DE102008015476A1 - Torsional vibration damper i.e. dual-mass flywheel, has two transmission elements arranged in space, and damper elements formed as single piece and comprising two different spring rates between end regions - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Übertragungselement und einem abtriebsseitigen Übertragungselement, die entgegen einer zwischen diesen vorgesehenen Dämpfungseinrichtung relativ verdrehbar sind. Die Dämpfungseinrichtung weist mindestens ein elastisch verformbares Dämpferelement auf.The The invention relates to a torsional vibration damper with a drive-side transmission element and a driven-side transmission element, in opposition to a damping device provided between them are relatively rotatable. The damping device has at least one elastically deformable damper element.
Stand der TechnikState of the art
Aus
der
Zwischen den Ansteuerbereichen und den umfangsseitigen Enden der Energiespeicher sind Zwischenelemente vorgesehen, welche radial innerhalb der Energiespeicher Anschlagbereiche zur Begrenzung der durch die Dämpfungseinrichtung ermöglichten Relativverdrehung zwischen den Übertragungselementen besitzen.Between the drive areas and the peripheral ends of the energy storage are intermediate elements provided which radially within the energy storage Stop areas for limiting by the damping device allowed relative rotation between the transmission elements have.
In einer Ausführungsform des Torsionsschwingungsdämpfers besteht zumindest einer der Energiespeicher aus mehreren hintereinander angeordneten Federn. Diese Federn sind derart angeordnet, dass die Federn mit hoher Steifigkeit zugseitig und die Federn mit geringerer Steifigkeit schubseitig zwischen den Übertragungselementen angeordnet sind.In an embodiment of the torsional vibration damper at least one of the energy stores consists of several consecutively arranged springs. These springs are arranged such that the High stiffness springs on the tension side and the lower springs Stiffness on the push side between the transmission elements are arranged.
Aufgrund einer direkten Hintereinanderreihung von mehreren Federn mit unterschiedlichen Federraten, beispielsweise in der Reihenfolge: hohe Federrate – geringe Federrate – hohe Federrate, ergibt sich ein stufenförmiger Verlauf der resultierenden Federkennlinie.by virtue of a direct succession of several springs with different Spring rates, for example in the order: high spring rate - low Spring rate - high spring rate, resulting in a stepped Course of the resulting spring characteristic.
Um ein gegenseitiges Ineinanderdrehen von direkt hintereinandergereihten Federn zu vermeiden, müssen deren jeweilige Enden definierte Auflageflächen für die angrenzenden Federn aufweisen.Around a mutual twisting of directly behind one another To avoid springs, their respective ends must be defined Have bearing surfaces for the adjacent springs.
Aufgrund einer Fliehkraftwirkung und den Schwingungen, denen der Torsionsschwingungsdämpfer ausgesetzt ist, verschieben und verklemmen die einzelnen Federn untereinander und erhöhen somit die Reibung in dem Gehäuse/Außenfläche des Bauraums. Dies wirkt sich zudem negativ auf die Einhaltung der gewünschten Federkennlinie aus.by virtue of a centrifugal force and the vibrations that the torsional vibration damper is exposed, move and jam the individual springs with each other and thus increase the friction in the housing / outer surface of the Installation space. This also has a negative impact on compliance with the desired Spring characteristic off.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt ein Torsionsschwingungsdämpfer zugrunde, welcher im Vergleich zu einer Hintereinanderreihung von einzelnen Federn einen „sanften” Federratenverlauf, d. h. geringe oder keine Sprünge in der Federkennlinie, sowie eine geringere Reibung mit dem Gehäuse/Außenfläche des Bauraums aufweist.Of the Invention is based on a torsional vibration damper, which in comparison to a series of individual Feathers a "gentle" spring rate progression, d. H. little or no jumps in the spring characteristic, as well a lower friction with the housing / outer surface of the installation space.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Die Aufgabe wird durch einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß Anspruch 1 gelöst.The Task is achieved by a torsional vibration damper according to claim 1 solved.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämpfer weist ein einstückiges Dämpferelement mit mindestens zwei unterschiedlichen Federraten, exklusive der Federraten der beiden Endbereiche, auf.Of the Torsional vibration damper according to the invention has a one-piece damper element with at least two different spring rates, excluding the spring rates of both end areas, up.
