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DE10165015B4 - torsional vibration damper - Google Patents

torsional vibration damper Download PDF

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DE10165015B4
DE10165015B4 DE10165015.9A DE10165015A DE10165015B4 DE 10165015 B4 DE10165015 B4 DE 10165015B4 DE 10165015 A DE10165015 A DE 10165015A DE 10165015 B4 DE10165015 B4 DE 10165015B4
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Dipl.-Ing. Bernhard (FH) Schierling
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ZF Friedrichshafen AG
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Abstract

Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Übertragungselement (1) und einem abtriebsseitigen Übertragungselement (8), die über eine Energiespeichereinrichtung (7) gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Energiespeichereinrichtung (7) in einem radialen Abstand von einer Mittenachse (4) der Übertragungselemente (1, 8) angeordnet ist, und die Übertragungselemente (1, 8) über eine axialelastische Koppelvorrichtung (11) miteinander in Wirkverbindung stehen, die vollständig radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung (7) angeordnet ist, wobei das abtriebsseitige Übertragungselement (8) mit einer Nabenscheibe (9) verbunden ist, die in die Energiespeichereinrichtung (7) eingreift, und wobei radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung (7) Federelemente (13) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelvorrichtung (11) dem abtriebsseitigen Übertragungselement (8) zugeordnet ist, das radial innen eine Verzahnung (14) aufweist, mittels der das abtriebsseitige Übertragungselement (8) mit einer Abtriebswelle drehfest verbindbar ist, wobei das abtriebsseitige Übertragungselement (8) über die radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung (7) angeordneten axialelastischen Federelemente (13) axialelastisch mit der Nabenscheibe (9) verbunden ist.Torsional vibration damper with a drive-side transmission element (1) and an output-side transmission element (8), which can be rotated relative to one another via an energy storage device (7), the energy storage device (7) being at a radial distance from a central axis (4) of the transmission elements (1, 8) is arranged, and the transmission elements (1, 8) are in operative connection with one another via an axially elastic coupling device (11) which is arranged completely radially within the energy storage device (7), the output-side transmission element (8) being connected to a hub disk (9) , which engages in the energy storage device (7), and wherein spring elements (13) are arranged radially inside the energy storage device (7), characterized in that the coupling device (11) is assigned to the output-side transmission element (8) which has a toothing (8) on the radially inside 14), by means of which the output-side transfer The action element (8) can be connected in a rotationally fixed manner to an output shaft, the output-side transmission element (8) being connected in an axially elastic manner to the hub disk (9) via the axially elastic spring elements (13) arranged radially inside the energy storage device (7).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Übertragungselement und einem abtriebsseitigen Übertragungselement, die über eine Energiespeichereinrichtung gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Energiespeichereinrichtung in einem radialen Abstand von einer Mittenachse der Übertragungselemente angeordnet ist, und die Übertragungselemente über eine axialelastische Koppelvorrichtung miteinander in Wirkverbindung stehen.The present invention relates to a torsional vibration damper with a drive-side transmission element and a driven-side transmission element, which are rotatable against each other via an energy storage device, wherein the energy storage device is arranged at a radial distance from a central axis of the transmission elements, and the transmission elements via an axially elastic coupling device in operative connection.

Ein derartiger Torsionsschwingungsdämpfer ist aus der EP 0 826 899 A2 bekannt. An der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine ist ein antriebsseitiges Übertragungselement befestigt, das über eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Energiespeichereinrichtung mit einer Nabenscheibe in Wirkverbindung steht, die an einem abtriebsseitigen Übertragungselement befestigt ist, und mit diesem somit eine Baueinheit bildet. Axial zwischen dem antriebsseitigen Übertragungselement und der Nabenscheibe ist ein axialelastisches Federelement vorgesehen, welches die Nabenscheibe und damit die vorgenannte Baueinheit relativ bewegbar zum antriebsseitigen Übertragungselement aufnimmt.Such a torsional vibration damper is from the EP 0 826 899 A2 known. On the crankshaft of an internal combustion engine, a drive-side transmission element is attached, which is connected via a circumferentially extending energy storage device with a hub disc in operative connection, which is attached to a driven-side transmission element, and thus forms a structural unit with this. Axially between the drive-side transmission element and the hub disc, an axially elastic spring element is provided, which receives the hub disc and thus the aforementioned assembly relatively movable to the drive-side transmission element.

