WO2009018797A2 - Vorrichtung zur dämpfung von schwingungen - Google Patents

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    • F16H2045/0284—Multiple disk type lock-up clutch

Definitions

  • the invention relates to a device for damping vibrations, in particular series damper, comprising at least two in the power flow in series, coaxially arranged damper assemblies which are coupled together via at least one intermediate flange, respectively at least one spring unit comprising means for torque transmission and damping coupling, viewed in the circumferential direction are arranged one behind the other, and at least two spaced apart in the axial direction and by means for non-rotatable coupling with each other rotatably connected side windows, between which the intermediate flange and at least one further flange are arranged.
  • Vibration damping devices comprising series connected damper assemblies are known in a variety of different prior art designs.
  • the individual dampers can also be combined in different damper stages.
  • the individual damper arrangements of a series damper can be arranged on a common diameter or on different diameters. The same applies to the damper stages.
  • One embodiment of a series damper with two arranged on different diameters and each forming a damper stage dampers in the form of series dampers is described for example in the document DE 30 47 039 A1.
  • damper stage forming damper summarizes considered in the power flow in each case an input part and an output part, which are coupled to each other via means for torque transmission and damping coupling, wherein each of the input and the output part arranged coaxially to each other and rotatable limited in the circumferential direction relative to each other are.
  • damper arrangements arranged in series, these are usually coupled via a flange, which can be designed as a driver disk or as a floating intermediate flange.
  • at least one output flange is provided.
  • the flanges are annular elements with projections aligned in the radial direction, these depending on the arrangement of the annular element and location in the force flow in the radial direction extending away from the outer circumference or the inner circumference and in the circumferential direction in each case oppositely oriented or away from each other forming surface areas as abutment or contact surfaces for the spring units of the means for transmitting torque and damping coupling.
  • the arrangement of the rotationally fixed coupling of the side windows takes place in the radial direction in the formation of the outer flange as a floating intermediate flange outside the outer periphery of the radially outer Flange or in the radial direction within the damper assembly forming a series damper. As a result, the entire device is relatively large either in the radial or axial direction.
  • the invention is therefore based on the object, a device for damping vibrations with at least two series-connected and coupled via an intermediate flange damper arrangements such that the mentioned disadvantages are avoided.
  • the space in the radial direction is to be dimensioned as small as possible.
  • a device for damping vibrations, in particular series damper comprising at least two in the power flow in series, coaxially arranged damper assemblies which are coupled together via an intermediate flange and at least one spring unit comprising means for torque transmission and damping coupling, which are arranged one behind the other in the circumferential direction, have, and at least two spaced apart in the axial direction and means for non-rotatable coupling to each other non-rotatably connected side windows, between which the intermediate flange and at least one further flange are arranged according to the invention is characterized in that the means for non-rotatable coupling in the radial direction outside the radial outer damper assembly and are disposed within the radial extent of the outer periphery of the intermediate flange or outside of the spring units of the damper assemblies and within the extent of the outer circumference of the intermediate flange.
  • the means are preferably arranged on a common pitch circle diameter.
  • the extent of the intermediate flange in the radial direction is selected such that it is equal to or greater than that of the outer periphery of the side windows in the radial direction.
  • the size of the device in the radial direction is determined by the required size of the intermediate flange.
  • the side windows can be adapted to the intermediate flange by the inwardly displaced rotationally fixed coupling with respect to their radial outer dimensions and need not extend beyond them in the radial direction to provide the means for rotationally fixed coupling.
  • the intermediate flange is preferably designed as an annular element with projections pointing on its inner circumference in the radial direction to the rotation axis and forming contact surfaces for the spring units of the damper arrangements.
  • the further flange is configured as an annular element with protrusions facing away from the axis of rotation at its outer circumference in the radial direction and forming abutment surfaces for the spring units of the dampers, wherein the means for non-rotatable coupling are arranged on a pitch circle diameter which is greater than the outer circumference of the radially inner Flange in the region of the projections and smaller than the diameter of the inner circumference of the radially outer intermediate flange in the areas free of the projections.
  • the arrangement is thus quasi between flange and intermediate flange, but outside of the spring units.
  • the rotationally fixed connection can be made detachable or non-detachable. Conceivable is the use of non-positive or positive connections. According to a particularly advantageous embodiment and for easy production of the non-rotatable compounds rivet, preferably flat rivet joints are used.
  • the means for non-rotatable connection in the neutral position of the individual elements of the device are arranged such that they are preferably arranged centrally between two circumferentially spaced apart projections on the intermediate flange.
  • the circumferentially formed surface areas of the Means in the form of fasteners then act as Verwarwinkelbegrenzung for the intermediate flange and protect the damper from overloading, especially when the intermediate flange is used as a drive plate.
  • the inventive solution is particularly suitable for series damper, the damper assemblies included in the power flow in series, wherein between the individual damper assemblies at least one flange is provided, which are aligned as an annular member with projections in the radial direction, which are radially inward or outward can, is executed.
  • the flange itself as a drive plate, that is driven or drivingly coupled with an element or be designed as a free-floating flange.
  • the solution according to the invention is suitable both for devices for damping vibrations and designs as elastic coupling, that is to say devices for transmitting torque as well as absorbers, that is to say a device which only transmits vibrations.
  • the input part and output part of the device are each coupled to a driving and driven part, while in the other case, only the input part is coupled to a driving element, while the driven part rotates as a free-running mass.