Durch die einstückige Ausbildung des Dämpferelements mit unterschiedlichen Federraten ergibt sich unter anderem der Vorteil, dass die Reibung zwischen diesem Dämpferelement und dem Gehäuse/Außenfläche des Bauraums im Vergleich zu einer Hintereinanderreihung von Einzelfedern wesentlich geringer ist, da ein Ineinanderverkanten der Einzelfedern infolge der Fliehkraftwirkung und der äußeren Schwingungen, die auf das Dämpferelement einwirken, entfällt.By the one-piece design of the damper element with different spring rates results among other things the advantage that the friction between this damper element and the Housing / outer surface of the installation space in comparison to a series of single feathers much lower is because a Verkeinanderverkanten the individual springs due to the centrifugal effect and the external vibrations acting on the damper element act, deleted.
Ein weiterer Vorteil stellt, unter der Annahme eines gleichen Bauraums und entsprechender Federraten, ein erweiterter Verdrehwinkelbereich im Vergleich zu einer Hintereinanderreihung von Einzelfedern dar. Die jeweiligen Endbereiche der Federn tragen aufgrund ihrer fehlenden Federrate zu keiner Erweiterung des Verdrehwinkels bei.One further advantage, assuming the same space and corresponding spring rates, an extended range of twist angles in comparison to a series of single feathers. The respective end portions of the springs wear due to their missing Spring rate at no extension of the twist angle at.
Durch diesen erweiterten Verdrehwinkelbereich besteht die Möglichkeit, die Charakteristik des Torsionsschwingungsdämpfers bezüglich einer Dämpfung von Drehunförmigkeit zu verbessern und den Verdrehwinkel zu vergrößern.By this extended range of twist angles, it is possible to the characteristic of the torsional vibration damper with respect to To improve a damping of Drehunförmigkeit and to increase the twist angle.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Dämpferelement eine Feder. Dies bietet den Vorteil eines vergrößerten Verdrehwinkels gegenüber beispielsweise einem Elastomer.In An advantageous embodiment is the damper element a feather. This offers the advantage of an enlarged one Verdrehwinkels against, for example, an elastomer.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Dämpferelement der geometrischen Ausgestaltung des Bauraums angepasst, beispielsweise gekrümmt oder gebogen, so dass die Reibung zwischen dem Dämpferelement, insbesondere der Endbereiche, und dem Bauraum verringert ist.In an advantageous embodiment, the damper element of the geometric configuration of the space is adapted, for example, curved or curved, so that the friction zwi is reduced to the damper element, in particular the end portions, and the space.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Dämpferelement Bereiche mit unterschiedlichen Federraten auf, wobei im Übergangsbereich von zwei aneinandergrenzenden Bereichen eine Angleichung der jeweiligen Federraten vorliegt.In an advantageous embodiment, the damper element Areas with different spring rates, while in the transition area of two adjoining areas, an approximation of the respective Spring rates is present.
Weist beispielsweise der eine Bereich eine hohe und der direkt angrenzende Bereich eine geringe Federrate auf, so liegt im Übergangsbereich eine mittlere Federrate vor. Durch diese Angleichung der Federraten in den Übergangsbereichen ist ein sanfter/harmonischer Federkennlinienverlauf des Dämpferelements erzielbar.has For example, one area is a high and the one immediately adjacent Range a low spring rate, so is in the transition region a mean spring rate before. By this approximation of the spring rates in the transition areas is a gentler / more harmonious Spring characteristic curve of the damper element achievable.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Dämpferelement mindestens drei Bereiche: einen ersten Bereich mit einer geringen Federrate, einen zweiten Bereich mit einer hohen Federrate, sowie einen dritten Bereich mit „Blockwicklung”, d. h. mit keiner oder einer sehr geringen Federrate. Die Anordnung eignet sich bei einem Dämpferelement, welches auf Zug oder Schub beansprucht wird, wobei abhängig von der Beanspruchungsart die Reihenfolge der einzelnen Bereiche gewählt wird.In an advantageous embodiment comprises the damper element at least three areas: a first area with a small one Spring rate, a second range with a high spring rate, as well a third area with "block winding", d. H. with no or a very low spring rate. The order is suitable for a damper element, which on train or Shear is claimed, depending on the type of stress the order of the individual areas is selected.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Torsionsschwingungsdämpfer einen Innendämpfer und einen Außendämpfer auf, wobei mindestens ein Dämpferelement ein Außendämpfer ist.In an advantageous embodiment, the torsional vibration damper an inner damper and an outer damper on, wherein at least one damper element is an outer damper is.
