variator 5 is connected in each case in series with the first energy storage device 3.
  • the mechanical variator 5 is furthermore connected in series between the primary flywheel mass 1 and the first energy storage device 3.
  • the mechanical variator 5 is connected in series between the first energy storage device 3 and the secondary flywheel 2.
  • the mechanical variator 5 is controlled in the embodiments shown in Figures 3 and 4, as in the embodiments shown in Figures 1 and 2, by the deformation of the second energy storage device 4.
  • FIGS. 5 to 7 show two examples of a structural conversion of the torsional vibration damper shown schematically in FIG.
  • a primary flywheel 11 and a secondary flywheel 12 are coupled together by a first energy storage device 13.
  • the first energy storage device 13 comprises two main springs.
  • the primary flywheel 11 is also coupled by a second energy storage device 14 to a mechanical variator 15.
  • the second energy storage device 14 comprises a plurality of degressive springs.
  • the mechanical variator 15 is controlled by the deformation of the degressive springs 14.
  • the variator ratio can be a continuous non-decreasing function of the deformation of the declining springs 14, possibly with an interval in which the ratio remains constant and equal to 1 and which corresponds to a permissible working range of the degressive springs 14.
  • the second energy storage device 14 according to one embodiment comprises a plurality of prestressed and radially arranged degressive springs.
  • the mechanical variator 15 includes a ring gear 16, which is fixed in the embodiment shown in Figures 5 and 6. With the ring gear 16 are planetary gears 17, 18 are engaged, which are also engaged with a drive sun gear 21 and a driven sun gear 22 in engagement.
  • the output sun gear 22 is fixedly connected to the secondary flywheel 12.
  • the drive sun gear 21 is arranged at a fixed axial distance from the output sun gear 22 and is rotatably mounted on the secondary flywheel 12 by means of a bearing device 23.
  • the drive sun gear 21 is non-rotatably connected to a carrier 24, which is coupled via the second energy storage device 14 with the primary flywheel 11.
  • the carrier 24 and the secondary flywheel 12 are coupled as drive and driven by the mechanical variator 15.
  • the carrier 24 cooperates via a ramp mechanism 25 with the primary flywheel 11.
  • the ramp mechanism 25 serves to transform the deformation of the second energy storage device 14 in an axial path of the sun gears 21, 22 fixedly coupled together in the axial direction and thereby into a ratio change. By designing the ramp pitch, a desired dependency of the variator ratio on the deformation of the second energy storage device can be implemented.
  • the degressive spring 14 tends to move out of its working area and there is an adjustment or tracking instead.
  • the adjustment or tracking is that the Variatorüber ein 1 deviates and thus the degressive spring returns to its working area.
  • the interval of constant translation is desired, but not necessary. It is sufficient if the control loop is slow with respect to the insulating vibrations.
  • the controller can also be designed according to a common pattern in control technology, for example as a P, PI and PID controller.
  • FIG. 7 shows an improved torsional vibration damper with a modified mechanical variator 35.
  • the modification is that the ring gear 36 is not is more stationary, but is kinematically coupled by an additional translation device 38 to the secondary flywheel 12. This increases the accuracy of the mechanical variator when the ratio is to be very close to unity. This has the consequence that a small deviation of the variator ratio of 1 can be achieved with a larger Axialweg and the geometric tolerances are not too critical.
  • the additional translation device 38 includes a driven gear 41 which is rotatably connected to the secondary flywheel 12 and is in engagement with a first transmission gear 42.
  • the first gear 42 has a slightly smaller outer diameter than a second gear 43, which is coupled via a coupling gear 45 with the ring gear 36.
  • the ring gear 36 is rotatably mounted.
  • the two translation wheels 42, 43 are rotatably connected to each other and rotatably supported together.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere geteiltes Schwungrad, zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang, mit einer primären (1, 11) und einer sekundären (2, 12) Schwungmasse, die gegen den Widerstand einer ersten Energiespeichereinrichtung (3, 13) und/oder einer zweiten Energiespeichereinrichtung (4, 14) relativ zueinander verdrehbar sind, die parallel zu der ersten Energiespeichereinrichtung schaltbar beziehungsweise geschaltet ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein mechanischer Variator (5, 15) in Reihe mit der ersten oder der zweiten Energiespeichereinrichtung schaltbar beziehungsweise geschaltet ist.