  • Figure 1 illustrates in a schematic simplified representation of a section of an axial section of a power transmission device, an embodiment of the inventive arrangement of the means for non-rotatable connection;
  • FIG. 2 illustrates a view A-A according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows, in a schematized simplified representation, an axial section of a section of a force transmission device 100 for damping vibrations, here for example in the form of a series-parallel damper 2.
  • FIG. 2 illustrates a view from the right along a section line A - A in FIG. 1.
  • the device 2 for damping vibrations in this case comprises a first damper stage 3 in the form of a series damper 4, comprising two damper assemblies 5 and 6, which are connected in series in the power flow, and also a damper assembly 7, which is arranged parallel to the damper stage 3 further second damper stage forms.
  • Each of the individual damper arrangements 5, 6 and 7 comprises, viewed in the direction of flow of force, at least one input part and one output part, which can be made in one or more parts and which are coupled to one another via means 8 for torque transmission and means 9 for damping coupling.
  • the respective input and output part of a damper assembly 5, 6 and 7 are arranged coaxially with each other and spaced in the axial direction.
  • the individual input and output parts are limited in the circumferential direction relative to each other rotatable.
  • the device 2 acts to dampen vibrations as a flexible coupling or only as a Tilger.
  • the overall device 1 comprises an input E and an output A.
  • the series damper 4 comprises an input part 10 and an output part 14, wherein the input part 10 is formed by the input part E.
  • the input part 10 here comprises two axially spaced apart side windows 11 and 12, of which at least one acts as a drive plate, wherein the side windows 11 and 12 are rotatably coupled together.
  • the non-rotatable coupling via means 13 for rotationally fixed coupling, which generally comprise at least one, preferably a plurality of fastening elements, which are arranged at equal intervals to each other in the circumferential direction or arranged such that no imbalance is introduced.
  • the individual damper assemblies 5 and 6 of the series damper 4 are preferably arranged on a common pitch circle diameter d ⁇ .
  • An input part 5 E of the first damper arrangement 5 is formed by the input part 10 of the series damper 4 or E of the device 1.
  • the output part 14 of the series damper 4 is formed by an output part 6 A of the second damper assembly 6 of the series damper 4.
  • the coupling between the two damper assemblies 5 and 6 takes place via an intermediate flange 15, which can be designed in one or more parts, wherein the intermediate flange 15 are preferably designed in the form of an annular element with protrusions pointing in the radial direction 16.1 to 16.n.
  • the projections may be arranged on the outer circumference as an inner or outer flange or, as shown in FIG. 2, on the inner circumference 20.
  • the arrangement takes place in the circumferential direction at regular intervals to each other with the formation of opposite in Um- 17.1 to 17.4 or 18.1 to 18.4 for spring units 19 5 and 19 6 of the individual damper assemblies 5 and 6.
  • Another support is at a further flange 21, which the output part 6 A of the second damper assembly 6 of the series damper 4 forms.
  • This is likewise designed as an annular element with projections 22.1 to 22.4 aligned along the radial direction, wherein the projections 22.1 to 22.4 are arranged on the outer circumference 23 of the annular element and extend away from the axis of rotation R in the radial direction.
  • These also form on their circumferentially formed and oppositely directed surface areas stop or contact surfaces 24.1 to 24.4 or 25.1 to 25.4, to which the spring units 19s and 19 6 of the means 8 5 , 8 6 and 9 5 , 9 6 for torque transmission and Can support damping coupling.
  • the damper assembly 5 E formed by the side windows 11 and 12 which are rotatably coupled to each other and in the circumferential direction free of a game.
  • the non-rotatable coupling takes place here via fastening elements, which are preferably insoluble.
  • the fasteners are designated 26 and designed as a rivet joint 27.
  • the intermediate flange 15 which acts as the output part 5 A of the damper arrangement 5 extends in the radial direction into the region outside the radial extent of the side windows 11 and 12 and is arranged between them in the axial direction.
  • the intermediate flange 15 is an annular element with projections 16.1 to 16.4 oriented in the radial direction and pointing away from the rotation axis R of the damper arrangement.
  • the fastening elements 26 are arranged such that they do not hinder the intermediate flange 15 and the flange 21 in their movement, that is, they are free from contact with them.
  • the means 26 for rotationally fixed coupling comprise a plurality of fasteners 26 in the form of rivet fasteners 27, which are preferably arranged at a uniform distance from each other in the circumferential direction and connect the two side windows 11 and 12 together.
  • the individual fastening elements 26 are preferably arranged on a common pitch circle diameter d 2 ⁇ , which is arranged radially outside the radially outer damper arrangement, here the damper stage 3 in the form of the series damper 4.
  • the pitch diameter is to avoid obstructions between the intermediate flange 15 and the flange 21 radially between them.
  • Vorzugswei- se the arrangement is such that they are arranged in the neutral position of the device 1 in the region of the extension in the circumferential direction of the projections 22.1 to 22. n of the flange 21 of the inner damper assembly 7.
  • an end stop is formed in the circumferential direction during the rotation of the individual elements, in particular the second damper arrangement 7 relative to the first and thus of the intermediate flange 15 with respect to the side windows 11 and 12.
  • the arrangement further takes place between the inner circumference 20 in the areas of the intermediate flange 15 which are free from the projections 16.1 to 16.4 and the outer circumference 28 in the region of the projections 22.1 to 22.4 on the flange 21.
  • the individual fastener itself can be designed differently.
  • designs as flat rivets, spacer plates, flat rivet, round rivet or spacer bolts are conceivable.
  • rivets can be used, which are formed from a side member, in particular the side window 11 or 12.
