DE102007044473A1 - Dual-mass flywheel for clutch unit of motor vehicle, has two inertial masses connected to each other with elastic effect in rotation via spring unit having coupling characteristic modified by clutch actuator associated with clutch bearing - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad mit einer primären Schwungmasse, die drehfest mit einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs verbindbar ist, und einer sekundären Schwungmasse, die drehfest mit einer Kupplung verbindbar ist. Die primäre und die sekundäre Schwungmasse sind dabei über eine Federeinheit drehelastisch miteinander verbunden. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Zweimassenschwungrad-Kupplungseinheit mit einem Zweimassenschwungrad, einer Kupplung und einem Kupplungsaktuator zum Betätigen dieser Kupplung.The The present invention relates to a dual-mass flywheel with a primary Flywheel, the rotation with a crankshaft of a motor vehicle connectable, and a secondary flywheel, which is rotatably connected to a coupling. The primary and the secondary Flywheels are over a spring unit torsionally connected to each other. It also concerns the present invention a dual mass flywheel clutch unit with a dual mass flywheel, a clutch and a clutch actuator to operate this clutch.
Zweimassenschwungräder der eingangs genannten Art werden in Kraftfahrzeugen zur Dämpfung von Drehschwingungen zwischen dem Motor und dem Antriebsstrang eingesetzt. Die Drehschwingungen der primären Schwungmasse werden dank der Federeinheit nur abgeschwächt an die sekundäre Schwungmasse übertragen. Lediglich bei Drehschwingungen im Bereich der Resonanzfrequenz des Zweimassenschwungrades kann es zu einer unerwünschten Verstärkung der Drehschwingungen anstatt einer Abschwächung kommen. Die Resonanzfrequenz des Zweimassenschwungrades und damit die Dämpfungswirkung bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen des Motors sind abhängig von der Kopplungscharakteristik der Federeinheit. Je weicher die Federung ist (flache Federkennlinie), desto niedriger ist bei gegebenem Trägheitsmoment die Resonanzfrequenz des Zweimassenschwungrades, so dass es auch bei niedrigen Drehzahlen nicht zu einer unerwünschten Verstärkung der Drehschwingungen kommen kann und dass im Betriebsbereich – also bei höheren Drehzahlen – eine bessere Isolationswirkung erzielt wird, da sich der Betriebsbereich weiter im überkritischen Bereich der Resonanzkurve befindet. Allerdings kann die Federung schon allein wegen des begrenzten Bauraumes, der nicht für entsprechend lange Federwege ausreicht, nicht beliebig weich gewählt werden. Ein weiteres Problem bei der Wahl einer geeigneten Kopplungscharakteristik sind die unterschiedlichen Anforderungen bei unterschiedlichen Betriebszuständen des Motors. Bisher ist es nicht gelungen, Zweimassenschwungräder zu konstruieren, die in allen Betriebszuständen des Motors eine optimale Abschwächung der Drehschwingungen bewirken können. Insbesondere bei den sehr niedrigen Schwingungsfrequenzen beim Starten des Motors ist die mit einem herkömmlichen Zweimassenschwungrad erzielbare Dämpfung nicht zufrieden stellend.Dual mass flywheels the The aforementioned type are used in motor vehicles for damping of Torsional vibrations between the engine and the drive train used. The torsional vibrations of the primary Flywheels are only attenuated thanks to the spring unit transmitted secondary flywheel. Only with torsional vibrations in the range of the resonance frequency of the Dual mass flywheel can lead to unwanted amplification of Torsional vibrations instead of a weakening come. The resonance frequency the dual mass flywheel and thus the damping effect at different operating conditions of the engine are dependent from the coupling characteristic of the spring unit. The softer the Suspension is (flat spring characteristic), the lower is given Moment of inertia the Resonant frequency of the dual mass flywheel, so it is also at low speeds do not cause unwanted amplification Torsional vibrations can come and that in the operating range - ie at higher Speeds - one better insulation effect is achieved as the operating range continues in the supercritical Area of the resonance curve is located. However, the suspension can already just because of the limited space, which is not appropriate long spring travel is sufficient, not arbitrarily soft to be selected. Another problem in choosing a suitable coupling characteristic are the different requirements for different operating conditions of the engine. So far, it has not been able to construct dual mass flywheels, which in all operating states of the engine an optimal weakening of the Can cause torsional vibrations. Especially at the very low vibration frequencies at startup the engine is the one with a conventional dual-mass flywheel achievable damping not satisfactory.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zweimassenschwungrad der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen immer eine optimale Abschwächung der unerwünschten Drehschwingungen zu gewährleisten vermag und hierbei einen einfachen Aufbau besitzt.Of the The present invention is therefore based on the object, a dual mass flywheel to provide the type mentioned, which at different operating conditions always an optimal mitigation of the undesirable To ensure torsional vibrations able and has a simple structure.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kopplungscharakteristik der Federeinheit mittels eines der Kupplung zugeordneten Kupplungsaktuators veränderlich ist.These Task is inventively characterized solved, that the coupling characteristic of the spring unit by means of a the clutch associated Kupplungsaktuators is variable.