Description

Torsionsschwingungsdämpfer
Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere ein geteiltes Schwungrad, zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang, mit einer primären und einer sekundären Schwungmasse, die gegen den Widerstand einer ersten Energiespeichereinrichtung und/oder einer zweiten Energiespeichereinrichtung relativ zueinander verdrehbar sind, die parallel zu der ersten Energiespeichereinrichtung schaltbar beziehungsweise geschaltet ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang mit einem vorab beschriebenen Torsionsschwingungsdämpfer.
Derartige Torsionsschwingungsdämpfer sind zum Beispiel im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen den Antriebsmotor und das Getriebe geschaltet. Im Betrieb des Kraftfahrzeugs können, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen, Schwankungen oder Ungleichmäßigkeiten des vom Antriebsmotor abgegebenen Antriebsmoments auftreten, welche die primäre Schwungmasse zu Schwingungen anregen. Diese Schwingungen sollen nicht auf die sekundäre Schwungmasse übertragen werden, da sie in einem mit der sekundären Schwungmasse gekoppelten Getriebe zu Beschädigungen führen könnten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der es ermöglicht, im Betrieb auftretende Ungleichförmigkeiten, insbesondere Antriebsmomentschwankungen, schwingungstechnisch zu isolieren.
Die Aufgabe ist bei einem Torsionsschwingungsdämpfer , insbesondere einem geteiltes Schwungrad, zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang, mit einer primären und einer sekundären Schwungmasse, die gegen den Widerstand einer ersten Energiespeichereinrichtung und/oder einer zweiten Energiespeichereinrichtung relativ zueinander verdrehbar sind, die parallel zu der ersten Energiespeichereinrichtung schaltbar beziehungsweise geschaltet ist, dadurch gelöst, dass ein mechanischer Variator in Reihe mit der ersten oder der zweiten Energiespeichereinrichtung schaltbar beziehungsweise geschaltet ist. Der mechanische Variator ermöglicht es, Schwankungen des Antriebsmotormoments mit Hilfe der vorzugsweise als degressive Federeinrichtung ausgeführten zweiten Energiespeichereinrichtung so zu filtern, dass nur ein Mittelmoment von der primären auf die sekundäre Schwungmasse übertragen wird. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Variator durch eine im Betrieb auftretende Verformung der zweiten Energiespeichereinrichtung regelbar ist, die eine degressive Federwirkung hat. Der mechanische Variator ermöglicht auf einfache Art und Weise eine Nachführung der zweiten Energiespeichereinrichtung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schwungmassen durch die erste Energiespeichereinrichtung miteinander gekoppelt sind. Die erste Energiespeichereinrichtung hat vorzugsweise eine relativ große Steifigkeit, um bei eingeschränktem Verdrehwinkel die Übertragung großer Antriebsmomente zu ermöglichen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Variator als Getriebe ausgeführt ist. Das Getriebe ermöglicht eine variable Variatorübersetzung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Variator ein Planetengetriebe umfasst. Das Planetengetriebe wird auch als Umlaufrädergetriebe bezeichnet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass der Variator ein Hohlrad, Planetenräder sowie ein Antriebssonnenrad und ein Abtriebssonnen rad umfasst. Das Hohlrad kann feststehend ausgeführt sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssonnenrad in axialer Richtung in einem festen Abstand zu dem Abtriebssonnenrad angeordnet ist. Allerdings sind die beiden Sonnenräder zusammen, insbesondere mit der sekundären Schwungmasse, in axialer Richtung bewegbar, um eine Änderung der Variatorübersetzung zu ermöglichen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssonnenrad drehbar zu dem Abtriebssonnenrad ist. Das Antriebssonnenrad kann mit Hilfe einer Lagereinrichtung an der sekundären Schwungmasse gelagert sein. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Schwungmasse durch die zweite Energiespeichereinrichtung mit einem Träger gekoppelt ist, der wiederum mit dem Variator gekoppelt ist. Vorzugsweise ist das Antriebssonnenrad drehfest mit dem Träger verbunden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass der Träger über einen Rampenmechanismus mit der primären Schwungmasse zusammenwirkt. Der Rampenmechanismus dient dazu, die Verformung der zweiten Energiespeichereinrichtung in einen Axialweg der Sonnenräder und dadurch in eine Änderung der Variatorübersetzung zu transformieren. Durch entsprechende Auslegung der Rampensteigung kann eine gewünschte Abhängigkeit der Variatorübersetzung von der Verformung der zweiten Energiespeichereinrichtung umgesetzt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad durch eine zusätzliche Übersetzungseinrichtung kinematisch mit der sekundären Schwungmasse gekoppelt ist. Dadurch wird die Genauigkeit des Variators erhöht, wenn die Übersetzung beziehungsweise das Übersetzungsverhältnis sehr nahe zu 1 sein soll. Das hat zur Folge, dass eine kleine Abweichung der Variatorübersetzung von 1 bei einem größeren Axialweg erreicht werden kann und die geometrischen Toleranzen nicht so kritisch sind.
Bei einem Verfahren zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang, mit einem vorab beschriebenen Torsionsschwingungsdämpfer, ist die oben angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass ein statisches Eingangsmoment über die erste Energiespeichereinrichtung auf die sekundäre Schwungmasse übertragen wird, wenn sich die zweite Energiespeichereinrichtung in einer Ruhelage befindet und die Variatorübersetzung gleich 1 ist, und dadurch, dass die beiden Energiespeichereinrichtungen, wenn Antriebsmomentschwankungen mit relativ hohen Frequenzen auftreten, zusammenwirken, solange die zweite Energiespeichereinrichtung in einem zulässigen Arbeitsbereich arbeitet. Beide Energiespeichereinrichtungen zusammen wirken als insgesamt weiche Feder, so dass der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämpfer als Tiefpassfilter für das auftretende Moment wirkt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Energiespeichereinrichtung, wenn ein im Betrieb auftretendes Mittelmoment quasi statisch ansteigt oder absinkt, aus ihrem zulässigen Arbeitsbereich heraus bewegt und eine Nachstellung stattfindet, indem die Variatorübersetzung so verstellt wird, dass sie von 1 abweicht und die zweite Energiespeichereinrichtung in ihren zulässigen Arbeitsbereich zurückkehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
Figuren schematische Darstellungen eines Torsionsschwingungsdämpfers gemäß ver-
1 bis 4 vier verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung;
Figur 5 ein Gestaltungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Torsionsschwingungs- dämpfer in der Anfangsstellung;
Figur 6 den Torsionsschwingungsdämpfer aus Figur 5 in einer Nachstellungsstellung und
Figur 7 einen ähnlichen Torsionsschwingungsdämpfer wie in den Figuren 5 und 6 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
In den Figuren 1 bis 4 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer in Form eines Zweimassenschwungrads dargestellt. Das Zweimassenschwungrad umfasst eine an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs befestigbare primäre Schwungmasse 1, die auch als primäres Schwungrad bezeichnet wird. Eine sekundäre Schwungmasse 2 ist mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Lagereinrichtung koaxial und relativ zu der primären Schwungmasse 1 verdrehbar gelagert. Die sekundäre Schwungmasse 2 wird auch als sekundäres Schwungrad bezeichnet. Die primäre Schwungmasse 1 ist über eine komprimierbare Energiespeicher aufweisende erste Energiespeichereinrichtung 3 antriebsmäßig mit der sekundären Schwungmasse 2 verbunden. Bei den Energiespeichern der ersten Energiespeichereinrichtung 3 handelt es sich vorzugsweise um mehrere längliche Schraubenfedern mit einem relativ großen Kompressionsweg. Eine zweite Energiespeichereinrichtung 4 ist parallel zu der ersten Energiespeichereinrichtung 3 geschaltet. Die zweite Energiespeichereinrichtung 4 umfasst mindestens eine degressive oder inverse Feder. Die degressive oder inverse Wirkung der zweiten Energiespeichereinrichtung 4 wirkt der Federwirkung der ersten Energiespeichereinrichtung 3 entgegen, um Schwingungen zu isolieren. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist in den Torsionsschwingungsdämpfer ein mechanischer Variator 5 integriert. Dadurch wird ein mechanisch-hydraulischer Torsionsschwingungsdämpfer auf Basis einer degressiven Feder geschaffen, der Antriebsmomentschwankungen filtert und ein Mittelmoment überträgt.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zweite Energiespeichereinrichtung 4 in Reihe zwischen die primäre Schwungmasse 1 und den mechanischen Variator 5 geschaltet. Der mechanische Variator 5 wiederum ist in Reihe zwischen die zweite Energiespeichereinrichtung 4 und die sekundäre Schwungmasse 2 geschaltet. Durch einen Doppelpfeil 8 ist die Verformung der zweiten Energiespeichereinrichtung 4 im Betrieb angedeutet. Durch eine gestrichelte Linie 9 ist angedeutet, dass die Verformung 8 der zweiten Energiespeichereinrichtung 4 zur Steuerung beziehungsweise Regelung des mechanischen Variators 5 verwendet wird.