  • the device 1 for damping vibrations is formed of a first damper stage 3 in the form of a series damper 4, which lies in the radial direction on a larger diameter and a, a second damper stage forming damper assembly 7, which is connected in parallel to the first damper stage 3.
  • the side windows 11 and 12 are consistently designed such that these recesses in missionsrichtun- both to guide the spring units 19 5 , 19 ⁇ the damper assemblies 5, 6 and the spring units 29 as a means for torque transmission 30 and means for damping coupling 31 of the second Damper assembly 7 form.
  • the second damper assembly 7 is connected parallel to the series damper 4 in the power flow, that is, upon initiation of the power flow through the input part 10 in the form of the side windows 11, 12 this is simultaneously via both damper stages, the series damper 4 and the damper assembly 7, passed.
  • the output part 7 A acts while the inner flange 21, which acts as an output part 14 of the series damper 4 and at the same time as the output part 7 A of the second damper assembly 7.
  • the spring units 29 are based as already mentioned on the output part, in which case, however, a clearance angle ⁇ is provided, that is, these are superposed with the spring units 19s and 19 6 of the damper assemblies 5, 6 of the series damper 4 effective.
  • FIGS. 1 and 2 illustrates a particularly advantageous embodiment of a combined series-parallel damper with an axial plane. arranged flange elements 15 and 21 and thus arranged in an axial plane spring elements 19 ⁇ , 19 6 and 29 of the individual damper stages.
  • FIG. 1 also illustrates the use of the device 1 in a power transmission unit 100.
  • the input part E is non-rotatably connected in the force flow direction to an input of a power transmission device 100, which is designated here as 100 E.
  • the output A is non-rotatably connected to the output 100 A of the power transmission device 100, which may be in the form of a transmission input shaft connected.
  • FIG. 2 illustrates a view from the right onto the flange unit, here in particular the intermediate flange 15 and the inner flange 21, which at the same time functions as the output part A for the damper arrangements 6 and 7. Visible here is the arrangement in the neutral position, that is in the undeflected region in the region of the axial extension of the projections 22.1 to 22. n. The projections 22.1 to 22.
  • n are preferably designed such that this formed in the circumferential direction stop or contact surfaces 32.1 to 32.4 and 33.1 to 33.4 to stop on the intermediate flange 15, the complementary stop or contact surfaces 34.1 to 34.4 and 35.1 to 35.4 in the field of training its oppositely directed, that is directed in the radial direction to the axis of rotation projections 16.1 to 16.n has at the intermediate flange 15.
  • the inventive solution of the rotationally fixed coupling of the two side windows 11 and 12 with each other is not limited to the illustrated embodiment.
  • This can be used in all versions with split flange arrangement, in particular in parallel or series connection of damper units.
  • the device for damping vibrations as elastic coupling in all power transmission directions act, that is, input and output part are always coupled to a driving element depending on the direction of force flow or in a power flow direction as a device for damping vibrations and in the other only as Tilger, that is, one of the masses formed by the input or output part oscillates freely.
  • Other applications are series damper and any series damper assemblies with different series connected damper assemblies.
  • S 6 means for torque transmission

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere einen Reihendämpfer, umfassend mindestens zwei im Kraftfluss in Reihe geschaltete, koaxial angeordnete Dämpferanordnungen (5, 6), die über einen Zwischenflansch (15) miteinander gekoppelt sind, jeweils zumindest eine Federeinheit (19) umfassende Mittel (8, 9) zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung, die in Umfangsrichtung betrachtet hintereinander angeordnet sind, und zumindest zwei in axialer Richtung zueinander beabstandet und über Mittel (26) zur drehfesten Kopplung miteinander drehfest verbundene Seitenscheiben (11, 12), zwischen denen der Zwischenflansch (15) und zumindest ein weiterer Flansch (21) angeordnet sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (26) zur drehfesten Kopplung in radialer Richtung außerhalb der Federeinheiten (19) der Dämpferanordnungen (3, 5, 6) und innerhalb der Erstreckung des Außenumfanges des Zwischenflansches (15) angeordnet sind.

Description

Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere Reihendämpfer, umfassend mindestens zwei im Kraftfluss in Reihe geschaltete, koaxial angeordnete Dämpferanordnungen, die über zumindest einen Zwischenflansch miteinander gekoppelt sind, jeweils zumindest eine Federeinheit umfassende Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung, die in Umfangsrichtung betrachtet hintereinander angeordnet sind, und zumindest zwei in axialer Richtung zueinander beabstandet und über Mittel zur drehfesten Kopplung miteinander drehfest verbundene Seitenscheiben, zwischen denen der Zwischenflansch und zumindest noch ein weiterer Flansch angeordnet sind.
Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen, umfassend in Reihe geschaltete Dämpferanordnungen sind in einer Vielzahl unterschiedlicher Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei können die einzelnen Dämpfer auch in unterschiedlichen Dämpferstufen zusammengefasst werden. Die einzelnen Dämpferanordnungen eines Reihendämpfers können auf einem gemeinsamen Durchmesser oder auf unterschiedlichen Durchmessern angeordnet werden. Das gleiche gilt auch für die Dämpferstufen. Eine Ausführung eines Reihendämpfers mit zwei auf unterschiedlichen Durchmessern angeordneten und jeweils eine Dämpferstufe bildenden Dämpfern in Form von Reihendämpfern ist beispielsweise in der Druckschrift DE 30 47 039 A1 beschrieben. Der einzelne, eine Dämpferstufe bildende Dämpfer um- fasst dabei im Kraftfluss betrachtet jeweils einen Eingangsteil und einen Ausgangsteil, die über Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt sind, wobei jeweils der Eingangs- und der Ausgangsteil koaxial zueinander angeordnet und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Bei zwei in Reihe angeordneten Dämpferanordnungen sind diese in der Regel über einen Flansch gekoppelt, welcher als Mitnehmerscheibe oder als schwimmender Zwischenflansch ausgeführt sein kann. Ferner ist zumindest ein Abtriebsflansch vorgesehen. Bei den Flanschen handelt es sich um ringförmige Elemente mit in radialer Richtung ausgerichteten Vorsprüngen, wobei diese je nach Anordnung des ringförmigen Elementes und Lage im Kraftfluss in radialer Richtung sich vom Außenumfang oder aber vom Innenumfang weg erstrecken und in Umfangsrichtung jeweils einander entgegengesetzt ausgerichtete beziehungsweise voneinander weg weisende Flächenbereiche als Anschlag- beziehungsweise Anlageflächen für die Federeinheiten der Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung bilden. Die Anordnung der drehfesten Kopplung der Seitenscheiben erfolgt in radialer Richtung bei Ausbildung des äußeren Flansches als schwimmender Zwischenflansch außerhalb des Außenumfanges des radial äußeren Flansches oder in radialer Richtung innerhalb der einen Reihendämpfer bildenden Dämpferanordnung. Dadurch baut die gesamte Vorrichtung entweder in radialer oder axialer Richtung relativ groß.
Die gleiche Problematik gilt für Parallel-Dämpfer mit zwei Dämpferstufen für die drehfeste Kopplung der zu diesen Dämpferstufen gehörenden Seitenscheiben, wobei zumindest die in radialer Richtung äußere Dämpferstufe von zwei in Reihe geschalteten Dämpferanordnungen gebildet wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen mit zumindest zwei in Reihe geschalteten und über eine Zwischenflansch gekoppelten Dämpferanordnungen derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden. Der Bauraum in radialer Richtung ist dabei so gering wie möglich zu bemessen.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere Reihendämpfer, umfassend mindestens zwei im Kraftfluss in Reihe geschaltete, koaxial angeordnete Dämpferanordnungen, die über einen Zwischenflansch miteinander gekoppelt sind und jeweils zumindest eine Federeinheit umfassende Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung, die in Umfangsrichtung betrachtet hintereinander angeordnet sind, aufweisen, und zumindest zwei in axialer Richtung zueinander beabstandet und über Mittel zur drehfesten Kopplung miteinander drehfest verbundene Seitenscheiben, zwischen denen der Zwischenflansch und zumindest ein weiterer Flansch angeordnet sind, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur drehfesten Kopplung in radialer Richtung außerhalb der radial äußeren Dämpferanordnung und innerhalb der radialen Erstreckung des Außenumfanges des Zwischenflansches angeordnet sind beziehungsweise außerhalb der Federeinheiten der Dämpferanordnungen und innerhalb der Erstreckung des Außenumfanges des Zwischenflansches.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung sind die Mittel in radialer Richtung auf zumindest einem Teilkreisdurchmesser, der zwischen dem Zwischenflansch und dem Flansch liegt, angeordnet, wodurch in besonders bauraumoptimierter Ausführung die Anordnung in radialer Richtung nach innen in ohnehin für den Zwischenflansch benötigten Bauraum verlagert wird, der zur Vermeidung eines Reibschlusses zwischen dem Flansch und dem Zwischenflansch in Umfangsrichtung vorgesehen ist.
Zur gleichmäßigen Befestigung und Vermeidung von Unwuchten sind die Mittel vorzugsweise auf einem gemeinsamen Teilkreisdurchmesser angeordnet.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung wird die Erstreckung des Zwischenflansches in radialer Richtung derart gewählt, dass diese in radialer Richtung gleich oder größer als die des Außenumfanges der Seitenscheiben ist. Die Größe der Vorrichtung in radialer Richtung bestimmt sich durch die erforderliche Größe des Zwischenflansches. Die Seitenscheiben können durch die nach innen verlagerte drehfeste Kopplung hinsichtlich ihrer radialen Außenabmessungen an die des Zwischenflansches angepasst werden und müssen sich nicht über diesen in radialer Richtung zum Vorsehen der Mittel zur drehfesten Kopplung hinauserstrecken.
Der Zwischenflansch ist vorzugsweise als ringförmiges Element mit an seinem Innenumfang in radialer Richtung zur Rotationsachse weisenden und Anlageflächen für die Federeinheiten der Dämpferanordnungen bildenden Vorsprüngen ausgebildet. Der weitere Flansch ist als ringförmiges Element mit an seinem Außenumfang in radialer Richtung von der Rotationsachse weg weisenden und Anlageflächen für die Federeinheiten der Dämpfer bildenden Vorsprüngen ausgebildet, wobei die Mittel zur drehfesten Kopplung auf einem Teilkreisdurchmesser angeordnet sind, der größer als der Außenumfang des radial inneren Flansches im Bereich der Vorsprünge und kleiner als der Durchmesser des Innenumfanges des radial äußeren Zwischenflansches in den von den Vorsprüngen freien Bereichen ist. Die Anordnung erfolgt somit quasi zwischen Flansch und Zwischenflansch, jedoch außerhalb der Federeinheiten.
Die drehfeste Verbindung kann lösbar oder unlösbar ausgeführt werden. Denkbar ist der Einsatz kraft- oder formschlüssiger Verbindungen. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung und zur einfachen Herstellung der drehfesten Verbindungen werden Nietverbindungen, vorzugsweise Flachnietverbindungen verwendet.
In einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung sind die Mittel zur drehfesten Verbindung in Neutralstellung der einzelnen Elemente der Vorrichtung derart angeordnet, dass diese vorzugsweise mittig zwischen zwei in Umfangsrichtung einander beabstandeten Vorsprüngen am Zwischenflansch angeordnet sind. Die in Umfangsrichtung ausgebildeten Flächenbereiche der Mittel in Form von Befestigungselementen fungieren dann als Verdrehwinkelbegrenzung für den Zwischenflansch und schützen den Dämpfer vor Überlastung, insbesondere wenn der Zwischenflansch als Mitnehmerscheibe genutzt wird.
Die erfindungsgemäße Lösung ist besonders für Reihendämpfer geeignet, die Dämpferanordnungen im Kraftfluss in Reihe geschaltet beinhalten, wobei zwischen den einzelnen Dämpferanordnungen zumindest ein Flansch vorgesehen ist, der als ringförmiges Element mit Vorsprüngen in radialer Richtung, die in radialer Richtung nach innen oder nach außen ausgerichtet sein können, ausgeführt ist. Dabei kann der Flansch selbst als Mitnehmerscheibe, das heißt angetrieben oder treibend mit einem Element gekoppelt oder aber als frei schwimmender Flansch ausgeführt sein.
Die erfindungsgemäße Lösung ist sowohl für Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen und Ausführungen als elastische Kupplung, das heißt Einrichtungen zur Drehmomentübertragung als auch Tilger geeignet, das heißt, eine Einrichtung, welche lediglich Schwingungen überträgt. Im erstgenannten Fall sind Eingangsteil und Ausgangsteil der Vorrichtung jeweils mit einem treibenden und getriebenen Teil gekoppelt, während im anderen Fall lediglich der Eingangsteil mit einem antreibenden Element gekoppelt ist, während der getriebene Teil als freischwingende Masse umläuft.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
Figur 1 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand eines Ausschnittes aus einem Axialschnitt einer Kraftübertragungsvorrichtung eine Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung der Mittel zur drehfesten Verbindung;
Figur 2 verdeutlicht eine Ansicht A-A gemäß Figur 1.
Die Figur 1 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand eines Ausschnittes aus einer Kraftübertragungsvorrichtung 100 in einem Axialschnitt den Aufbau einer erfindungsgemäß ausgeführten Vorrichtung 1 zur Dämpfung von Schwingungen, hier beispielsweise in Form eines Reihen-Parallel-Dämpfers 2. Dieser beinhaltet einen, eine erste Dämpferstufe 3 bildenden Reihendämpfer 4. Die Figur 2 verdeutlicht eine Ansicht von rechts gemäß einer Schnittlinie A - A in Figur 1. Die Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen umfasst hierbei eine erste Dämpferstufe 3 in Form eines Reihendämpfers 4, umfassend zwei Dämpferanordnungen 5 und 6, die im Kraftfluss in Reihe geschaltet sind, und ferner eine Dämpferanordnung 7, die eine parallel zur Dämpferstufe 3 angeordnete weitere zweite Dämpferstufe bildet. Jede der einzelnen Dämpferanordnungen 5, 6 und 7 umfasst in Kraftflussrichtung betrachtet jeweils zumindest einen Eingangsteil und einen Ausgangsteil, welche einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein können und die über Mittel 8 zur Drehmomentüberragung und Mittel 9 zur Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt sind. Das jeweilige Eingangs- und Ausgangsteil einer Dämpferanordnung 5, 6 beziehungsweise 7 sind koaxial zueinander angeordnet und in axialer Richtung beabstandet. Die einzelnen Eingangs- und Ausgangsteile sind in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar. Je nach Kopplung der Ein- und Ausgangsteile mit antreibenden und getriebenen Bauelementen fungiert die Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen als elastische Kupplung oder lediglich als Tilger. Die Gesamtvorrichtung 1 umfasst einen Eingang E und einen Ausgang A. Der Reihendämpfer 4 umfasst einen Eingangsteil 10 und einen Ausgangsteil 14, wobei der Eingangsteil 10 vom Eingangsteil E gebildet wird.
Der Eingangsteil 10 umfasst hier zwei in axialer Richtung zueinander beabstandet angeordnete Seitenscheiben 11 und 12, von welchen zumindest eine als Mitnehmerscheibe fungiert, wobei die Seitenscheiben 11 und 12 drehfest miteinander gekoppelt sind. Die drehfeste Kopplung erfolgt über Mittel 13 zur drehfesten Kopplung, welche im Allgemeinen zumindest ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von Befestigungselementen umfassen, die in gleichmäßigen Abständen zueinander in Umfangsrichtung angeordnet sind beziehungsweise derart angeordnet sind, dass keine Unwucht eingebracht wird.