Die Kopplungscharakteristik der Federeinheit kann somit an die zu einem bestimmten Zeitpunkt herrschenden Betriebsbedingungen angepasst werden. Beispielsweise kann beim Starten des Motors eine weichere Federung zur Verfügung gestellt werden als bei hohen Drehzahlen. Der ohnehin vorhandene Kupplungsaktuator wird dabei auch für eine aktive Veränderung der Kopplungscharakteristik genutzt, so dass keine zusätzliche Betätigungseinrichtung zur Veränderung der Kopplungscharakteristik benötigt wird.The Coupling characteristic of the spring unit can thus to the one be adapted to the specific timing of the prevailing operating conditions. For example, when starting the engine a softer suspension to disposal be made as at high speeds. The already existing Clutch actuator is also for an active change used the coupling characteristic, so no additional actuator to change the coupling characteristic is needed becomes.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das erfindungsgemäße Zweimassenschwungrad insbesondere in einer Zweimassenschwungrad-Kupplungseinheit nach Anspruch 14 mit einem erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrad, einer Kupplung und einem Kupplungsaktuator zum Betätigen dieser Kupplung verwendet werden. Der Kupplungsaktuator ist dabei zwischen einer Ausrückposition und einer Einrückposition bewegbar, wobei er zusätzlich in wenigstens eine Verstellposition bewegbar ist, um die Kopplungscharakteristik der Federeinheit des Zweimassenschwungrades zu verstellen, so dass eine Anpassung an unterschiedliche Betriebszustände, beispielsweise an die Drehzahl oder die Last, vorgenommen werden kann.According to the present Invention may be the dual-mass flywheel according to the invention in particular in a dual-mass flywheel clutch unit according to claim 14 a dual-mass flywheel according to the invention, a clutch and a clutch actuator for actuating this clutch be used. The clutch actuator is between a disengagement and an engagement position movable, in addition to it in at least one adjustment position is movable to the coupling characteristic to adjust the spring unit of the dual mass flywheel, so that an adaptation to different operating conditions, for example to the Speed or load can be made.
Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung zu entnehmen.advantageous embodiments The present invention is the subclaims and the following See description.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist mittels des Kupplungsaktuators die Kopplungscharakteristik durch eine Verstellung einer Federkennlinie der Federeinheit veränderlich. Damit kann die Kopplungscharakteristik wirkungsvoll verändert werden.According to one advantageous embodiment of the Invention is the coupling characteristic by means of the clutch actuator changeable by an adjustment of a spring characteristic of the spring unit. Thus, the coupling characteristic can be effectively changed.
Die Federkennlinie der Federeinheit kann stufenlos verstellbar sein, was eine besonders feine Einstellung der Kopplungscharakteristik ermöglicht. Alternativ kann auch eine von mehreren diskreten Federkennlinien ausgewählt werden. Eine solche Lösung ist mit geringerem Aufwand zu verwirklichen und ermöglicht eine stufenweise Anpassung der Kopplungscharakteristik an unterschiedliche Betriebsbedingungen. Im einfachsten Fall ist jeweils eine von zwei möglichen Federkennlinien auswählbar, aber es sind selbstverständlich Ausführungsformen möglich, bei denen aus einer Vielzahl möglicher Federkennlinien ausgewählt werden kann.The Spring characteristic of the spring unit can be infinitely adjustable, which is a particularly fine setting of the coupling characteristic allows. alternative One of several discrete spring characteristics can also be selected. Such a solution is to be realized with less effort and allows one Gradual adaptation of the coupling characteristic to different Operating conditions. In the simplest case, one in each case is two potential Spring characteristics selectable, but it goes without saying embodiments possible, where from a variety of possible spring characteristics selected can be.