DE102008013577A1 - torsional vibration damper - Google Patents
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Abstract
Ein Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfasst eine Primärseite und eine gegen die Wirkung einer Dämpferelementenanordnung um eine Drehachse (A) bezüglich der Primärseite drehbare Sekundärseite. Eine Seite von Primärseite und Sekundärseite weist zwei in axialem Abstand zueinander liegende Deckscheibenelemente auf, die andere Seite von Primärseite und Sekundärseite dagegen ein zwischen die Deckscheibenelemente eingreifendes Zentralscheibenelement. Die Dämpferelemente der Dämpferelementenanordnung sind bezüglich der Deckscheibenelemente und des Zentralscheibenelements zur Drehmomentübertragung abgestützt, wobei das Zentralscheibenelement bezüglich jedem der Deckscheibenelemente über ein Abstützfederelement axial beweglich abgestützt ist und durch die Abstützfederelemente axial bezüglich der Deckscheibenelemente zentriert gehalten ist, wobei wenigstens eines der Abstützfederelemente aus Kunststoffmaterial aufgebaut ist.A torsional vibration damper, in particular for the drive train of a vehicle, comprises a primary side and a secondary side which is rotatable against the action of a damper element arrangement about an axis of rotation (A) with respect to the primary side. One side of the primary side and the secondary side has two axially spaced apart cover disk elements, while the other side of the primary side and the secondary side has a central disk element engaging between the cover disk elements. The damper elements of the damper element arrangement are supported with respect to the cover disk elements and the central disk element for transmitting torque, wherein the central disk element is axially movably supported with respect to each of the cover disk elements via a Abstützfederelement and centered by the Abstützfederelemente axially with respect to the cover disk elements, wherein at least one of the Abstützfederelemente is constructed of plastic material ,
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, der im Antriebsstrang eines Fahrzeugs beispielsweise zwischen einem Antriebsaggregat und einem Getriebe angeordnet werden kann, um im Fahrzustand das Entstehen von übermäßig starken Drehmomentschwingungen zu unterdrücken.The The present invention relates to a torsional vibration damper which in the drive train of a vehicle, for example between a Drive unit and a gearbox can be arranged to work in the Driving condition the emergence of excessively strong To suppress torque oscillations.
Ein derartiger Torsionsschwingungsdämpfer ist im Allgemeinen mit einer Primärseite und einer gegen die Wirkung einer Dämpferelementenanordnung um eine Drehachse bezüglich der Primärseite drehbaren Sekundärseite aufgebaut, wobei eine Seite von Primärseite und Sekundärseite zwei in axialem Abstand zueinander liegende Deckscheibenelemente aufweist und die andere Seite von Primärseite und Sekundärseite ein zwischen die Deckscheibenelemente eingreifendes Zentralscheibenelement aufweist und die Dämpferelemente der Dämpferelementenanordnung bezüglich der Deckscheibenelemente und des Zentralscheibenelements zur Drehmomentübertragung abgestützt sind.One such torsional vibration damper generally with a primary page and one against the action of a damper element arrangement an axis of rotation with respect the primary side rotatable secondary side constructed with one side of the primary side and secondary side two Having axially spaced apart cover disk elements and the other side of primary side and secondary side an engaging between the cover disk elements central disk element and the damper elements the damper element arrangement in terms of the cover disk elements and the central disk element for torque transmission supported are.