Die einzelnen Dämpferanordnungen 5 und 6 des Reihendämpfers 4 sind vorzugsweise auf einem gemeinsamen Teilkreisdurchmesser dκ angeordnet. Ein Eingangsteil 5E der ersten Dämpferanordnung 5 wird von dem Eingangsteil 10 des Reihendämpfers 4 beziehungsweise E der Vorrichtung 1 gebildet. Der Ausgangsteil 14 des Reihendämpfers 4 wird von einem Ausgangsteil 6A der zweiten Dämpferanordnung 6 des Reihendämpfers 4 gebildet. Die Kopplung zwischen den beiden Dämpferanordnungen 5 und 6 erfolgt über einen Zwischenflansch 15, welche ein- oder mehrteilig ausgeführt sein kann, wobei der Zwischenflansch 15 vorzugsweise in Form eines ringförmigen Elementes mit in radialer Richtung weisenden Vorsprüngen 16.1 bis 16.n ausgeführt sind. Die Vorsprünge können dabei je nach Anordnung als innen liegender oder außen liegender Flansch am Außenumfang oder aber wie in der Figur 2 dargestellt am Innenumfang 20 angeordnet sein. Die Anordnung erfolgt dabei in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander unter Ausbildung von einander entgegengesetzt in Um- fangsrichtung gerichteten Anschlag- beziehungsweise Anlageflächen, hier 17.1 bis 17.4 beziehungsweise 18.1 bis 18.4 für Federeinheiten 195 und 196 der einzelnen Dämpferanordnungen 5 und 6. Eine weitere Abstützung erfolgt an einem weiteren Flansch 21 , welcher das Ausgangsteil 6A der zweiten Dämpferanordnung 6 des Reihendämpfers 4 bildet. Dieser ist ebenfalls als ringförmiges Element mit längs der radialen Richtung ausgerichteten Vorsprüngen 22.1 bis 22.4 ausgebildet, wobei die Vorsprünge 22.1 bis 22.4 am Außenumfang 23 des ringförmigen Elementes angeordnet sind und sich in radialer Richtung von der Rotationsachse R weg erstrecken. Auch diese bilden an ihren in Umfangsrichtung ausgebildeten und einander entgegengesetzt gerichteten Flächenbereichen Anschlag- beziehungsweise Anlageflächen 24.1 bis 24.4 beziehungsweise 25.1 bis 25.4, an welchen sich die Federeinheiten 19s beziehungsweise 196 der Mittel 85, 86 beziehungsweise 95, 96 zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung abstützen können.
Bei der in der Figur 1 dargestellten Ausführung im Axialschnitt wird der Eingangsteil der Dämpferstufe 3, insbesondere der Dämpferanordnung 5E, von den Seitenscheiben 11 und 12 gebildet, welche drehfest miteinander gekoppelt sind und in Umfangsrichtung frei von einem Spiel. Die drehfeste Kopplung erfolgt hier über Befestigungselemente, die vorzugsweise unlösbar sind. Die Befestigungselemente sind mit 26 bezeichnet und als Nietverbindung 27 ausgeführt. Dadurch wird eine formschlüssige unlösbare Verbindung realisiert. Der als Ausgangsteil 5A der Dämpferanordnung 5 fungierende Zwischenflansch 15 erstreckt sich in der dargestellten Ausführung in radialer Richtung bis in den Bereich außerhalb der radialen Erstreckung der Seitenscheiben 11 und 12 und ist in axialer Richtung zwischen diesen angeordnet. Seitenscheiben 11, 12 sowie Zwischenflansch 15 sind koaxial zueinander angeordnet. Bei dem Zwischenflansch 15 handelt es sich um ein ringförmiges Element mit in radialer Richtung ausgerichteten und von der Rotationsachse R der Dämpferanordnung weg weisenden Vorsprüngen 16.1 bis 16.4. Erfindungsgemäß sind die Befestigungselemente 26 derart angeordnet, dass diese den Zwischenflansch 15 und den Flansch 21 nicht in ihrer Bewegung behindern, das heißt diese sind frei von einer Berührung mit diesen. Vorzugsweise umfassen die Mittel 26 zur drehfesten Kopplung eine Mehrzahl von Befestigungselementen 26 in Form von Nietverbindungselementen 27, die vorzugsweise im gleichmäßigen Abstand zueinander in Umfangsrichtung angeordnet sind und die beiden Seitenscheiben 11 und 12 miteinander verbinden. Erfindungsgemäß sind die einzelnen Befestigungselemente 26 vorzugsweise auf einem gemeinsamen Teilkreisdurchmesser d2β angeordnet, der radial außerhalb der in radialer Richtung äußeren Dämpferanordnung, hier der Dämpferstufe 3 in Form des Reihendämpfers 4, angeordnet ist. Der Teilkreisdurchmesser liegt dabei zur Vermeidung von Behinderungen zwischen dem Zwischenflansch 15 und dem Flansch 21 radial zwischen diesen. Vorzugswei- se erfolgt die Anordnung derart, dass diese in der Neutralstellung der Vorrichtung 1 im Bereich der Erstreckung in Umfangsrichtung der Vorsprünge 22.1 bis 22. n des Flansches 21 der inneren Dämpferanordnung 7 angeordnet sind. Dadurch wird in Umfangsrichtung ein Endanschlag bei der Verdrehung der einzelnen Elemente, insbesondere der zweiten Dämpferanordnung 7 gegenüber der ersten und damit des Zwischenflansches 15 gegenüber den Seitenscheiben 11 und 12 gebildet.
Die Anordnung erfolgt ferner zwischen dem Innenumfang 20 im von den Vorsprüngen 16.1 bis 16.4 freien Bereichen des Zwischenflansches 15 und dem Außenumfang 28 im Bereich der Vorsprünge 22.1 bis 22.4 am Flansch 21.
Das einzelne Befestigungselement selbst kann verschiedenartig ausgeführt sein. Vorzugsweise sind Ausführungen als Flachniete, Abstandsbleche, Blechniet, Rundniet oder Abstandsbolzen denkbar. Ferner können auch Nieten verwendet werden, die aus einem Seitenelement, insbesondere der Seitenscheibe 11 oder 12 gebildet werden.