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, bei der eine von mehreren möglichen Federkennlinien der Federeinheit auswählbar ist, weist die Federeinheit mehrere Federeinrichtungen auf, von denen wenigstens eine deaktivierbar ist, um die Federkennlinie der gesamten Federeinheit zu verstellen. Eine erste Federkennlinie erhält man mit einer solchen Federeinheit, wenn alle Federeinrichtungen aktiviert sind. Die Federeinrichtungen sind dabei vorzugsweise in Reihe geschaltet, so dass sich der Kehrwert der Gesamtfederkonstante aus der Summe der Kehrwerte der einzelnen Federkonstanten ergibt. Durch die Deaktivierung einer oder mehrerer Federeinrichtungen wird die Kennlinie auf sehr einfache Weise verändert.According to one preferred embodiment, in the one of several possible Spring characteristics of the spring unit is selectable, the spring unit a plurality of spring devices, of which at least one deactivatable is to adjust the spring characteristic of the entire spring unit. A first spring characteristic is obtained one with such a spring unit, if all spring devices are activated. The spring devices are preferably in Series switched so that the reciprocal of the total spring constant from the sum of the reciprocals of the individual spring constants. By deactivating one or more spring devices is changed the characteristic in a very simple way.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die sowohl eine stufenlose Verstellung als auch eine abgestufte Verstellung der Federkennlinie ermöglicht, weist die Federeinheit wenigstens eine Federeinrichtung auf, die an einer Befestigungsstelle mit einer Hebeleinrichtung verbunden ist. Dabei ist mittels des Kupplungsaktuators der Abstand zwischen der Befestigungsstelle und einem Schwenklager der Hebeleinrichtung veränderlich, um die Federkennlinie der Federeinheit zu verstellen. Die jeweils wirksame Federkraft ändert sich aufgrund der Hebelgesetze dann durch die Veränderung des Abstands zwischen der Befestigungsstelle der Federeinrichtung und dem Schwenklager der Hebeleinrichtung. Wenn dieser Abstand kontinuierlich veränderlich ist, ist die Federkennlinie stufenlos verstellbar. An einer solchen Hebeleinrichtung können auch mehrere Federeinrichtungen befestigt sein, wobei eine Veränderung der Federkennlinie dann durch ein Verschieben einer oder auch mehrerer Federeinrichtungen bewirkt werden kann. Selbstverständlich können derart an einer Hebeleinrichtung befestigte Federeinrichtungen auch mit deaktivierbaren Federeinrichtungen kombiniert werden.According to one another preferred embodiment, the both a stepless adjustment and a graduated Adjustment of the spring characteristic allows the spring unit at least one spring device, which at an attachment point with a lever device is connected. It is by means of the clutch actuator the distance between the attachment point and a pivot bearing the lever device variable, to adjust the spring characteristic of the spring unit. The respectively effective Spring force changes because of the leverage laws then by the change the distance between the attachment point of the spring device and the pivot bearing of the lever device. If this distance is continuous mutable is, the spring characteristic is infinitely adjustable. On such a Lever device can also be attached to several spring devices, with a change the spring characteristic then by moving one or more Spring devices can be effected. Of course, so on a spring device mounted spring devices also with deactivatable Spring devices are combined.
Die Federeinheit des Zweimassenschwungrads umfasst vorzugsweise eine erste Federeinrichtung mit mehreren sich in Umfangsrichtung der Schwungmassen erstreckenden Schraubenfedern, die in einer mit einer der Schwungmassen drehfest verbundenen Kammer angeordnet sind, wobei bei einem Verdrehen der beiden Schwungmassen gegeneinander eine der Schraubenfedern ausgelenkt und eine andere komprimiert wird. Die Schraubenfedern wirken somit einem Verdrehen der beiden Schwungmassen relativ zueinander entgegen.The Spring unit of the dual-mass flywheel preferably comprises a first spring device with several in the circumferential direction of the flywheels extending coil springs in one with one of the flywheels rotatably connected chamber are arranged, wherein during a rotation the two flywheels against each other one of the coil springs deflected and another is compressed. The coil springs act thus a rotation of the two flywheel masses relative to each other opposite.