Um die Primärseite und die Sekundärseite derartiger Torsionsschwingungsdämpfer definiert bezüglich einander zu halten, ist es bekannt, axial und radial wirksame Lageranordnungen einzusetzen, über welche das Zentralscheibenelement axial und radial bezüglich der Primärseite definiert gestützt ist. Im Allgemeinen findet eine axiale Abstützung an derjenigen Seite des Zentralscheibenelements statt, die motorzugewandt zu positionieren ist. Im Drehmomentübertragungszustand, also bei in einem Getriebe auch eingelegtem Gang bzw. bei in einem Automatikgetriebe aktivierter Gangstufe, können beispielsweise bedingt durch die an Getriebezahnrädern vorhandenen Schrägverzahnungen Axiallbewegungen mit vergleichsweise kleinem Hub aber großen Kräften auftreten. Diese übertragen sich auch in den Torsionsschwingungsdämpfer und über die in diesem vorhandene Axialabstützung zwischen Primärseite und Sekundärseite auch auf eine Antriebswelle, beispielsweise die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine.Around the primary side and the secondary side of such torsional vibration damper defined with regard to holding each other, it is known, axially and radially effective bearing assemblies to use, over which the central disk element axially and radially with respect to primary defined supported is. In general, an axial support on the side of the Central disk element instead, to position the engine facing is. In the torque transmission state, So in gear in a pickled gear or in a Automatic transmission activated gear, for example, conditionally through the gear wheels existing helical gears Axiallbewegungen with relatively small stroke but great forces occur. This transfer also in the torsional vibration damper and over existing in this axial support between primary page and secondary side also on a drive shaft, for example, the crankshaft one Internal combustion engine.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Torsionsschwingungsdämpfer vorzusehen, welcher eine verbesserte Entkopplung zwischen Primärseite und Sekundärseite auch in axialer Richtung aufweist.It the object of the present invention is to provide a torsional vibration damper, which improved decoupling between the primary side and secondary side also in the axial direction.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend eine Primärseite und eine gegen die Wirkung einer Dämpferelementenanordnung um eine Drehachse bezüglich der Primärseite drehbare Sekundärseite, wobei eine Seite von Primärseite und Sekundärseite zwei in axialem Abstand zueinander liegende Deckscheibenelemente aufweist und die andere Seite von Primärseite und Sekundärseite ein zwischen die Deckscheibenelemente eingreifendes Zentralscheibenelement aufweist und die Dämpferelemente der Dämpferelementenanordnung bezüglich der Deckscheibenelemente und des Zentralscheibenelements zur Drehmomentübertragung abgestützt sind, wobei das Zentralscheibenelement bezüglich jedem der Deckscheibenelemente über ein Abstützfederelement axial beweglich abgestützt ist und durch die Abstützfederelemente axial bezüglich der Deckscheibenelemente zentriert gehalten ist, wobei wenigstens eines der Abstützfederelemente aus Kunststoffmaterial aufgebaut ist.According to the invention this Task solved by a torsional vibration damper, especially for the drive train of a vehicle, comprising a primary side and one against the action of a damper element assembly about an axis of rotation the primary side rotatable secondary side, being one side of primary side and secondary side two axially spaced cover disk elements and the other side of the primary side and secondary side between Having the cover disk elements engaging central disk element and the damper elements the damper element arrangement regarding the Cover disk elements and the central disk element for torque transmission supported are, wherein the central disk element with respect to each of the cover disk elements via a Abstützfederelement axially movably supported is and by the Abstützfederelemente axially with respect to Cover disk elements is kept centered, wherein at least one the support spring elements is constructed of plastic material.
Bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfer ist das Zentralscheibenelement in beiden axialen Richtungen über eine elastische Baugruppe, nämlich ein jeweiliges Abstützfederelement bezüglich der Primärseite abgestützt. Dies hat zur Folge, dass axial in die Sekundärseite eingeleitete Kräfte über die Abstützfederelemente abgefangen werden können und somit nicht in Richtung Primärseite weitergeleitet werden. Da dabei weiter zumindest eines der Abstützfederelemente aus Kunststoffmaterial aufgebaut ist, wird im Bereich dieser axial elastischen Abstützung bei auftretender Relativdrehung zwischen Primärseite und Sekundärseite eine vergleichsweise geringe Reibkraft aufgebaut, so dass nicht nur eine Bewegungsentkopplung zwischen Primärseite und Sekundärseite in axialer Richtung gewährleistet ist, sondern durch den Einsatz eines aus Kunststoff aufgebauten Abstützfederelements auch der Relativdrehung eine vergleichsweise geringe Reibkraft entgegengesetzt wird. Somit wird auch hinsichtlich der Schwingungsentkopplung eine erhöhte Qualität erreicht.at the inventively constructed torsional vibration damper is the central disk element in both axial directions over a elastic assembly, namely a respective Abstützfederelement in terms of the primary side supported. This has the consequence that axially introduced into the secondary side forces over the Abstützfederelemente intercepted can be and thus not in the direction of the primary side to get redirected. As this continues at least one of the Abstützfederelemente Plastic material is constructed, is in the range of this axially elastic support when occurring relative rotation between the primary side and secondary side one built comparatively low frictional force, so that not only one Motion decoupling between primary side and secondary side in ensured axial direction is, but through the use of a plastic constructed Abstützfederelements also the relative rotation opposite a comparatively low frictional force becomes. Thus, also in terms of vibration isolation a increased quality reached.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsvariante kann vorgesehen sein, dass ein erstes der Deckscheibenelemente im Wesentlichen an einer motorzugewandt zu positionierenden Seite des Zentralscheibenelements angeordnet ist und das zweite Deckscheibenelement im Wesentlichen an einer motorabgewandt zu positionierenden Seite des Zentralscheibenelements angeordnet ist und dass wenigstens das zwischen dem Zentralscheibenelement und dem ersten Deckscheibenelement wirkende Abstützfederelement aus Kunststoffmaterial aufgebaut ist. Auf diese Art und Weise wird dafür gesorgt, dass zumindest dasjenige Abstützfederelement, das bei getriebeseitig eingeleiteten Axialbewegungen verstärkt auf Kompression belastet wird, das auch einer größeren Reibkraft unterliegt, die Entkopplungsgüte zwischen Primärseite und Sekundärseite hinsichtlich Relativdrehung möglichst wenig beeinträchtigt.at a particularly advantageous embodiment variant can be provided be that a first of the cover plate elements substantially to a motor facing to be positioned side of the central disk element is arranged and the second cover plate element substantially on a side facing away from the motor side of the central disk element is arranged and that at least that between the central disk element and the first cover disk element acting Abstützfederelement made of plastic material is constructed. In this way it is ensured that at least that Abstützfederelement, on the transmission side introduced axial movements amplified Compression is applied, which is also subject to a greater frictional force, the decoupling quality between primary page and secondary side as far as possible relative rotation little affected.
Als für ein derartiges Abstützfederelement besonders geeignetes Kunststoffmaterial hat sich Polyamidmaterial erwiesen, welches beispielsweise auch Teflon enthalten kann.As for such a Abstützfederelement particularly suitable plastic material has Polyamide material proved, which may contain, for example, Teflon.
Um ein derartiges aus Kunststoffmaterial aufgebautes Abstützfederelement hinsichtlich der Reibcharakteristik einerseits und der mechanischen Belastung bzw. auch der zu erzeugenden Zentrierkraft andererseits zu optimieren, wird weiter vorgeschlagen, dass das Polyamidmaterial Füllmaterial, vorzugsweise Aramidfasern, Kohlefasern oder mineralischen Füller, enthält.Around Such a plastic material constructed Abstützfederelement in terms of the friction characteristic on the one hand and the mechanical load or also to optimize the centering force to be generated on the other hand, It is further proposed that the polyamide material filling material, preferably Aramid fibers, carbon fibers or mineral filler contains.
Um eine zu starke axiale Belastung eines aus Kunststoffmaterial aufgebauten Abstützfederelements zu verhindern, die möglicherweise auch zu dessen Beschädigung führen könnte, wird weiter vorgeschlagen, dass dass wenigstens ein aus Kunststoffmaterial aufgebautes Abstützfederelement eine Überlastschutzanordnung zur Begrenzung der Relativaxialbewegung zwischen der Primärseite und Sekundärseite unter Kompression dieses Abstützfederelements bildet.Around too strong an axial load of a constructed of plastic material Abstützfederelements to prevent that possibly also for its damage to lead could, It is further suggested that at least one of plastic material constructed Abstützfederelement an overload protection arrangement for limiting the relative axial movement between the primary side and secondary side under compression of this Abstützfederelements forms.