Die Vorrichtung 1 zur Dämpfung von Schwingungen wird aus einer ersten Dämpferstufe 3 in Form eines Reihendämpfers 4, welcher in radialer Richtung auf einem größeren Durchmesser liegt und einer, eine zweite Dämpferstufe bildenden Dämpferanordnung 7 gebildet, welche parallel zur ersten Dämpferstufe 3 geschaltet ist. Zu diesem Zweck sind die Seitenscheiben 11 und 12 durchgängig dahingehend ausgeführt, dass diese Ausnehmungen in Umfangsrichtun- gen sowohl zur Führung der Federeinheiten 195, 19β der Dämpferanordnungen 5, 6 sowie der Federeinheiten 29 als Mittel zur Drehmomentübertragung 30 und Mittel zur Dämpfungskopplung 31 der zweiten Dämpferanordnung 7 bilden. Die zweite Dämpferanordnung 7 ist dabei parallel zum Reihendämpfer 4 im Kraftfluss geschaltet, das heißt, bei Einleitung des Kraftflusses über den Eingangsteil 10 in Form der Seitenscheiben 11, 12 wird dieser gleichzeitig über beide Dämpferstufen, den Reihendämpfer 4 sowie die Dämpferanordnung 7, geleitet. Als Ausgangsteil 7A fungiert dabei der innere Flansch 21, der als Ausgangsteil 14 des Reihendämpfers 4 und gleichzeitig auch als Ausgangsteil 7A der zweiten Dämpferanordnung 7 fungiert. Die Federeinheiten 29 stützen sich wie bereits erwähnt am Ausgangsteil ab, wobei hier jedoch ein Freiwinkel α vorgesehen ist, das heißt, diese sind einander überlagernd mit den Federeinheiten 19s und 196 der Dämpferanordnungen 5, 6 des Reihendämpfers 4 wirksam.
Die Ausführung gemäß der Figuren 1 und 2 verdeutlicht dabei eine besonders vorteilhafte Ausführung eines kombinierten Reihen-Parallel-Dämpfers mit in einer axialen Ebene ange- ordneten Flanschelementen 15 und 21 und damit in einer axialen Ebene angeordneten Federelementen 19δ, 196 und 29 der einzelnen Dämpferstufen.
Die Figur 1 verdeutlicht ferner den Einsatz der Vorrichtung 1 in einer Kraftübertragungseinheit 100. Dabei ist ersichtlich, dass der Eingangsteil E in Kraftflussrichtung mit einem Eingang einer Kraftübertragungseinrichtung 100, der hier mit 100E bezeichnet ist, drehfest verbunden ist. Der Ausgang A ist drehfest mit dem Ausgang 100A der Kraftübertragungsvorrichtung 100, welcher in Form einer Getriebeeingangswelle vorliegen kann, verbunden. Die Kopplung der Vorrichtung 1 erfolgt über den Eingangsteil E in Form der Seitenscheiben 11 und 12 und eine Überbrückungskupplung LU, ferner mit einem weiteren hier nicht dargestellten Antriebselement, was beispielsweise von einer hydrodynamischen Komponente, insbesondere dem Turbinenrad T einer hydrodynamischen Komponente, gebildet werden kann.
Die Figur 2 verdeutlicht eine Ansicht von rechts auf die Flanscheinheit, hier insbesondere den Zwischenflansch 15 und den Innenflansch 21 , der gleichzeitig als Ausgangsteil A für die Dämpferanordnungen 6 und 7 fungiert. Erkennbar ist hier die Anordnung in der Neutralstellung, das heißt im nicht ausgelenkten Bereich im Bereich der axialen Erstreckung der Vorsprünge 22.1 bis 22. n. Die Vorsprünge 22.1 bis 22. n sind dabei vorzugsweise derart ausgeführt, dass diese in Umfangsrichtung ausgebildete Anschlag- beziehungsweise Anlageflächen 32.1 bis 32.4 und 33.1 bis 33.4 zum Anschlag am Zwischenflansch 15 bilden, der dazu komplementäre Anschlag- beziehungsweise Anlageflächen 34.1 bis 34.4 und 35.1 bis 35.4 im Bereich der Ausbildung seiner entgegengesetzt ausgerichteten, das heißt in radialer Richtung zur Rotationsachse gerichteten Vorsprünge 16.1 bis 16.n am Zwischenflansch 15 aufweist.
Die erfindungsgemäße Lösung der drehfesten Kopplung der beiden Seitenscheiben 11 und 12 miteinander ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. Diese ist bei allen Ausführungen mit geteilter Flanschanordnung, insbesondere bei Parallel- oder Reihenschaltung von Dämpfereinheiten einsetzbar. Ferner kann die Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen als elastische Kupplung in allen Kraftübertragungsrichtungen fungieren, das heißt, Eingangsteil und Ausgangsteil sind immer mit einem antreibenden Element je nach Kraftflussrichtung gekoppelt oder aber auch in einer Kraftflussrichtung als Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen und in der anderen lediglich als Tilger, das heißt, eine der vom Eingangs- oder Ausgangsteil gebildeten Massen schwingt frei. Weitere Anwendungsgebiete sind Reihendämpfer sowie beliebige Reihendämpferanordnungen mit verschiedenen hintereinander geschalteten Dämpferanordnungen.