Der in Figur 1 dargestellte Torsionsschwingungsdämpfer funktioniert wie folgt: Als Ausgangspunkt wird ein Zustand betrachtet, bei dem ein statisches Eingangsmoment auf das primäre Schwungrad 1 wirkt und von der ersten Energiespeichereinrichtung 3, die auch als Hauptfeder bezeichnet wird, komplett auf das sekundäre Schwungrad 2 übertragen wird. Dabei befindet sich die zweite Energiespeichereinrichtung 4 in ihrer Ruhelage und erzeugt kein Moment. Wenn Motormomentschwankungen mit relativ hohen Frequenzen auftreten, dann wird die Gesamteinrichtung schwingen und funktioniert als Tiefpassfilter für Moment. Bezüglich der auftretenden Schwingungen wirken die erste Energiespeichereinrichtung 3 und die zweite Energiespeichereinrichtung 4 zusammen als insgesamt weiche Feder. Wenn das Mittelmoment quasi statisch ansteigt oder absinkt, dann neigt die zweite Energiespeichereinrichtung 4 dazu, aus ihrem Arbeitsbereich zu wandern. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung findet eine Nachstellung oder Nachführung der zweiten Energiespeichereinrichtung 4 statt.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der mechanische Variator 5 in Reihe zwischen die primäre Schwungmasse 1 und die zweite Energiespeichereinrichtung 4 geschaltet. Die zweite Energiespeichereinrichtung 4 wiederum ist in Reihe zwischen den mechanischen Variator 5 und die zweite Schwungmasse 2 geschaltet. Ansonsten funktioniert der in Figur 2 dargestellte Torsionsschwingungsdämpfer genauso wie der in Figur 1 dargestellte Torsionsschwingungsdämpfer. Bei den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen ist der mechanische Variator 5 jeweils in Reihe mit der ersten Energiespeichereinrichtung 3 geschaltet. Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der mechanische Variator 5 des Weiteren in Reihe zwischen die primäre Schwungmasse 1 und die erste Energiespeichereinrichtung 3 geschaltet. Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der mechanische Variator 5 in Reihe zwischen die erste Energiespeichereinrichtung 3 und die sekundäre Schwungmasse 2 geschaltet. Der mechanische Variator 5 wird bei den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen, wie bei den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen, durch die Verformung der zweiten Energiespeichereinrichtung 4 gesteuert.
In den Figuren 5 bis 7 sind zwei Beispiele einer konstruktiven Umsetzung des in Figur 1 schematisch dargestellten Torsionsschwingungsdämpfers gezeigt. Ein primäres Schwungrad 11 und ein sekundäres Schwungrad 12 sind durch eine erste Energiespeichereinrichtung 13 miteinander gekoppelt. Die erste Energiespeichereinrichtung 13 umfasst zwei Hauptfedern. Das primäre Schwungrad 11 ist darüber hinaus durch eine zweite Energiespeichereinrichtung 14 mit einem mechanischen Variator 15 gekoppelt. Die zweite Energiespeichereinrichtung 14 umfasst mehrere degressive Federn. Der mechanische Variator 15 wird durch die Verformung der degressiven Federn 14 geregelt.
Konkret kann die Variatorübersetzung eine stetige nicht fallende Funktion der Verformung der degressiven Federn 14 sein, eventuell mit einem Intervall, in welchem die Übersetzung konstant und gleich 1 bleibt und das einem zulässigen Arbeitsbereich der degressiven Federn 14 entspricht. Die zweite Energiespeichereinrichtung 14 umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel mehrere vorgespannte und radial angeordnete degressive Federn.
Der mechanische Variator 15 umfasst ein Hohlrad 16, das bei dem in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel feststehend ist. Mit dem Hohlrad 16 befinden sich Planetenräder 17, 18 in Eingriff, die darüber hinaus mit einem Antriebssonnenrad 21 und einem Abtriebssonnenrad 22 in Eingriff stehen. Das Abtriebssonnenrad 22 ist fest mit der sekundären Schwungmasse 12 verbunden. Das Antriebssonnenrad 21 ist in einem festen axialen Abstand zu dem Abtriebssonnenrad 22 angeordnet und mit Hilfe einer Lagereinrichtung 23 drehbar an der sekundären Schwungmasse 12 gelagert.