An dem abtriebsseitigen Übertragungselement ist eine Druckplatte einer Reibungskupplung befestigt, die mit einem Ausrücker zusammen wirkt. Die Druckplatte wirkt über eine durch den Ausrücker beaufschlagbare Membranfeder auf eine Anpressplatte, die zwischen sich und dem abtriebsseitigen Übertragungselement Reibbeläge einer Kupplungsscheibe aufnimmt. Die Kupplungsscheibe verfügt radial innen über eine Nabe mit einer Innenverzahnung, über welche eine drehfeste Verbindung mit einer Abtriebswelle, wie einer Getriebeeingangswelle, hergestellt wird.On the driven-side transmission element, a pressure plate of a friction clutch is attached, which cooperates with a releaser. The pressure plate acts via an actuatable by the releaser diaphragm spring on a pressure plate, which receives between itself and the output side transmission element friction linings of a clutch disc. The clutch disc has radially inward via a hub with an internal toothing, via which a rotationally fixed connection to an output shaft, such as a transmission input shaft, is produced.

Bei eingerückter Reibungskupplung wird Drehmoment vom antriebsseitigen Übertragungselement über die Nabenscheibe, das abtriebsseitige Übertragungselement und die Druckplatte auf die Kupplungsscheibe, und damit auf die Abtriebswelle übertragen. Bei ausgerückter Reibungskupplung ist dagegen die Antriebsverbindung zwischen dem antriebsseitigen Übertragungselement und der Abtriebswelle durch Freigabe der Reibbeläge der Kupplungsscheibe aufgehoben.When the friction clutch is engaged torque is transmitted from the drive-side transmission element via the hub disc, the output-side transmission element and the pressure plate on the clutch disc, and thus on the output shaft. When disengaged friction clutch, however, the drive connection between the drive-side transmission element and the output shaft is released by releasing the friction linings of the clutch disc.

Die axialelastische Federelement zwischen dem antriebsseitigen Übertragungselement und der Nabenscheibe vermag zwar eine Reibvorrichtung in Wirkung zu versetzen, ist aber nicht dazu befähigt, von der Kurbelwelle eingeleitete Taumelbewegungen vor einer Übertragung auf die Abtriebsseite zumindest abzuschwächen.Although the axially elastic spring element between the drive-side transmission element and the hub disc is able to put a friction device in effect, but is not capable of at least attenuate the wobbling movements initiated by the crankshaft before transmission to the output side.

Ein weiterer derartiger Torsionsschwingungsdämpfer ist z. B. aus der EP 0 464 997 B1 bekannt. Die axialelastische Anbindung der Übertragungselemente aneinander dient dabei im wesentlichen dazu, antriebsseitige Taumelbewegungen einer Kurbelwelle nicht oder zumindest nur gedämpft abtriebsseitig weiterzuleiten.Another such torsional vibration damper is z. B. from the EP 0 464 997 B1 known. The axial elastic connection of the transmission elements to one another essentially serves to not forward drive-side wobbling movements of a crankshaft or at least only on the driven side.

Bei der EP 0 464 997 B1 ist die Koppelvorrichtung als flexible Platte ausgebildet, die von radial innen über im Wesentlichen den gesamten radialen Erstreckungsbereich des Torsionsschwingungsdämpfers verläuft. Aufgrund dieses Aufbaus benötigt der Torsionsschwingungsdämpfer der EP 0 464 997 B1 eine große Axialerstreckung und weist hiermit verbunden ein großes Bauvolumen auf.In the EP 0 464 997 B1 the coupling device is designed as a flexible plate extending from radially inward over substantially the entire radial extent of the torsional vibration damper. Due to this structure, the torsional vibration damper requires the EP 0 464 997 B1 a large axial extent and has associated with a large volume of construction.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Torsionsschwingungsdämpfers zu schaffen, der trotz eines kompakteren Aufbaus eine effiziente Dämpfung von Taumelbewegungen ermöglicht.The object of the present invention is to provide a torsional vibration damper, which allows, despite a more compact construction, an efficient damping of wobbling movements.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Koppelvorrichtung vollständig radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung angeordnet ist.The object is achieved in that the coupling device is arranged completely radially within the energy storage device.

Die Koppelvorrichtung ist dem abtriebsseitigen Übertragungselement zugeordnet. Das abtriebsseitige Übertragungselement kann radial innen eine Verzahnung zum Verbinden mit einer Abtriebswelle aufweisen.The coupling device is assigned to the output-side transmission element. The output-side transmission element may have radially inwardly a toothing for connection to an output shaft.

