DE4324452A1

DE4324452A1 - Torsional vibration damper

Info

Publication number: DE4324452A1
Application number: DE19934324452
Authority: DE
Inventors: Hans F Collenberg; Franz-Josef Joachim
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1993-07-21
Publication date: 1995-01-26
Also published as: WO1995003501A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungs dämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a torsional vibration Damper according to the preamble of claim 1.

Ein solcher Drehschwingungsdämpfer ist bekannt aus der DE 39 18 063 A1. Dabei sind die Planetenräder als Stirnzahnräder ausgebildet, die mit einer als Hohlzahnrad ausgebildeten Primärmasse in Zahneingriff stehen und ohne Achszapfen flächig zwischen axialen Stirnplatten in Taschen eines Planetenradträgers der Sekundärmasse gehalten sind.Such a torsional vibration damper is known from DE 39 18 063 A1. Here are the planet gears formed as spur gears that with a Hollow gear trained primary mass in mesh stand and without axle journal flat between axial Face plates in pockets of a planet carrier Secondary mass are kept.

Dies bedingt, daß sich die Ansaug- und Druck seiten der so gebildeten Zahnradpumpen an den radial außenliegenden Zahnradeingriffsstellen von Planeten zahnrädern und Primärmassen befinden müssen. Jeder Druckkanal ist mit einer Speicherkammer mit elastisch veränderbarem Volumen versehen und über jeweils ein drehzahlabhängig gesteuertes Kolbenventil zur Drosse lung der Druckleitung sowie je einem Überdruckventil mit der Ansaugseite der nächsten Zahnradpumpe verbun den.This means that the intake and pressure sides of the gear pumps thus formed on the radial external gear meshing points of planets gears and primary masses must be located. Everyone Pressure channel is elastic with a storage chamber changeable volume and each one Speed-controlled piston valve to the throttle the pressure line and a pressure relief valve connected to the suction side of the next gear pump the.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, einen Drehschwingungsdämpfer nach diesem Prinzip so zu gestalten und zu verbessern, daß er deutlich billiger herstellbar ist und seine Einzel teile bei gleichzeitiger Verbesserung ihrer Eigen schaften einfacher gestaltet sind, was sie in ihrer Funktion betriebssicherer macht. The object of the present invention is to achieve basic, a torsional vibration damper after this To design and improve the principle that he is significantly cheaper to manufacture and its individual share while improving their own are simpler in what they do in their Function makes it more reliable.

Die Aufgabe wird durch einen Drehschwingungs dämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.The task is performed by a torsional vibration Damper solved with the features of claim 1. Refinements are the subject of subclaims.

Erfindungsgemäß werden anstelle der bisher ver wendeten Stirnzahnräder als Planetenzahnräder Zahn räder mit einer Kronenradverzahnung verwendet. Die Verwendung von Kronenrädern ermöglicht eine verein fachte Ausführung des sie haltenden Gehäuses. Das Flankenspiel der Planetenzahnräder ist nur von der Gestaltung des Planetenradträgers der Sekundärmasse abhängig und somit können komplizierte Toleranzen, beispielsweise gegenüber Stirnwänden, vermieden werden. Größere Fertigungstoleranzen sind zulässig, was zu einer günstigeren Produktion führt. Das Flan kenspiel ist dabei insbesondere unabhängig von der radialen Lage der Planetenzahnräder. Hierdurch ergibt sich eine hohe hydraulische Dichtigkeit zwischen Primär- und Sekundärmasse, was die Verwendung dünn flüssiger Dämpfungsmittel erlaubt.According to the invention, instead of the previously ver turned spur gears as planet gears tooth wheels with a crown gear toothing are used. The The use of crown gears enables a united fold design of the housing holding it. The Backlash of the planetary gears is only from that Design of the planetary gear carrier of the secondary mass dependent and thus complicated tolerances, avoided, for example, against end walls become. Larger manufacturing tolerances are permitted which leads to cheaper production. The flan kenspiel is particularly independent of the radial position of the planetary gears. This gives high hydraulic tightness between Primary and secondary mass, what use thin liquid damping agent allowed.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on an in the drawing shown embodiment explained in more detail.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch einen Drehschwingungsdämpfer nach der Er findung; Figure 1 is an axial longitudinal section through a torsional vibration damper according to the invention.