Das Antriebssonnenrad 21 ist drehfest mit einem Träger 24 verbunden, der über die zweite Energiespeichereinrichtung 14 mit der primären Schwungmasse 11 gekoppelt ist. Der Träger 24 und die sekundäre Schwungmasse 12 werden als Antrieb und Abtrieb durch den mechanischen Variator 15 gekoppelt. Darüber hinaus wirkt der Träger 24 über einen Rampenmechanismus 25 mit der primären Schwungmasse 11 zusammen. Der Rampenmechanismus 25 dient dazu, die Verformung der zweiten Energiespeichereinrichtung 14 in einem axialen Weg der in axialer Richtung fest miteinander gekoppelten Sonnenräder 21 , 22 und dadurch in eine Übersetzungsänderung zu transformieren. Durch eine Auslegung der Rampensteigung kann eine gewünschte Abhängigkeit der Variatorübersetzung von der Verformung der zweiten Energiespeichereinrichtung umgesetzt werden.
In Figur 6 ist die Änderung der Variatorübersetzung durch eine Axialverschiebung der Sonnenräder 21, 22 angedeutet. Das Funktionsprinzip des in den Figuren 5 und 6 dargestellten Torsionsschwingungsdämpfers kann wie folgt beschrieben werden. Als Ausgangszustand wird der in Figur 5 dargestellte Zustand betrachtet, bei dem ein statisches Eingangsmoment auf das primäre Schwungrad 11 wirkt und von der ersten Energiespeichereinrichtung 13, die auch als Hauptfeder bezeichnet wird, komplett auf die sekundäre Schwungmasse 12 übertragen wird. Dabei ist die zweite Energiespeichereinrichtung 14, die auch als degressive Feder bezeichnet wird, in ihrer Ruhelage und erzeugt kein Moment. Die zugehörige Variatorübersetzung ist gleich 1. Wenn Motormomentschwankungen mit relativ hohen Frequenzen auftreten, dann wird der gesamte Torsionsschwingungsdämpfer schwingen und funktioniert als Tiefpassfilter für das Antriebsmoment. In diesem Fall bleibt die degressive Feder 14 in ihrem zulässigen Arbeitsbereich. Bezüglich der Schwingungen wirken die Hauptfeder 13 und die degressive 14 als insgesamt weiche Feder zusammen.
Wenn das Mittelmoment quasi statisch ansteigt oder absinkt, dann neigt die degressive Feder 14 dazu, aus ihrem Arbeitsbereich zu wandern und es findet eine Nachstellung oder Nachführung statt. Die Nachstellung oder Nachführung besteht darin, dass die Variatorübersetzung von 1 abweicht und dadurch die degressive Feder in ihren Arbeitsbereich zurückkehrt.
Das Intervall der konstanten Übersetzung ist gewünscht, aber nicht nötig. Es genügt, wenn der Regelkreis langsam bezüglich der isolierenden Schwingungen ist. Der Regler kann auch nach einem in der Regelungstechnik gängigen Muster, zum Beispiel als P-, PI- und PID- Regler, gestaltet werden.
In Figur 7 ist ein verbesserter Torsionsschwingungsdämpfer mit einem modifizierten mechanischen Variator 35 dargestellt. Die Modifizierung besteht darin, dass das Hohlrad 36 nicht mehr feststehend ist, sondern durch eine zusätzliche Übersetzungseinrichtung 38 kinematisch mit dem sekundären Schwungrad 12 gekoppelt ist. Dadurch wird die Genauigkeit des mechanischen Variators erhöht, wenn die Übersetzung sehr nahe zu 1 sein soll. Das hat zur Folge, dass eine kleine Abweichung der Variatorübersetzung von 1 bei einem größeren Axialweg erreicht werden kann und die geometrischen Toleranzen nicht zu kritisch sind.
Die zusätzliche Übersetzungseinrichtung 38 umfasst ein Abtriebszahnrad 41, das drehfest mit der sekundären Schwungmasse 12 verbunden ist und sich in Eingriff mit einem ersten Übersetzungsrad 42 befindet. Das erste Übersetzungsrad 42 hat einen etwas kleineren Außendurchmesser als ein zweites Übersetzungsrad 43, das über ein Kopplungszahnrad 45 mit dem Hohlrad 36 gekoppelt ist. Das Hohlrad 36 ist drehbar gelagert. Die beiden Übersetzungsräder 42, 43 sind drehfest miteinander verbunden und zusammen drehbar gelagert.
Bezugszeichenliste
1. primäre Schwungmasse
2. sekundäre Schwungmasse
3. erste Energiespeichereinrichtung
4. zweite Energiespeichereinrichtung
5. mechanischer Variator
8. Doppelpfeil
9. gestrichelte Linie
11. primäres Schwungrad
12. sekundäres Schwungrad
13. erste Energiespeichereinrichtung
14. zweite Energiespeichereinrichtung
15. mechanischer Variator
16. Hohlrad
17. Planetenrad
18. Planetenrad
21. Antriebssonnenrad
22. Abtriebssonnenrad
23. Lagereinrichtung
24. Träger
25. Rampenmechanismus
35. mechanischer Variator
36. Hohlrad
38. Übersetzungseinrichtung
41. Abtriebszahnrad
42. erstes Übersetzungsrad
43. zweites Übersetzungsrad 45. Kopplungszahnrad