Dies bietet den Vorteil, dass im Vergleich zu einem Innendämpfer mit einer „harten” Feder, d. h. mit einer vergleichsweise höheren Federrate, das Dämpferelement das Moment weicher abstützen kann, so dass die Charakteristik des Torsionsschwingungsdämpfers gezielter abgestimmt werden kann.This offers the advantage of that compared to an internal damper with a "hard" spring, d. H. with a comparatively higher spring rate, the damper element the moment soften, so that the characteristics of the Torsionsschwingungsdämpfers be tuned targeted can.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Dämpferelement ein Stabilisierungselement, wobei das Stabilisierungselement innerhalb des Dämpferelements angeordnet ist. Das Stabilisierungselement ist zu dem Dämpferelement relativ beweglich. Mittels des Stabilisierungselements ist eine geringere Anpresskraft zwischen Dämpferelement und umgebendem Gehäuse gegeben. Weiterhin sind definierte Anlagepunkte zwischen dem Dämpferelement und dem Stabilisierungselement möglich, so dass bei einem Dämpferelement in Ausgestaltung einer Feder eine Stabilisierung der entsprechenden Federwindungen erzielbar ist.In an advantageous embodiment comprises the damper element a stabilizing element, wherein the stabilizing element within the Damper element is arranged. The stabilizing element is relatively movable to the damper element. By means of the Stabilizing element is a lower contact force between Damper element and surrounding housing given. Furthermore, defined contact points between the damper element and the stabilizing element possible, so that in a Damper element in an embodiment of a spring stabilization the corresponding spring coils can be achieved.
Vorteilhafterweise ist das Stabilisierungselement in einem Bereich innerhalb des Dämpferelements angeordnet, an dem das Dämpferelement den höchsten Beanspruchungen ausgesetzt ist. Durch das Stabilisierungselement ergeben sich definierte Anlagen für das Dämpferelement, so dass die Reibung zwischen dem Dämpferelement und den Außenflächen des Bauraums verringert wird. Der Betrag der verringerten Reibung ist größer im Vergleich zu der Reibung zwischen dem Dämpferelement und dem Stabilisierungselement, da die Reibflächen einen geringeren Radius haben, die Reibgeschwindigkeiten geringer sind und die Reibpaarung unabhängig des Gehäusematerials beeinflussbar ist.advantageously, is the stabilizing element in a region within the damper element arranged on which the damper element is the highest Exposed to stress. By the stabilizing element result in defined systems for the damper element, so that the friction between the damper element and the Outside surfaces of the space is reduced. Of the Amount of reduced friction is greater in the Compared to the friction between the damper element and the Stabilizing element, since the friction surfaces have a lower Radius, the friction rates are lower and the friction pairing can be influenced independently of the housing material is.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Dämpferelement mittels einer „Blockwicklung” in mindestens einem Bereich mit dem Stabilisierungselement kraft- und/oder formschlüssig verbindbar.In An advantageous embodiment is the damper element by means of a "block winding" in at least one Area with the stabilizing element non-positively and / or positively connectable.
Beispielsweise wird eine kraftschlüssige Verbindung durch einen größeren Außendurchmesser des Stabilisierungselements im Vergleich zum Innendurchmesser des Dämpferelements erzielt.For example becomes a force-fit connection by a larger one Outer diameter of the stabilizing element in comparison scored to the inner diameter of the damper element.
Eine formschlüssige Verbindung ist beispielsweise durch an der Außenfläche des Stabilisierungselements eingearbeitete Rillen für die Federwindungen des Dämpferelements erzielbar.A positive connection is, for example, at the External surface of the stabilizing element incorporated Grooves for the spring coils of the damper element achievable.
Zur Erfüllung der Anforderung einer Dämpfungscharakteristik besteht ferner die Möglichkeit, den Innen- und/oder Außendurchmesser des Dämpferelements zumindest bereichsweise zu variieren.to Fulfillment of the requirement of an attenuation characteristic there is also the possibility of the inner and / or outer diameter of the damper element to vary at least partially.