Das abtriebsseitige Übertragungselement kann über mindestens zwei innerhalb der Energiespeichereinrichtung angeordnete axialelastische Federelemente axialelastisch mit der Nabenscheibe verbunden sein. Die Federelemente können im wesentlichen tangential zur Mittenachse verlaufen. Alternativ oder zusätzlich können die Federelemente aber auch zumindest teilweise radial verlaufen. In diesem Fall kann das abtriebsseitige Übertragungselement in einem anderen radialen Abstand mit den Federelementen verbunden sein als die Nabenscheibe. Insbesondere ist es möglich, das abtriebsseitige Übertragungselement radial weiter innen mit den Federelementen zu verbinden als die Nabenscheibe.The output-side transmission element can be axially elastically connected to the hub disc via at least two axially elastic spring elements arranged within the energy storage device. The spring elements can extend substantially tangentially to the center axis. Alternatively or additionally, however, the spring elements can also run at least partially radially. In this case, the output side transmission member may be connected at a different radial distance with the spring elements than the hub disc. In particular, it is possible to connect the output-side transmission element radially further inwards with the spring elements than the hub disk.

Die Federelemente können vorzugsweise als Blattfedern ausgebildet sein. Prinzipiell ist es möglich, einlagige Blattfedern zu verwenden. Falls höhere Drehmomente übertragen werden sollen, ist jedoch eine gewisse Mindestdicke der Blattfedern erforderlich, wobei sich fertigungstechnische Vorteile ergeben, wenn die Blattfedern mehrlagig angeordnet sind, die einzelnen Blattfedern also eine geringere Dicke aufweisen.The spring elements may preferably be formed as leaf springs. In principle, it is possible to use single-layer leaf springs. If higher torques are to be transmitted, however, a certain minimum thickness of the leaf springs is required, resulting in manufacturing advantages when the leaf springs are arranged in multiple layers, so the individual leaf springs have a smaller thickness.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen sowie den übrigen Ansprüchen. Dabei zeigen in PrinzipdarstellungFurther advantages and details will become apparent from the following description of an embodiment in conjunction with the drawings and the other claims. This show in a schematic representation

1 einen Torsionsschwingungsdämpfer, 1 a torsional vibration damper,

2 und 3 weitere Torsionsschwingungsdämpfer. 2 and 3 further torsional vibration damper.

Gemäß 1 weist ein Torsionsschwingungsdämpfer ein antriebsseitiges Übertragungselement 1 auf, das – z. B. über Schraubbolzen 2 – mit einer Kurbelwelle 3 einer Verbrennungskraftmaschine verbunden ist. im Betrieb rotiert das antriebsseitige Übertragungselement 1 daher um eine Mittenachse 4.According to 1 a torsional vibration damper has a drive-side transmission element 1 on, that - z. B. via bolts 2 - with a crankshaft 3 an internal combustion engine is connected. During operation, the drive-side transmission element rotates 1 therefore around a center axis 4 ,

Am antriebsseitigen Übertragungselement 1 ist radial außen ein Deckblech 5 angeordnet. Das antriebsseitige Übertragungselement 1 und das Deckblech 5 bilden einen Aufnahmeraum 6 für eine Energiespeichereinrichtung 7, die in einem radialen Abstand von der Mittenachse 4 angeordnet ist. In der Regel ist der Aufnahmeraum 6 als Fettkammer ausgebildet, auch trockenlaufende Torsionsschwingungsdämpfer sind aber bekannt. Die Energiespeichereinrichtung 7 ist in der Regel als Torsionsfedersatz ausgebildet.On the drive-side transmission element 1 is radially outside a cover plate 5 arranged. The drive-side transmission element 1 and the cover plate 5 form a recording room 6 for an energy storage device 7 at a radial distance from the center axis 4 is arranged. As a rule, the recording room 6 designed as a grease chamber, even dry-running torsional vibration are known. The energy storage device 7 is usually designed as a torsion spring set.

Ein abtriebsseitiges Übertragungselement 8 ist mit einer Nabenscheibe 9 verbunden, die sekundärseitig in den Torsionsfedersatz 7 eingreift. Das antriebsseitige Übertragungselement 8 ist gemäß 1 als Sekundärschwungmasse eines Zweimassenschwungrades ausgebildet. Es weist daher radial außen Befestigungselemente 10 auf, mittels derer es mit einer in den Figuren nicht dargestellten Kupplung verbindbar ist.An output side transmission element 8th is with a hub disc 9 connected to the secondary side in the torsion spring set 7 intervenes. The drive-side transmission element 8th is according to 1 designed as a secondary flywheel of a dual mass flywheel. It therefore has radially outward fasteners 10 on, by means of which it is connectable to a clutch, not shown in the figures.