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Planetenrad träger der Sekundärmasse in Rich tung I-I in Fig. 1. Fig. 2 is a plan view of the planet carrier of the secondary mass in Rich device II in Fig. 1st

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Drehschwin gungsdämpfer mit einer antriebsseitigen Primärmasse 2, die aus einer mit der Antriebswelle 4 verbindbaren Scheibe 6 mit Außenverzahnung 8, einer Nabe 10 und einem im Längsschnitt U-förmigen Rand 12 besteht. Der Rand 12 ist mit der Scheibe 6 beispielsweise über eine Schweißung verbunden und vorteilhafterweise aus Stahlblech geformt.The drawing shows in Fig. 1 a torsional vibration damper with a drive-side primary mass 2 , which consists of a connectable to the drive shaft 4 disc 6 with external teeth 8 , a hub 10 and a longitudinally U-shaped edge 12 . The edge 12 is connected to the disk 6, for example by welding, and is advantageously formed from sheet steel.

Auf der Nabe 10 sitzt eine zweiteilige Sekundär masse 14. Sie besteht aus einem abtriebsseitigen Kupplungsteil 16 mit einer auf der Nabe 10 gleitend gelagerten konzentrischen Nabe 18 und einem auf der Nabe 18 befestigten Planetenradträger 20.A two-part secondary mass 14 sits on the hub 10 . It consists of a clutch part 16 on the output side with a concentric hub 18 slidably mounted on the hub 10 and a planet gear carrier 20 fastened on the hub 18 .

Die Nabe 10 weist ein flanschartiges Ende 22 auf, das in eine ringförmige Ausnehmung 24 des Kupplungs teils 16 eingreift und ein axiales Lager für die Nabe 18 bildet.The hub 10 has a flange-like end 22 which engages in an annular recess 24 of the coupling part 16 and forms an axial bearing for the hub 18 .

Der Planetenradträger 20 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgestaltet und weist an seinem Rand 26 gleichmäßig verteilt zylinderförmige Taschen 28 auf (siehe Fig. 2). In diesen Taschen 28 sind zapfenlose, zylinderförmige Zahnräder 30 aufge nommen. Die Zahnräder 30 sind mit einer Verzahnung versehen, die mit einer entsprechenden Verzahnung in einem Bereich 32 des Randes 12 der Primärmasse 2 korrespondiert und in Zahneingriff steht. Beide Ver zahnungen bilden zusammen eine Kronenradver zahnung 34. Vorteilhafterweise ist die Verzahnung dieses Bereichs 32 des Randes 12 spanlos aus dem Stahlblech des Randes 12 geformt. Die Planetenzahn räder 30 können mit Einrichtungen für einen Druckaus gleich versehen sein, beispielsweise durch hier nicht dargestellte radiale oder axiale Bohrungen.The planet gear carrier 20 is essentially disc-shaped and has cylindrical pockets 28 distributed uniformly on its edge 26 (see FIG. 2). In these pockets 28 , pinless, cylindrical gears 30 are taken up. The toothed wheels 30 are provided with a toothing which corresponds to a corresponding toothing in a region 32 of the edge 12 of the primary mass 2 and which meshes with one another. Both teeth form a crown gear toothing 34 . The toothing of this area 32 of the edge 12 is advantageously formed without cutting from the steel sheet of the edge 12 . The planetary gear wheels 30 can be provided with devices for Druckaus equal, for example by radial or axial bores, not shown here.