Zeichnungendrawings
Es zeigen:It demonstrate:
In
Der
Außendämpfer
Jedes
Dämpferelement
Die Auswahl der Anzahl der Bereiche B1, B2, B3, B4, B5 und die jeweilige Federrate erfolgt hinsichtlich der geforderten Dämpfungscharakteristik.The Selection of the number of areas B1, B2, B3, B4, B5 and the respective ones Spring rate takes place with regard to the required damping characteristic.
In einem Übergangsbereich Ü1, Ü2, Ü3, Ü4 zwischen den aneinandergrenzenden Bereichen, d. h. ein Übergangsbereich Ü1 zwischen dem ersten Bereich B1 und dem zweiten Bereich B2, ein Übergangsbereich Ü2 zwischen dem zweiten Bereich B2 und dem dritten Bereich B3, ein Übergangsbereich Ü3 zwischen dem dritten Bereich B3 und dem vierten Bereich B4 und ein Übergangsbereich Ü4 zwischen dem vierten Bereich B4 und dem fünften Bereich B5, liegt jeweils eine Angleichung der Federraten vor.In a transitional area Ü1, Ü2, Ü3, Ü4 between the adjoining areas, d. H. a transitional area Ü1 between the first area B1 and the second area B2, a transition area Ü2 between the second area B2 and the third area B3, a transition area Ü3 between the third area B3 and the fourth area B4 and a transition area U4 between the fourth area B4 and the fifth area B5, there is an approximation of the spring rates.
In den Übergangsbereichen Ü1 und Ü4 liegt somit eine mittlere Federrate vor. In den Übergangsbereichen Ü2 und Ü3 liegt dagegen eine sehr geringe Federrate vor.In the transitional areas Ü1 and Ü4 is thus a mean spring rate before. In the transition areas Ü2 and Ü3, on the other hand, has a very low spring rate.
Die
beiden Endbereiche E1 und E2 den Dämpferelements
Die
Federraten der einzelnen Bereiche B1, B2, B3, B4, B5 sind an die
Anforderungen, beispielsweise hinsichtlich Dämpfungsverhalten
und Momentenaufnahme, an das Dämpferelement
In
Innerhalb
des Dämpferelements
Mittels
des Stabilisierungselements
Das
Stabilisierungselement
In
Unter
der Annahme eines gleichen Bauraums
Die Vergrößerung des Verdrehwinkels α resultiert aus der Anzahl der Endbereiche der Federn. Da diese Endbereiche auf Block gewickelt sind und somit keine oder nur eine sehr geringe Federrate aufweisen, tragen diese Endbereiche zu keiner Vergrößerung des Verdrehwinkels α bei.The Magnification of the angle of rotation α results from the number of end regions of the springs. Because these end areas are wound on block and thus no or only a very small Have spring rate, these end areas do not increase the angle of rotation α at.
Das
Dämpferelement
- 11
- Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
- 22
- Innendämpferinner damper
- 2.12.1
- Federfeather
- 2.22.2
- Federfeather
- 2.32.3
- Federfeather
- 2.42.4
- Federfeather
- 2.52.5
- Federfeather
- 2.62.6
- Federfeather
- 33
- Außendämpferoutside damper
- 3.13.1
- Dämpferelementdamper element
- 3.23.2
- Dämpferelementdamper element
- 44
- Bauraumspace
- 55
- Stabilisierungselementstabilizing element
- 66
- Anlageinvestment
- B1B1
- BereichArea
- B2B2
- BereichArea
- B3B3
- BereichArea
- B4B4
- BereichArea
- B5B5
- BereichArea
- E1E1
- Endbereichend
- E2E2
- Endbereichend
- Ü1U1
- ÜbergangsbereichTransition area
- Ü2U2
- ÜbergangsbereichTransition area
- Ü3U3
- ÜbergangsbereichTransition area
- Ü4U4
- ÜbergangsbereichTransition area
- αα
- Verdrehwinkelangle of twist
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 10133694 A1 [0002] - DE 10133694 A1 [0002]
Claims (8)
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2008
- 2008-03-25 DE DE200810015476 patent/DE102008015476A1/en not_active Withdrawn
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