Die Übertragungselemente 1, 8 sind über den Torsionsfedersatz 7 gegeneinander verdrehbar. Die Übertragungselemente 1, 8 stehen dabei über eine axialelastische Koppelvorrichtung 11 miteinander in Wirkverbindung.The transmission elements 1 . 8th are about the torsion spring set 7 rotatable against each other. The transmission elements 1 . 8th stand on an axial elastic coupling device 11 in operative connection with each other.

Gemäß 2 wird die axialelastische Anbindung der Übertragungselemente 1, 8 aneinander dadurch erreicht, dass das antriebsseitige Übertragungselement 8 über axialelastische Federelemente 13 axialelastisch mit der Nabenscheibe 9 verbunden ist. Die Federelemente 13 sind dabei vollständig radial innerhalb des Torsionsfedersatzes 7 angeordnet.According to 2 becomes the axial elastic connection of the transmission elements 1 . 8th achieved by the fact that the drive-side transmission element 8th via axial elastic spring elements 13 axially elastic with the hub disc 9 connected is. The spring elements 13 are completely radially within the torsion spring set 7 arranged.

Vorzugsweise werden acht separate Federelemente 13 verwendet, die als Blattfedern ausgebildet sind und – zumindest im wesentlichen – tangential zur Mittenachse 4 verlaufen. Weder die Zahl der Federelemente 13 noch deren tangentialer Verlauf sind jedoch zwingend. So wäre es insbesondere möglich, mehr oder weniger Federelemente 13 vorzusehen und/oder Federelemente 13 zu verwenden, die auch eine Radialkomponente aufweisen.Preferably, eight separate spring elements 13 used, which are formed as leaf springs and - at least substantially - tangential to the center axis 4 run. Neither the number of spring elements 13 nor their tangential course are mandatory. So it would be possible in particular, more or less spring elements 13 provide and / or spring elements 13 to use, which also have a radial component.

Ferner sind ersichtlich die Federelemente 13 gemäß 2 einlagig angeordnet. Eine derartige Vorgehensweise ist für eine Übertragung kleinerer Drehmomente vollständig ausreichend. Bei größeren Drehmomenten hingegen sollten die Federelemente 13 mehrlagig angeordnet sein.Furthermore, it can be seen the spring elements 13 according to 2 arranged in one layer. Such a procedure is completely sufficient for a transmission of smaller torques. For larger torques, however, the spring elements should 13 be arranged in several layers.

In 3 ist nun eine Ausführungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers dargestellt, bei dem das abtriebsseitige Übertragungselement 8 radial innen eine Verzahnung 14 aufweist. Mittels der Verzahnung 14 ist das abtriebsseitige Übertragungselement 8 insbesondere mit einer Abtriebswelle (Getriebeeingangswelle) drehfest verbindbar.In 3 Now, an embodiment of a torsional vibration damper is shown, in which the output-side transmission element 8th radially inside a toothing 14 having. By means of the gearing 14 is the output side transmission element 8th in particular with an output shaft (transmission input shaft) rotatably connected.

Bei der Ausführungsform gemäß 3 ist die Nabenscheibe 9 spielfrei gelagert. Die Nabenscheibe 9 ist mit dem abtriebsseitigen Übertragungselement 8 wieder über axialelastische Federelemente 13 verbunden. Auch gemäß 3 sind die Federelemente 13 radial innerhalb des Torsionsfedersatzes 7 angeordnet. Gemäß 3 verlaufen die Federelemente 13 aber zumindest teilweise radial, so dass das abtriebsseitige Übertragungselement 8 in einem anderen radialen Abstand mit den Federelementen 13 verbunden ist als die Nabenscheibe 9. Insbesondere ist das antriebsseitige Übertragungselement 8 gemäß 3 radial weiter innen mit den Federelementen 13 verbunden als die Nabenscheibe 9.In the embodiment according to 3 is the hub disc 9 stored free of play. The hub disc 9 is with the output side transmission element 8th again via axial elastic spring elements 13 connected. Also according to 3 are the spring elements 13 radially inside the torsion spring set 7 arranged. According to 3 the spring elements run 13 but at least partially radially, so that the output side transmission element 8th in a different radial distance with the spring elements 13 connected as the hub disc 9 , In particular, the drive-side transmission element 8th according to 3 radially inward with the spring elements 13 connected as the hub disc 9 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
antriebsseitiges Übertragungselementdrive-side transmission element
22
Schraubbolzenbolts
33
Kurbelwellecrankshaft
44
Mittenachsemid-axis
55
Deckblechcover sheet
66
Aufnahmeraumaccommodation space
77
Torsionsfedersatz/EnergiespeichereinrichtungTorsionsfedersatz / energy storage device
88th
abtriebsseitiges Übertragungselementoutput-side transmission element
99
Nabenscheibehub disc
1010
Befestigungselementefasteners
1111
Koppelvorrichtungcoupling device
1212
Federelementspring element
1313
Federelementespring elements
1414
Verzahnunggearing