Der Planetenradträger 20 ist antriebsseitig von der Scheibe 6 der Primärmasse 2 sowie abtriebsseitig vom Rand 12 der Primärmasse 2 begrenzt und bildet mit dieser einen Ansaugraum 36, wobei die Ansaugstel len 38 (Fig. 2) für die Zahnradpumpen der Planeten zahnräder 30 vorzugsweise im radial äußeren Bereich der Taschen 28 angeordnet sind. Der Bereich 32 des Randes 12 steht mit dem Kupplungsteil 16 der Sekun därmasse 14 in dichtender Reibverbindung. Somit er gibt sich ein ringsum geschlossener, dichter Raum.The planet gear carrier 20 is delimited on the drive side by the disk 6 of the primary mass 2 and on the output side by the edge 12 of the primary mass 2 and forms an intake space 36 therewith, the Ansaugstel len 38 ( Fig. 2) for the gear pumps of the planetary gears 30 preferably in the radially outer Area of the pockets 28 are arranged. The area 32 of the edge 12 is with the coupling part 16 of the secondary insulation mass 14 in a sealing friction connection. So he gives himself a closed space that is all around.

Der untere Teil des Bereichs 32 des Randes 12 der Primärmasse 2 liegt mit seiner Antriebsseite 40 an einem Lagerring 42 an, der sich seinerseits am Kupplungsteil 16 der Sekundärmasse 14 abstützt. Vor teilhafterweise ist dieses aus den Teilen 20, 32 und 16 gebildete Axiallager als Festlager ausge bildet.The lower part of the area 32 of the edge 12 of the primary mass 2 lies with its drive side 40 against a bearing ring 42 , which in turn is supported on the coupling part 16 of the secondary mass 14 . Before geous, this is formed from the parts 20 , 32 and 16 thrust bearing forms out as a fixed bearing.

Von den radial inneren Enden der Taschen 28 führen Druckkanäle 44 für das Dämpfungsmittel in eine sich um die Nabe 18 erstreckende, im Kupplungsteil 16 der Sekundärmasse 14 angeordnete, ringförmige Druck kammer 46, die durch radiale Rippen 48 unterteilt ist. Die Druckkammer 46 wird antriebsseitig von einer scheibenförmigen Trennwand 50 des Planetenrad trägers 20 begrenzt. From the radially inner ends of the pockets 28 lead pressure channels 44 for the damping agent in an extending around the hub 18 , arranged in the coupling part 16 of the secondary mass 14 , annular pressure chamber 46 , which is divided by radial ribs 48 . The pressure chamber 46 is delimited on the drive side by a disk-shaped partition 50 of the planet carrier 20 .

In der Trennwand 50 ist wenigstens eine Über laufbohrung 52 vorgesehen, die durch einen geschlif fenen, geschlitzten Ring 54 verschließbar ist. Dieser Ring 54 ist axial beweglich gelagert, wobei die Rip pen 48 der Druckkammer 46 so geformt sind, daß sie seine axiale Bewegbarkeit begrenzen. Infolge eines in der Druckkammer 46 herrschenden Überdrucks liegt der Ring 54 flach gegen die Trennwand 50 an. Bei hoher Drehzahl bewegen sich die Enden des Ringes 54 infolge der Fliehkraft nach außen und verschließen die Über laufbohrung(en) 52. Bei einem Lastwechsel im Schub betrieb kann mit dieser Ausführung eine Öffnung der Überlaufbohrung 52 von der Absaugseite her durch axiales Zurückdrängen des Ringes 54 erfolgen.In the partition 50 at least one overflow bore 52 is provided, which can be closed by a ground, slotted ring 54 . This ring 54 is axially movable, the Rip pen 48 of the pressure chamber 46 are shaped so that they limit its axial mobility. As a result of an overpressure prevailing in the pressure chamber 46 , the ring 54 lies flat against the partition 50 . At high speed, the ends of the ring 54 move due to the centrifugal force to the outside and close the overflow hole (s) 52nd In the event of a load change in overrun operation, this embodiment can open the overflow bore 52 from the suction side by axially pushing back the ring 54 .