Bezuαszeichenliste
1 Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen
2 Reihen-Parallel-Dämpfer
3 Dämpferstufe
4 Reihendämpfer
5 Dämpferanordnung
6 Dämpferanordnung
7 Dämpferanordnung
8, 85, S6 Mittel zur Drehmomentübertragung
9, 96l 96 Mittel zur Dämpfungskopplung
10 Eingangsteil von 4
11 Seitenscheibe
12 Seitenscheibe
13 Mittel zur drehfesten Kopplung
14 Ausgangsteil
15 Flanscheinheit
16.1 - 16 .n Vorsprung
17.1 - 17 .n Anschlag- beziehungsweise Anlageflächen
18.1 - 18 .n Anschlag- beziehungsweise Anlageflächen
19B Federeinheit
19β Federeinheit
20 Innenumfang
21 Flansch
22.1 - 22 .n Vorsprung
23 Außenumfang
24.1 - 24 .n Anschlagfläche
25.1 - 25 .n Anschlagfläche
26 Befestigungselement
27 Nietverbindung
28 Außenumfang
29 Federeinheit
30 Mittel zur Drehmomentübertragung
31 Mittel zur Dämpfungskopplung
32.1-32.4 Anschlagfläche
33.1-33.4 Anschlagfläche 34.1-34.4 Anschlagfläche
35.1-35.4 Anschlagfläche
100 Kraftübertragungsvorrichtung
LU Überbrückungskupplung
E Eingang
A Ausgang dK Durchmesser
Ö26 Durchmesser
R Rotationsachse
5E Eingangsteil der Dämpferanordnung 5
5A Ausgangsteil der Dämpferanordnung 5
6E Eingangsteil der Dämpferanordnung 6
6A Ausgangsteil der Dämpferanordnung 6
100E Eingang
100A Ausgang

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere Reihendämpfer (4), umfassend mindestens zwei im Kraftfluss in Reihe geschaltete, koaxial angeordnete Dämpferanordnungen (5, 6), die über einen Zwischenflansch (15) miteinander gekoppelt sind, jeweils zumindest eine Federeinheit (195,196) umfassende Mittel (85, 86, 95, 96) zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung, die in Umfangsrichtung betrachtet hintereinander angeordnet sind, und zumindest zwei in axialer Richtung zueinander beabstandet und über Mittel (26) zur drehfesten Kopplung miteinander drehfest verbundene Seitenscheiben (11 , 12), zwischen denen der Zwischenflansch (15) und zumindest ein weiterer Flansch (21) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (26) zur drehfesten Kopplung in radialer Richtung außerhalb der Federeinheiten (195,19β) der Dämpferanordnungen (3, 5, 6) und innerhalb der Erstreckung des Außenumfanges des Zwischenflansches (15) angeordnet sind.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (26) in radialer Richtung auf zumindest einem Teilkreisdurchmesser (d2β) angeordnet sind, der zwischen dem Zwischenflansch (15) und dem Flansch (21) liegt.
3. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (26) eine Mehrzahl von Befestigungselementen (26) umfassen, die auf einem gemeinsamen Teilkreisdurchmesser (d∑e) angeordnet sind.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Erstreckung des Zwischenflansches (15) gleich oder größer als die des Außenumfanges der Seitenscheiben (11, 12) ist.
5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenflansch (15) als ringförmiges Element mit an seinem Innenumfang (20) in radialer Richtung zur Rotationsachse (R) weisenden und Anlageflächen (17.1 - 17.n, 18.1 - 18.n) für die Federeinheiten ( 195, 196) der Dämpferanordnungen (5, 6) bildenden Vorsprüngen (16.1 - 16.n) ausgebildet ist und der weitere Flansch (21) als ringförmiges Element mit an seinem Außenumfang (23) in radialer Richtung von der Rotationsachse (R) weg weisenden und Anlageflächen (24.1-24. n, 25.1-25.n) für die Federeinheiten (195, 196) der Dämpferanordnungen (5, 6) bildenden Vorsprüngen (22.1 - 22.n) ausgebildet ist, wobei die Mittel (26) zur drehfesten Kopplung auf einem Teilkreisdurchmesser ( d26) angeordnet sind, der größer als der Außenumfang (28) des Flansches (21) im Bereich der Vorsprünge (22.1 - 22.n) und kleiner als der Durchmesser des lnnenumfanges (20) des Zwischenflansches (15) in den von den Vorsprüngen (16.1-16.n) freien Bereichen ist.
6. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung unlösbar ist.
7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung lösbar ist.
8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung als kraft- oder formschlüssige Verbindung ausgeführt ist.
9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung als Nietverbindung ausgeführt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Niet als Flachniet, Rundniet oder Blechniet ausgeführt ist.
11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Reihendämpfer ausgeführt ist, umfassend zumindest zwei in Reihe geschaltete Dämpferstufen, wobei wenigstens eine der Dämpferstufen als Reihendämpfer (4) ausgeführt ist.
12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Reihendämpfer mit Reihenvordämpfer ausgeführt ist.
13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Reihen-Parallel-Dämpfer (2) ausgeführt ist, umfassend zwei in radialer Richtung zueinander versetzt angeordnete und parallel geschaltete Dämpferstufen (3, 7), umfassend jeweils wenigstens eine Dämpferanordnung (5, 6, 7), wobei die radial äußere Dämpferstufe (3) als Reihendämpfer (4) ausgeführt ist, umfassend zwei in Reihe ge- schaltete Dämpferanordnungen (5, 6), die über den Zwischenflansch (15) miteinander gekoppelt sind.
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DE3047039A1 (de) * 1979-12-26 1981-09-03 Borg-Warner Corp., 60604 Chicago, Ill. Zweistufiger drehschwingungsdaempfer
DE19654970A1 (de) * 1996-08-05 1998-10-01 Mannesmann Sachs Ag Torsionsschwingungsdämpfer

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