Claims (7)

Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Übertragungselement (1) und einem abtriebsseitigen Übertragungselement (8), die über eine Energiespeichereinrichtung (7) gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Energiespeichereinrichtung (7) in einem radialen Abstand von einer Mittenachse (4) der Übertragungselemente (1, 8) angeordnet ist, und die Übertragungselemente (1, 8) über eine axialelastische Koppelvorrichtung (11) miteinander in Wirkverbindung stehen, die vollständig radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung (7) angeordnet ist, wobei das abtriebsseitige Übertragungselement (8) mit einer Nabenscheibe (9) verbunden ist, die in die Energiespeichereinrichtung (7) eingreift, und wobei radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung (7) Federelemente (13) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelvorrichtung (11) dem abtriebsseitigen Übertragungselement (8) zugeordnet ist, das radial innen eine Verzahnung (14) aufweist, mittels der das abtriebsseitige Übertragungselement (8) mit einer Abtriebswelle drehfest verbindbar ist, wobei das abtriebsseitige Übertragungselement (8) über die radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung (7) angeordneten axialelastischen Federelemente (13) axialelastisch mit der Nabenscheibe (9) verbunden ist.Torsional vibration damper with a drive-side transmission element ( 1 ) and a driven-side transmission element ( 8th ) via an energy storage device ( 7 ) are rotatable against each other, wherein the energy storage device ( 7 ) at a radial distance from a central axis ( 4 ) of the transmission elements ( 1 . 8th ), and the transmission elements ( 1 . 8th ) above an axial elastic coupling device ( 11 ) are in operative connection with each other completely radially within the energy storage device ( 7 ), wherein the output-side transmission element ( 8th ) with a hub disc ( 9 ) connected to the energy storage device ( 7 ), and wherein radially within the energy storage device ( 7 ) Spring elements ( 13 ) are arranged, characterized in that the coupling device ( 11 ) the output side transmission element ( 8th ) is assigned, the radially inside a toothing ( 14 ), by means of which the output-side transmission element ( 8th ) is rotatably connected to an output shaft, wherein the output-side transmission element ( 8th ) radially inwardly of the energy storage device ( 7 ) arranged axially elastic spring elements ( 13 ) axially elastic with the hub disc ( 9 ) connected is. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das abtriebsseitige Übertragungselement (8) in einem anderen radialen Abstand mit den Federelementen (13) verbunden ist als die Nabenscheibe (9).Torsional vibration damper according to claim 1, characterized in that the output-side transmission element ( 8th ) at a different radial distance with the spring elements ( 13 ) is connected as the hub disc ( 9 ). Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das abtriebsseitige Übertragungselement (8) radial weiter innen mit den Federelementen (13) verbunden ist als die Nabenscheibe (9).Torsional vibration damper according to claim 2, characterized in that the output-side transmission element ( 8th ) radially further inward with the spring elements ( 13 ) is connected as the hub disc ( 9 ). Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (13) zumindest teilweise radial verlaufen.Torsional vibration damper according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the spring elements ( 13 ) Run at least partially radially. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (13) im wesentlichen tangential zur Mittenachse (4) verlaufen.Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spring elements ( 13 ) substantially tangential to the center axis ( 4 ). Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (13) mehrlagig angeordnet sind.Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 5, characterized in that the spring elements ( 13 ) are arranged in multiple layers. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (13) als Blattfedern ausgebildet sind.Torsional vibration damper according to one of claims 1 to 6, characterized in that the spring elements ( 13 ) are formed as leaf springs.
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