Die ringförmige Druckkammer 46 ist so bemessen, daß sie gegenüber dem Fördervolumen eines Planeten zahnrades 30 je Umdrehung der Primärmasse 2 ein wesentlich größeres Volumen aufweist. Dieses Verhält nis soll etwa den Wert 5 betragen und ist damit wesentlich geringer als bei den bekannten Ausführun gen, bei denen jeder Zahnradpumpe eine Einrichtung zur drehzahlabhängigen Steuerung des Förderflusses zugeordnet ist, deren Einzelvolumina jedoch sehr ge ring sind. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung über nimmt die ringförmige Druckkammer 46 die Aufgabe dieser Einrichtungen. Durch die zentrale Zuführung der Druckkanäle 44 gelangt das Dämpfungsmittel in die Druckkammer 46, die wie eine Zentrifuge wirkt und bei der das Dämpfungsmittel sich radial nach außen bewegt. Dabei erfolgt eine starke Durchmischung mit Luft, was zu einer elastischen Speicherwirkung führt. The annular pressure chamber 46 is dimensioned so that it has a much larger volume compared to the delivery volume of a planet gear 30 per revolution of the primary mass 2 . This ratio should be approximately the value 5 and is therefore considerably less than in the known versions, in which each gear pump is assigned a device for speed-dependent control of the delivery flow, the individual volumes of which are, however, very low. In the embodiment according to the invention, the annular pressure chamber 46 takes on the task of these devices. The central feed of the pressure channels 44 brings the damping agent into the pressure chamber 46 , which acts like a centrifuge and in which the damping agent moves radially outward. A strong mixing with air takes place, which leads to an elastic storage effect.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Plane tenträger 20 entlang der Linie I-I der Fig. 1. Dabei sind die auf dem Umfang unter gleichen Winkeln ver teilten Taschen 28 für die hier nicht gezeigten Planetenzahnräder 30 dargestellt. Im radial äußeren Bereich des Planetenradträgers 20 sind Ansaugstel len 38 als Verbindung von einem hier nicht gezeigten Ansaugraum 36 und Tasche 28 vorgesehen. Im radial inneren Bereich des Planetenradträgers 20 sind Druck kanäle 44 als Verbindung von Taschen 28 und einem hier nicht gezeigten Druckraum 46 angeordnet. Aus dem Druckraum 46 stellen Überlaufbohrungen 52 gegebenen falls Verbindung zum Ansaugraum 36 her. Fig. 2 shows a section through the tarpaulin carrier 20 along the line II of Fig. 1. The ver on the circumference at the same angle divided pockets 28 are shown for the planet gears 30 , not shown here. The radially outer region of the planet carrier 20 are Ansaugstel len 38 as a connection from a not shown suction chamber 36 and pocket 28 are provided. In the radially inner region of the planet carrier 20 pressure channels 44 are arranged as a connection of pockets 28 and a pressure chamber 46 , not shown here. From the pressure chamber 46 , overflow bores 52 provide, if necessary, a connection to the suction chamber 36 .

Nahezu alle bisher üblicherweise verwendeten Spiralfedern, Schwingkolbeneinrichtungen und Keile können vermieden werden, was zu einer weit gesteiger ten wirtschaftlichen Fertigung führt. In der erfin dungsgemäß vorgeschlagenen Ausführung sind alle Kan ten, an denen die Planetenzahnräder in den Taschen laufen, geometrisch einfach beschreibbar, herstell bar und prüfbar. Planetenradträger und Planetenzahn räder weisen vereinfachte Konstruktionen auf.Almost all commonly used so far Coil springs, oscillating piston devices and wedges can be avoided, resulting in a far increased ten economical production leads. In the invent According to the proposed design, all Kan with the planet gears in their pockets run, geometrically easy to describe, manufacture cash and verifiable. Planet carrier and planet tooth wheels have simplified constructions.

Das in den Taschen der Planetenzahnräder ge wünschte Flankenspiel kann durch eine geeignete Mon tage des Planetenradträgers auf der Abtriebsnabe ein gestellt werden. Durch eine geeignete hydraulische oder mechanische Spannvorrichtung kann zwischen Planetenradträger und Abtriebsnabe Spielfreiheit in der Verzahnung erreicht werden.That in the pockets of the planet gears desired backlash can be achieved with a suitable Mon days of the planet carrier on the output hub be put. By a suitable hydraulic or mechanical jig can be between Planet carrier and output hub clearance in the gearing can be achieved.

