DE102012212854A1 - Torsional vibration damper for use in drive train of motor car, has molding body supported around rotation axis of drive shaft, and crank gear arranged between shaft and body and provided with centrifugal force-afflicted flywheel mass - Google Patents
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- F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
- F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger mit einer Antriebswelle und zumindest einer gegenüber dieser abhängig von die Antriebswelle belastenden Drehschwingungen verlagerbaren Drehmasse.The invention relates to a torsional vibration damper with a drive shaft and at least one with respect to this dependent on the drive shaft loading torsional vibrations movable mass.
Drehschwingungstilger sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Beispielsweise werden aus der
Alternativ sind beispielsweise aus der
Bei derartigen Drehschwingungstilgern können durch Abstimmung der Eigenfrequenz einer zum Hauptsystem, beispielsweise einem geteilten Schwungrad, einem Einmassenschwungrad, einem Antriebsflansch wie Flanschteil oder dergleichen elastisch angekoppelten Tilgermasse, beispielsweise in Form von über den Umfang verteilten Pendelmassen oder eines Masserings, auf die Anregungsfrequenz, beispielsweise Drehschwingungen einer Brennkraftmaschine, die Schwingungen der Hauptmasse in einem idealerweise reibungsfreien System vollständig getilgt werden. Durch den Einsatz der gegenüber dem Hauptsystem verschwenkbaren Tilgermasse können in einem Kraftfahrzeug auftretende, von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängige Anregungsfrequenzen in besonders effektiver Weise getilgt werden. Hierbei steht die Tilgermasse im Einflussbereich der Fliehkraft, so dass die Eigenfrequenz derartiger Drehschwingungstilger mit der Drehzahl ebenso ansteigt wie die drehzahlabhängigen, von der Brennkraftmaschine verursachten Drehschwingungen.In such torsional vibration absorbers can by tuning the natural frequency of the main system, such as a split flywheel, a single flywheel, a drive flange such as flange or the like elastically coupled absorber mass, for example in the form of distributed over the circumference pendulum masses or a mass ring on the excitation frequency, such as torsional vibrations Internal combustion engine, the vibrations of the main mass are completely eradicated in an ideally frictionless system. By using the absorber mass which can be pivoted relative to the main system, excitation frequencies occurring in a motor vehicle and dependent on the rotational speed of the internal combustion engine can be redeemed in a particularly effective manner. Here, the damper mass is in the influence of centrifugal force, so that the natural frequency of such torsional vibration damper increases with the speed as well as the speed-dependent, caused by the engine torsional vibrations.
Um bei derartigen Drehschwingungstilgern das Tilgungsmoment zu erhöhen, muss die effektive Masse der Tilgermasse beziehungsweise deren Schwingwinkel erhöht werden. Hierbei müssen bei Tilgermassen mit mehreren, nicht miteinander verknüpften Pendelmassen diese in ihrer Verschwenkbewegung synchronisiert werden, was sich bei zunehmender Pendelmasse schwierig gestaltet. Weiterhin verursacht die Fliehkraft bei erhöhten Tilgermassen eine entsprechend erhöhte Herzsche Pressung an den zwischen Tilgermasse und diese aufnehmenden Teilen angeordneten Laufbahnen und Wälzkörpern, so dass die Wälzreibung, Gleitreibungsanteile und dergleichen zunehmen und die Dauerfestigkeit verringert wird.In order to increase the damping torque in such torsional vibration absorbers, the effective mass of the absorber mass or its oscillation angle must be increased. Here, in absorber masses with several, not interconnected pendulum masses must be synchronized in their pivoting movement, which is difficult with increasing pendulum mass. Furthermore, the centrifugal force at elevated absorber masses causes a correspondingly increased Herzsche pressure on the arranged between absorber mass and these receiving parts raceways and rolling elements, so that the rolling friction, Gleitreibungsanteile and the like increase and the fatigue strength is reduced.
Aufgabe der Erfindung ist daher, einen dauerfesten drehzahladaptiven Drehschwingungstilger mit höheren Tilgungsmomenten vorzuschlagen.The object of the invention is therefore to propose a durable rotational speed adaptive torsional vibration damper with higher erosion moments.