Claims

Patentansprüche
1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere geteiltes Schwungrad, zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang, mit einer primären (1;11) und einer sekundären (2;12) Schwungmasse, die gegen den Widerstand einer ersten Energiespeichereinrichtung (3;13) und/oder einer zweiten Energiespeichereinrichtung (4;14) relativ zueinander verdrehbar sind, die parallel zu der ersten Energiespeichereinrichtung schaltbar beziehungsweise geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein mechanischer Variator (5;15) in Reihe mit der ersten oder der zweiten Energiespeichereinrichtung schaltbar beziehungsweise geschaltet ist.
2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Variator (5;15) durch eine im Betrieb auftretende Verformung der zweiten Energiespeichereinrichtung (4; 14) regelbar ist, die eine degressive Federwirkung hat.
3. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schwungmassen (1,2;11 ,12) durch die erste Energiespeichereinrichtung (3;13) miteinander gekoppelt sind.
4. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Variator (5; 15) als Getriebe ausgeführt ist.
5. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Variator (5;15) ein Planetengetriebe umfasst.
6. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (15) ein Hohlrad (16), Planetenräder (17,18) sowie ein Antriebssonnenrad (21) und ein Abtriebssonnenrad (22) umfasst.
7. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssonnenrad (21) in axialer Richtung in einem festen Abstand zu dem Abtriebssonnenrad (22) angeordnet ist.
8. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssonnenrad (21) drehbar zu dem Abtriebssonnenrad (22) ist.
9. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Schwungmasse (11) durch die zweite Energiespeichereinrichtung (14) mit einem Träger (24) gekoppelt ist, der wiederum mit dem Variator (15) gekoppelt ist.
10. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (24) über einen Rampenmechanismus (25) mit der primären Schwungmasse (11) zusammenwirkt.
11. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (16) durch eine zusätzliche Übersetzungseinrichtung (38) kinematisch mit der sekundären Schwungmasse (12) gekoppelt ist.
12. Verfahren zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang, mit einem Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein statisches Eingangsmoment über die erste Energiespeichereinrichtung (13) auf die sekundäre Schwungmasse (12) übertragen wird, wenn sich die zweite Energiespeichereinrichtung (14) in einer Ruhelage befindet und die Variatorübersetzung gleich 1 ist, und dadurch, dass die beiden Energiespeichereinrichtungen (13,14), wenn Antriebsmomentschwankungen mit relativ hohen Frequenzen auftreten, zusammenwirken, solange die zweite Energiespeichereinrichtung (14) in einem zulässigen Arbeitsbereich arbeitet.
13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Energiespeichereinrichtung (14), wenn ein im Betrieb auftretendes Mittelmoment quasistatisch ansteigt oder absinkt, aus ihrem zulässigen Arbeitsbereich heraus bewegt und eine Nachstellung stattfindet, indem die Variatorübersetzung so verstellt wird, dass sie von 1 abweicht und die zweite Energiespeichereinrichtung (14) in ihren zulässigen Arbeitsbereich zurückkehrt.
PCT/DE2008/000938 2007-06-18 2008-06-05 Torsionsschwingungsdämpfer Ceased WO2008154892A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112008001252T DE112008001252A5 (de) 2007-06-18 2008-06-05 Torsionsschwingungsdämpfer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007027909 2007-06-18
DE102007027909.6 2007-06-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008154892A1 true WO2008154892A1 (de) 2008-12-24