Zusätzlich kann die Federeinheit eine mit der ersten Federeinrichtung gekoppelte zweite Federeinrichtung umfassen, wobei diese zweite Federeinrichtung ebenfalls mehrere sich in Umfangsrichtung der Schwungmassen erstreckende Schraubenfedern umfasst, die in einer mit der anderen Schwungmasse drehfest verbundenen Kammer so angeordnet sind, dass ebenfalls bei einem Verdrehen der beiden Schwungmassen gegeneinander eine der Schraubenfedern ausgelenkt und eine andere komprimiert wird. Eine Verstellung der Federkennlinie der gesamten Federeinheit kann bei dieser Anordnung dann durch eine Deaktivierung der zweiten Federeinrichtung erfolgen. Wenn die zweite Federeinrichtung mittels des Kupplungsaktuators deaktiviert ist, wird die gleiche Federwirkung erzielt wie bei dem zuvor beschriebenen Zweimassenschwungrad mit einer Federeinheit, die nur eine einzige Federeinrichtung mit mehreren sich in Umfangsrichtung der Schwungmassen erstreckenden Schraubenfedern umfasst. Wenn die zweite Federeinrichtung jedoch aktiviert ist, überlagert sich deren Federwirkung der Federwirkung der ersten Federeinrichtung. Dabei können die beiden Federeinrichtungen entweder identische oder unterschiedliche Federkennlinien aufweisen. Zusätzlich kann auch die erste Federeinrichtung (alternativ zu der zweiten Federeinrichtung) deaktivierbar sein, so dass man – vorausgesetzt, die Kennlinien der beiden Federeinrichtungen unterscheiden sich voneinander – insgesamt drei unter schiedliche Federkennlinien erhält, zwischen denen ausgewählt werden kann.In addition, can the spring unit coupled to the first spring means comprise second spring means, said second spring means also several extending in the circumferential direction of the flywheels Coil springs, which rotates in one with the other flywheel connected chamber are arranged so that also at a Twisting the two flywheels against each other one of the coil springs deflected and another is compressed. An adjustment of the Spring characteristic of the entire spring unit can in this arrangement then done by deactivating the second spring means. When the second spring means by means of the clutch actuator is deactivated, the same spring effect is achieved as in the previously described dual mass flywheel with a spring unit, the only one spring device with several in the circumferential direction the flywheels extending coil springs comprises. If the second spring device is activated, however, superimposed on their spring action the spring action of the first spring means. The can both spring devices either identical or different Have spring characteristics. In addition, can also the first spring device (alternative to the second spring device) be deactivated, so that one - assuming the characteristics The two spring devices differ from each other - overall three different spring characteristics between which are selected can.
Wenn nur eine Federeinrichtung deaktivierbar ist, dann ist die Kammer für die Schraubenfedern dieser deaktivierbaren zweiten Federeinrichtung vorzugsweise drehfest mit der sekundären Schwungmasse verbunden. Da die Deaktivierung über den Kupplungsaktuator initiiert wird, ist es von Vorteil, wenn die kupplungsseitige Schwungmasse mit der deaktivierbaren Federeinrichtung versehen ist.If only one spring device can be deactivated, then the chamber for the Coil springs of this deactivatable second spring means preferably rotatably connected to the secondary flywheel. Since the deactivation over the clutch actuator is initiated, it is advantageous if the coupling-side flywheel with the deactivatable spring means is provided.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Zweimassenschwungrad ein Blockierelement auf, das mittels des Kupplungsaktuators zwischen wenigstens einer Blockageposition und einer Freigabeposition beweglich ist, wobei es in der Blockageposition eine der mehreren Federeinrichtungen deaktiviert. Ein solches Blockierelement kann parallel zur Drehachse des Zweimassenschwungrades durch die sekundäre Schwungmasse verlaufen, wobei es beispielsweise von der Blockageposition in die Freigabeposition bewegt werden kann, indem es über ein mit dem Kupplungsaktuator verbundenes Betätigungsglied parallel zur Drehachse des Zweimassenschwungrades verschoben wird.According to one preferred embodiment of Invention, the dual mass flywheel on a blocking element, the means of the Kupplungsaktuators between at least one blocking position and a release position, wherein it is in the blocking position one of the several spring devices deactivated. Such a blocking element can run parallel to the axis of rotation of the dual mass flywheel through the secondary flywheel, for example, from the blockage position to the release position can be moved by over it an actuator connected to the clutch actuator parallel to the axis of rotation of the dual mass flywheel is shifted.
Alternativ oder zusätzlich zu der Verstellung der Kopplungscharakteristik durch eine Verstellung einer Federkennlinie kann die Kopplungscharakteristik auch durch eine Verstellung einer Dämpfungscharakteristik veränderlich sein. Eine Dämpfung kann sowohl durch die Federeinheit selbst oder ein mit dieser eine Einheit bildendes Dämpfungselement, als auch durch ein separates Dämpfungselement erzeugt werden. Ein solches Dämpfungselement kann beispielsweise zwei Reibeinrichtungen verwenden, von denen eine der primären Schwungmasse und die andere der sekundären Schwungmasse zugeordnet ist. Die Dämpfungscharakteristik kann dann verändert werden, indem mittels des Kupplungsaktuators eine Andrückkraft zwischen den beiden Reibeinrichtungen verändert wird.Alternatively or in addition to the adjustment of the coupling characteristic by an adjustment of a spring characteristic, the coupling characteristic can also be changed by adjusting an attenuation characteristic. A damping can be generated both by the spring unit itself or a damping element forming with this unit, as well as by a separate damping element. Such a damping element may for example use two friction devices, one of which is the primary flywheel and the other is associated with the secondary flywheel. The damping characteristic can then be changed by changing a pressing force between the two friction devices by means of the clutch actuator.
Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrad-Kupplungseinheit in der Ausrückposition des Kupplungsaktuators die Kupplung ausgerückt und in der Einrückposition eingerückt, wobei der Kupplungsaktuator ausgehend von der Ausrückposition über die Einrückposition hinaus in die wenigstens eine Verstellposition bewegbar ist, und wobei die Kupplung auch in der Verstellposition des Kupplungsaktuators eingerückt ist. Somit kann bei eingerückter Kupplung je nach Betriebszustand eine Veränderung der Kopplungscharakteristik dadurch bewirkt werden kann, dass der Kupplungsaktuator in die Verstellposition oder in unterschiedliche Verstellpositionen bewegt wird.Preferably is in the dual-mass flywheel clutch unit according to the invention in the release position of the clutch actuator, the clutch disengaged and in the engaged position indented, wherein the clutch actuator, starting from the disengaged position on the engaged position out in the at least one adjustment position is movable, and the clutch also in the adjustment position of the clutch actuator indented is. Thus, when engaged Depending on the operating condition a change in the coupling characteristic can be effected by the fact that the clutch actuator in the adjustment position or moved into different adjustment positions.
Im Folgenden soll die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben werden.in the The present invention is based on a preferred embodiment with reference to the attached Figures described in more detail become.
Dabei zeigen die Figuren im Einzelnen:there the figures show in detail:
Auf
der der primären
Schwungmasse
In
den
In
Die
Zusätzlich zu
der ersten Federeinrichtung
Die
Drehung, die von der primären
Schwungmasse
In
In
etwa parallel zu der Andrückfeder
Wenn
der Kupplungsaktuator
Wenn
der Kupplungsaktuator
Wenn
eine besonders weiche Federung gewünscht wird, beispielsweise
beim Anfahren, kann der Kupplungsaktuator
Wenn
dagegen ausreichend hohe Drehschwingungsfrequenzen erreicht sind,
kann die zweite Federeinrichtung
Das
in den
Wenn
eine stufenlose Verstellung der Federkennlinie gewünscht ist,
kann das in
Eine
Veränderung
der Kopplungscharakteristik kann auch über eine Verstellung einer
Dämpfungscharakteristik
erzielt werden. Dies kann anstelle einer Verstellung einer Federkennlinie,
wie sie oben beschrieben wurde, oder auch zusätzlich zu einer solchen Verstellung
einer Federkennlinie erfolgen. In
- 1010
- Kurbelwellecrankshaft
- 1212
- primäre Schwungmasseprimary flywheel
- 1414
- sekundäre Schwungmassesecondary flywheel
- 1616
- Abtriebswelleoutput shaft
- 1818
- Kupplungclutch
- 2020
- Ausrückerreleaser
- 2121
- Ausrückhebelrelease lever
- 2222
- Kupplungsaktuatorclutch
- 2323
- Hebellever
- 2424
- KupplungsdruckplatteClutch Pressure Plate
- 2525
- Schwenklagerpivot bearing
- 2626
- Kupplungsscheibeclutch disc
- 2828
- Andrückfederpressing spring
- 3030
- Federeinheitspring unit
- 3131
- Verbindungselementconnecting element
- 3232
- Federeinrichtungspring means
- 33, 33'33 33 '
- Vorsprunghead Start
- 3434
- Federeinrichtungspring means
- 36, 36'36 36 '
- Schraubenfedercoil spring
- 37, 37'37, 37 '
- Kammerchamber
- 3838
- Blockierelementblocking element
- 4040
- Gehäusecasing
- 4242
- Betätigungshebelactuating lever
- 4444
- Ausnehmungrecess
- 300, 300'300, 300 '
- Federeinrichtungspring means
- 400, 400'400 400 '
- Befestigungsstellefastening point
- 500500
- Hebeleinrichtunglever means
- 550550
- Schwenklagerpivot bearing
- 700, 700'700 700 '
- Reibeinrichtungfriction device
- hH
- Abstand Federeinrichtung/Schwenklagerdistance Spring device / pivot bearing
- xx
- Verschieberichtungdisplacement direction
- dd
- Verstellbereichadjustment
- pp
- Andrückrichtungpressing direction
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Legal Events
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| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: RAUSCH, GABRIELE, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE |
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| R016 | Response to examination communication | ||
| R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
| R003 | Refusal decision now final | ||
| R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20140909 |