Die Aufgabe wird durch einen Drehschwingungstilger mit einer Antriebswelle und zumindest einer gegenüber dieser abhängig von die Antriebswelle belastenden Drehschwingungen verlagerbaren Drehmasse gelöst, wobei die Drehmasse koaxial um eine Drehachse der Antriebswelle verdrehbar gelagert und zwischen Antriebswelle und Drehmasse zumindest ein mit zumindest einer fliehkraftbehafteten Schwungmasse versehenes Kurbelgetriebe wirksam angeordnet ist. Durch die rein rotatorische und nicht radial verschwenkende Anordnung der zumindest einen Drehmasse gegenüber der Antriebswelle wird mittels des zumindest einen Kurbelgetriebes die Drehmasse lediglich koaxial gegenüber der Antriebswelle relativ verdreht, so dass die Herzsche Pressung selbst bei hoher Fliehkraftbeanspruchung bei hohen Drehzahlen vergleichsweise gering ausfällt. Infolge der relativen Verdrehung der Drehmasse gegenüber der Antriebswelle ist diese in Verbindung mit den fliehkraftbehafteten Schwungmassen des zumindest einen Kurbelgetriebes als drehzahladaptive Tilgermasse wirksam. Die Steuerung der Verdrehbewegung der Tilgermasse gegenüber der Antriebswelle erfolgt mittels der unter Fliehkrafteinfluss stehenden Schwungmassen des Kurbelgetriebes, welche lediglich die Verdrehung der zumindest einen Tilgermasse zu bewirken haben, so dass deren Massen klein gegenüber der zumindest einen Tilgermasse ausgelegt werden kann, so dass die Drehgelenke des Kurbelgetriebes in gleicher Weise nur geringen Fliehkraftbelastungen mit geringer Herzscher Pressung unterliegen.The object is achieved by a torsional vibration damper with a drive shaft and at least one rotatable relative to the drive shaft loading torsional rotational masses rotatably mounted, the rotating mass coaxial about a rotational axis of the drive shaft rotatably mounted and between drive shaft and rotating mass at least one provided with at least one centrifugal flywheel crank mechanism effective is arranged. By virtue of the purely rotational and non-radially pivoting arrangement of the at least one rotating mass relative to the drive shaft, the rotating mass is only relatively coaxially rotated relative to the drive shaft by means of the at least one crank gear, so that the Herzsche pressure is comparatively low even at high centrifugal loading at high rotational speeds. As a result of the relative rotation of the rotating mass relative to the drive shaft, this is effective in conjunction with the flywheel-laden flywheels of at least one crank mechanism as a speed-adaptive absorber mass. The control of the rotational movement of the absorber mass relative to the drive shaft by means of standing under centrifugal force flywheels of the crank gear, which only have to cause the rotation of the at least one absorber mass, so that their masses can be designed small compared to at least one absorber mass, so that the hinges of the Crank gear subject in the same way only low centrifugal loads with low heart shear pressure.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die zumindest eine Drehmasse mittels über den Umfang verteilter, an einem Antriebsflansch der Antriebswelle abrollender Rollen gegenüber der Antriebswelle verdrehbar aufgenommen. Hierbei kann der Antriebsflansch an dessen Außenumfang eine beziehungsweise mehrere zumindest den Verdrehweg der Drehmasse gegenüber der Antriebswelle abdeckende Abwälzflächen für Rollen wie in der zumindest einen Drehmasse verdrehbar aufgenommenen Abwälzrollen aufweisen.According to an advantageous embodiment, the at least one rotary mass is rotatably received relative to the drive shaft by means of rollers distributed over the circumference and rolling on a drive flange of the drive shaft. In this case, the drive flange may have on its outer circumference one or more at least the Verdrehweg the rotating mass relative to the drive shaft covering Abwälzflächen for roles as in the at least one rotating mass rotatably received Abroll rollers.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, die zumindest eine Drehmasse aus zwei den Antriebsflansch axial zwischen sich aufnehmenden, die Rollen tragenden Scheibenteilen auszubilden. Hierbei können die Scheibenteile axial fest miteinander beispielsweise mittels Stufennieten, Bolzen mit Abstandshaltern zur Vorgabe deren axialen Abstands und dergleichen verbunden sein. Hierbei können die Rollen verdrehbar in miteinander fluchtenden Öffnungen der Scheibenteile verdrehbar untergebracht sein. Die axiale Beabstandung kann mittels die Scheibenteile axial flankierenden gehärteten Deckscheiben gebildet sein, die die Rollen aufnehmen, während die die zumindest eine Drehmasse bildenden Scheibenteile nicht gehärtet ausgebildet sind. Die Scheibenteile können kaltumgeformt aus Blech oder als Schmiedeteile oder Gussteile ausgebildet sein, während gegebenenfalls vorhandene Deckscheiben bevorzugt aus Blech kaltumformend hergestellt und anschließend gehärtet sind.For example, it can be provided that the at least one rotational mass of two receiving the drive flange axially between them, the To train rollers carrying disc parts. Here, the disk parts axially fixed to each other, for example, by means of step rivets, bolts with spacers to specify the axial distance and the like may be connected. Here, the rollers can be rotatably housed in mutually aligned openings of the disc parts rotatable. The axial spacing can be formed by means of the disc parts axially flanked hardened cover plates, which receive the rollers, while the at least one rotating mass forming disc parts are not hardened. The disk parts may be cold-formed from sheet metal or formed as forgings or castings, while optionally present coverslips are preferably cold formed from sheet metal and then cured.