Family

ID=39720298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2008/000938 Ceased WO2008154892A1 (de) 2007-06-18 2008-06-05 Torsionsschwingungsdämpfer

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE112008001252A5 (de)
WO (1) WO2008154892A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3053424B1 (fr) * 2016-07-01 2018-07-27 Valeo Embrayages Amortisseur de torsion
DE102022117077A1 (de) * 2022-07-08 2024-01-11 Hasse & Wrede Gmbh Drehschwingungsisolierte Kupplung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19726477A1 (de) * 1997-06-21 1998-12-24 Mannesmann Sachs Ag Torsionsschwingungsdämpfer mit bewegbaren Massen
DE19926696A1 (de) * 1999-06-11 2000-12-14 Mannesmann Sachs Ag Antriebsstrang mit drehzahlabhängiger Steifigkeit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19726477A1 (de) * 1997-06-21 1998-12-24 Mannesmann Sachs Ag Torsionsschwingungsdämpfer mit bewegbaren Massen
DE19926696A1 (de) * 1999-06-11 2000-12-14 Mannesmann Sachs Ag Antriebsstrang mit drehzahlabhängiger Steifigkeit

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008027080A1 (de) 2008-12-24
DE112008001252A5 (de) 2010-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3775611A1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer, kupplungsscheibe und kupplung
WO2009067988A1 (de) Kraftübertragungsvorrichtung mit einem drehzahladaptiven tilger und verfahren zu verbesserung des dämpfungsverhaltens
WO2008098536A2 (de) Fliehkraftpendeleinrichtung
WO2009067987A1 (de) Kraftübertragungsvorrichtung, insbesondere zur leistungsübertragung zwischen einer antriebsmaschine und einem abtrieb
DE19726461C1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer mit bewegbaren Massen
EP1953411B1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer
EP2847489A1 (de) Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere für den antriebsstrang eines fahrzeugs
DE19525842A1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer mit variabler Übersetzung
DE102009030984A1 (de) Zweimassenschwungrad für eine Antriebsanordnung eines Kraftfahrzeuges
DE102013211808B4 (de) Vorrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges
DE19714224C1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer mit axial verzahnten Getriebeelementen
DE4444200A1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer mit Getriebe
DE10052786B4 (de) Torsionsdämpfungsmechanismus mit Zusatzmasse
WO2008154892A1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer
WO2015018413A1 (de) Drehschwingungsdämpfer
WO2014026809A1 (de) Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit leistungsverzweigung
DE102014204907A1 (de) Drehschwingungsdämpfungsanordnung für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs
DE102017204558A1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer
DE19726477A1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer mit bewegbaren Massen
DE102017203714A1 (de) Mechanische Dämpfereinrichtung für ein Fahrzeug
DE102021132417B4 (de) Pendelwippendämpfer mit einer Drehachse
WO2019201388A1 (de) Fliehkraftpendel
DE19945165B4 (de) Hydraulische Servoeinrichtung für eine Bandbremse in einem Automatikgetriebe sowie Automatikgetriebe
EP1892431B1 (de) Kupplungsscheibeneinrichtung
DE102020110889B4 (de) Torsionsschwingungsdämpfer mit koppelbarem Tilgersystem, sowie Antriebsstrang mit Torsionsschwingungsdämpfer

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08758166

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120080012520

Country of ref document: DE

REF Corresponds to

Ref document number: 112008001252

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20100211

Kind code of ref document: P

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08758166

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1