Der Raumbereich, in welchem die Dämpferelemente der Dämpferelementenanordnungen in einem Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet sind und welcher im Allgemeinen nach radial außen und axial durch die beiden Deckscheibenelemente begrenzt ist, kann zumindest bereichsweise mit viskosem Medium, also beispielsweise Schmierfett, gefüllt sein. Dieses verbessert einerseits die Gleiteigenschaften, insbesondere im Bereich der im Drehzustand stark nach radial außen belasteten Dämpferelemente. Andererseits wird bei Relativbewegung zwischen Primärseite und Sekundärseite viskoses Medium verdrängt, was einen weiteren Beitrag zur Schwingungsdämpfung liefert. Um einerseits das Austreten von viskosem Medium, insbesondere dann, wenn keine Fliehkräfte dieses nach radial außen drängen, zu verhindern, und andererseits das Eintreten von Verunreinigungen in diesen Raumbereich zu unterbinden, wird weiter vorgeschlagen, dass die Abstützfederelemente ringartig ausgebildet sind und einen von den Deckscheibelementen begrenzten und die Dämpferelementenanordnung enthaltenden Raumbereich beidseits des Zentralscheibenelements abschließen.Of the Sphere area in which the damper elements the damper element arrangements in a torsional vibration damper are arranged and which generally radially outward and axially is limited by the two cover disk elements, at least partially with viscous medium, so for example, grease, be filled. This improves on the one hand the sliding properties, in particular in the area of the rotating state strongly loaded radially outward Damper elements. On the other hand, with relative movement between the primary side and secondary side displaced viscous medium, which provides another contribution to vibration damping. On the one hand the escape of viscous medium, especially if none centrifugal forces this radially outward pushing, to prevent and on the other hand, the occurrence of impurities in this area, it is further proposed that the support spring elements are ring-shaped and one of the cover plate elements limited and the damper element arrangement Complete space containing area on both sides of the central disk element.
Beispielsweise können die Abstützfederelemente tellerfederartig ausgebildet sein, also im Wesentlichen mit ringartiger Struktur, die radial außen die Abstützung bezüglich eines Deckscheibelements oder des Zentralscheibenelements und radial innen die Abstützung bezüglich des jeweils anderen Elements gestattet.For example can the support spring elements be formed plate-spring-like, so essentially with ring-like Structure, the radially outward the support in terms of a cover slip element or the central disk element and radially inside the support in terms of of the other element.
Ein aus Kunststoffmaterial aufgebautes Abstützfederelement kann beispielsweise mit einem radial inneren ringartigen Körperbereich und einem von diesem nach radial außen sich erstreckenden Tellerfederbereich aufgebaut sein.One constructed of plastic material Abstützfederelement can, for example with a radially inner annular body portion and one of this radially outward be built up extending diaphragm spring area.
Um dabei die Vorspannwirkung einerseits und auch die Abschlusswirkung andererseits bereitstellen zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass das Abstützfederelement im Bereich seines Körperbereichs bezüglich eines Elements von Zentralscheibenelement und Deckscheibelement abgestützt ist und in einem radial äußeren Bereich seines Tellerfederbereichs bezüglich des anderen Elements von Zentralscheibenelement und Deckscheibenelement abgestützt ist.Around while the bias effect on the one hand and the final effect on the other hand, to be able to provide is further proposed that the support spring element in the area of his body region in terms of an element of central disk element and cover disk element supported is and in a radially outer area of his disc spring area re the other element is supported by central disk element and cover disk element.
Eine Axialrelativbewegung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite kann in einfacher Art und Weise in begrenztem Ausmaß dadurch ermöglicht werden, dass in einem axial unbelasteten Zustand der ringartige Körperbereich in axialem Abstand zu dem anderen Element liegt. Übersteigt die Axialrelativbewegung in ihrem Ausmaß den grundsätzlich vorhandenen axialen Abstand, so kommt der Körperbereich in Anlage an dem anderen Element, verhindert also im Wesentlichen eine weitere Axialrelativbewegung in dieser Richtung, so dass gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt vorgesehen sein kann, dass die Überlastschutzanordnung den ringartigen Körperbereich umfasst.A Axialrelativbewegung between the primary side and the secondary side can be made possible in a simple manner to a limited extent by that in an axially unloaded state of the annular body portion is at an axial distance to the other element. exceeds the axial relative movement in its extent the basically existing axial distance, so comes the body area in abutment with the other element, thus essentially preventing a further axial relative movement in this direction, so that according to a further advantageous aspect may be provided that the overload protection arrangement the ring-like body area includes.