Das zumindest eine Kurbelgetriebe kann bei entsprechender Wuchtung ein einzelnes Kurbelgetriebe sein. Als vorteilhaft haben sich jedoch mehrere, im Wesentlichen gleichartige, über den Umfang bevorzugt in der Anzahl zwei bis sechs, vorteilhafterweise zwei bis vier verteilte Kurbelgetriebe erwiesen. Hierbei enthält das zumindest eine Kurbelgetriebe eine Pleuelstange und die zumindest eine fliehkraftbehaftete Schwungmasse bildenden Kurbelwangen. Beispielsweise können die Pleuelstange an der zumindest einen Drehmasse und die Kurbelwangen mittels eines Drehgelenks verdrehbar an der Antriebswelle aufgenommen sein.The at least one crank mechanism can be a single crank mechanism with appropriate balancing. However, several, substantially similar, over the circumference preferably in the number two to six, advantageously two to four distributed crank gear have proven to be advantageous. In this case, the at least one crank gear includes a connecting rod and the at least one centrifugal kinematics forming crank arms. For example, the connecting rod on the at least one rotary mass and the crank webs can be rotatably received by means of a rotary joint on the drive shaft.
Der vorgeschlagene Drehschwingungstilger wird bevorzugt in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem Getriebe mit einer koaxial zur Kurbelwelle angeordneten Getriebeeingangswelle eingesetzt. Hierbei kann die Antriebswelle des Drehschwingungstilgers koaxial zu der Kurbelwelle beziehungsweise der Getriebeeingangswelle oder alternativ mittels einer Antriebsverbindung achsparallel zu der Kurbelwelle beziehungsweise der Getriebeeingangswelle angeordnet sein. Die Antriebsverbindung kann hierbei ein Zahnradpaar, eine Riemen- oder Reibradverbindung sein.The proposed torsional vibration damper is preferably used in a drive train of a motor vehicle having an internal combustion engine with a crankshaft and a transmission with a coaxially arranged to the crankshaft transmission input shaft. Here, the drive shaft of the torsional vibration damper can be arranged coaxially to the crankshaft or the transmission input shaft or alternatively by means of a drive connection axially parallel to the crankshaft or the transmission input shaft. The drive connection may in this case be a gear pair, a belt or friction wheel connection.
Die Erfindung wird anhand des in den
Wird der Drehschwingungstilger
Zur besseren Darstellung ist der Antriebsflansch
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- DrehschwingungstilgerA torsional vibration damper
- 1a1a
- DrehschwingungstilgerA torsional vibration damper
- 1b1b
- DrehschwingungstilgerA torsional vibration damper
- 22
- Drehachseaxis of rotation
- 33
- Antriebswelledrive shaft
- 3b3b
- Antriebswelledrive shaft
- 44
- Drehmasserotating mass
- 4b4b
- Drehmasserotating mass
- 55
- Rollerole
- 5b5b
- Rollerole
- 66
- Kurbelgetriebecrank mechanism
- 6a6a
- Kurbelgetriebecrank mechanism
- 6b6b
- Kurbelgetriebecrank mechanism
- 77
- Pleuelpleuel
- 7b7b
- Pleuelpleuel
- 88th
- Drehgelenkswivel
- 8b8b
- Drehgelenkswivel
- 99
- Drehgelenkswivel
- 9b9b
- Drehgelenkswivel
- 1010
- Kurbelwangecrank web
- 1111
- Drehgelenkswivel
- 11b11b
- Drehgelenkswivel
- 1212
- SchwungmasseInertia
- 12b12b
- SchwungmasseInertia
- 1313
- Antriebsflanschdrive flange
- 1414
- Scheibenteildisk part
- 1515
- Deckblechcover sheet
- 1616
- Abstandshalterspacer
- 1717
- Nietrivet
- 1818
- Stiftpen
- 1919
- Kurbelwangecrank web
- 2020
- Laufflächetread
- 2121
- Laufflächetread
- 2222
- Stiftpen
- 2323
- Stiftpen
- 2424
- Wälzlagerroller bearing
- 2525
- Wälzlagerroller bearing
- 2626
- Wälzlagerroller bearing
- 100100
- Antriebsstrangpowertrain
- 100a100a
- Antriebsstrangpowertrain
- 101101
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 101a101
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 102102
- Kurbelwellecrankshaft
- 102a102
- Kurbelwellecrankshaft
- 103103
- GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
- 103a103a
- GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
- 104104
- Reibungskupplungfriction clutch
- 104a104a
- Reibungskupplungfriction clutch
- 105105
- DrehschwingungstilgerA torsional vibration damper
- 105a105a
- DrehschwingungstilgerA torsional vibration damper
- 106106
- Antriebsverbindungdrive connection
- 107107
- Zahnradpaargear pair
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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R081 | Change of applicant/patentee |
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