BezugszeichenlisteReference list

2 Primärmasse
4 Antriebswelle
6 Scheibe
8 Außenverzahnung
10 Nabe
12 Rand
14 Sekundärmasse
16 Kupplungsteil
18 Nabe
20 Planetenradträger
22 flanschartiges Ende
24 Ausnehmung
26 Rand
28 Tasche
30 Planetenzahnrad
32 Bereich des Randes 12
34 Kronenradverzahnung
36 Ansaugraum
38 Ansaugstellen
40 Antriebsseite des Bereichs 32
42 Lagerung
44 Druckkanal
46 Druckkammer
48 Rippe
50 Trennwand
52 Überlaufbohrung
54 Ring 2 primary mass
4 drive shaft
6 disc
8 external teeth
10 hub
12 rand
14 secondary mass
16 coupling part
18 hub
20 planet carriers
22 flange-like end
24 recess
26 edge
28 pocket
30 planet gear
32 area of edge 12
34 Crown gear toothing
36 intake chamber
38 suction points
40 drive side of area 32
42 Storage
44 pressure channel
46 pressure chamber
48 rib
50 partition
52 overflow hole
54 ring

Claims

1. Torsional vibration damper, consisting of a rotating drive-side primary mass, which is in engagement with a driven-side rotating secondary mass, which has axle-free planetary gears, and with these planetary gears, gear pumps form a liquid damping agent guided in a closed conveyor circuit, the primary mass and the Secondary mass form a sealed housing for the damping means, characterized in that the planet gears ( 30 ) are accommodated in cylindrical and radially outwardly extending pockets ( 28 ) of a planet gear carrier ( 20 ) of the secondary mass ( 14 ), the imaginary axis of rotation of the planet gears ( 30 ) extends radially outwards and the teeth of the planetary gear wheels ( 30 ) interact with the teeth of the primary mass ( 2 ) as a crown gear teeth ( 34 ).

2. Torsional vibration damper according to claim 1, characterized in that at the radially outer end of the pockets ( 28 ) Ansaugstel len ( 38 ) are provided for the damping means and the radially inner ends of the pockets ( 28 ) with pressure channels ( 44 ) are connected.

3. torsional vibration damper according to claim 1 or 2, characterized in that around a hub ( 18 ) of the secondary mass ( 14 ) with the pressure channels ( 44 ) connected, annular pressure chamber ( 46 ) is arranged, which has at least one speed-dependent closing control device ( 52 , 54 ) with a suction space ( 36 ) between the primary ( 2 ) and secondary insulation mass ( 14 ) is connected.

4. torsional vibration damper according to claim 3, characterized in that the speed-dependent closing control device ( 52 , 54 ) consists of at least one overflow bore ( 52 ) in a partition ( 50 ) between primary ( 2 ) and secondary mass ( 14 ) by a in the Druckkam mer ( 46 ) arranged close-fitting, slotted th ring ( 54 ) at a predetermined centrifugal force can be closed ver.

5. Torsional vibration damper according to one of the preceding claims, characterized in that the slotted ring ( 54 ) is axially slidable ver.

6. Torsional vibration damper according to one of the preceding claims, characterized in that the primary mass ( 2 ) from a disc ( 6 ) with a longitudinal section U-shaped edge ( 12 ) is formed, the at least one loading area ( 32 ) made of sheet metal there is a sealing connection with the secondary mass ( 14 ) and a part of the crown gear toothing ( 34 ) formed from the sheet metal without cutting.

7. Torsional vibration damper according to one of the preceding claims, characterized in that the primary mass ( 2 ) with its edge ( 12 ) on the drive side with high lubricity on the planet wheel carrier ( 20 ) and on the output side on a coupling part ( 16 ) of the secondary mass ( 14 ) supported bearing ring ( 42 ) slidably and forms a fixed axial bearing.