Eines der Abstützfederelemente kann beispielsweise auch aus Metallmaterial aufgebaut sein, wobei dieses aus Metallmaterial aufgebaute Abstützfederelement vorzugsweise zwischen dem Zentralscheibenelement und dem zweiten Deckscheibenelement, also einem bezüglich des Zentralscheibenelements motorabgewandt, d. h. getriebezugewandt zu positionierenden Deckscheibenelement wirken. Da bei Auftreten axialer Schubbelastungen aus dem Getriebe heraus dieses Abstützfederelement entlastet wird, besteht nicht die Gefahr, dass die zwischen diesem aus Metallmaterial aufgebauten Abstützfederelement und einem Deckscheibenelement bzw. dem Zentralscheibenelement, welche im Allgemeinen ebenfalls aus Metallmaterial aufgebaut sind, entstehenden Reibkräfte übermäßig groß werden.One the support spring elements may for example also be constructed of metal material, wherein this Abstützfederelement constructed of metal material preferably between the central disk element and the second cover disk element, So a respect the engine disk facing away from the central disk element, d. H. gear facing position acting cover disk element. Since when axial Shear loads from the gearbox out this Abstützfederelement there is no risk that between this constructed of metal material Abstützfederelement and a cover plate element or the central disk element, which generally also are constructed of metal material, resulting frictional forces are excessively large.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Antriebssystem für ein Fahrzeug, umfassend ein Antriebsaggregat, beispielsweise eine Brennkraftmaschine oder auch ein Hybridantriebsaggregat, mit einer Antriebswelle und einen erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer, dessen Primärseite mit der Antriebswelle zur gemeinsamen Drehung um eine Drehachse gekoppelt ist.According to one In another aspect, the present invention relates to a drive system for a vehicle, comprising a drive unit, for example an internal combustion engine or a hybrid drive unit, with a drive shaft and a Torsional vibration damper according to the invention, the primary with the drive shaft for common rotation about a rotation axis is coupled.
Dabei ist vorzugsweise das erste Deckscheibelement, also das bezüglich des Zentralscheibenelements motorzugewandt zu positionierende Deckscheibenelement, mit der Antriebswelle gekoppelt, beispielsweise direkt, also durch unmittelbare Verschraubung dieser beiden Bauteile, oder über eine Kopplungsbaugruppe.In this case, the first cover disk element, that is to say the cover disk element which is to be positioned with respect to the central disk element in a motor-facing manner, is preferably coupled to the drive shaft, for example directly, ie by direct connection screw connection of these two components, or via a coupling assembly.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert erläutert. Es zeigt:The The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings Figures explained in detail. It shows:
In
Die
Primärseite
Zwischen
die beiden Deckscheibenelemente
In
einem im radial äußeren Bereich
des Torsionsschwingungsdämpfers
Zwischen
dem radial inneren Endbereich des Deckscheibenelements
Auch
an der motorzugewandt zu positionierenden Seite 56 des Zentralscheibenelements
Durch
die beiden Abstützfederelemente
Gemäß einem
wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Abstützfederelement
Durch
die Ausgestaltung des Abstützfederelements
Der
Einsatz von Kunststoffmaterial zum Aufbau des Abstützfederelements
Eine
alternative Ausgestaltungsart eines Torsionsschwingungsdämpfers
Man
erkennt in
Das
in
Auch
hier ist das Abtützfederelement
Eine
Radialzentrierung der Sekundärseite
Es
sei abschließend
darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch das motorabgewandt bezüglich des
Zentralscheibenelements
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