DE102021112758B3 - Oscillating rocker damper with radial internal stops - Google Patents
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Abstract
Der Pendelwippendämpfer 100 weist an seinem Ausgangsteil 108, insbesondere einem Ausgangsflansch 109, Anschläge 112 für das Eingangsteil 101 oder an dem Eingangsteil 101 Anschläge 112 für das Ausgangsteil 108 auf, um die relative Auslenkung zwischen Eingangsteil 101 und Ausgangsteil 108 zu begrenzen. Die Anschläge 112 sind dabei radial innerhalb der Rollen 103 und ihrer Bewegungsbahnen ausgebildet.The pendulum rocker damper 100 has stops 112 for the input part 101 on its output part 108, in particular an output flange 109, or stops 112 for the output part 108 on the input part 101 in order to limit the relative deflection between the input part 101 and the output part 108. The stops 112 are formed radially inside the rollers 103 and their movement paths.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pendelwippendämpfer, insbesondere zum Einsatz in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, der mindestens einen Anschlag aufweist, der die relative Verdrehung der Komponenten des Pendelwippendämpfers zueinander begrenzt und der radial innenliegend ausgebildet ist.The present invention relates to an oscillating rocker damper, in particular for use in a drive train of a motor vehicle, which has at least one stop which limits the relative torsion of the components of the oscillating rocker damper and which is formed radially on the inside.
Pendelwippendämpfer sind beispielsweise aus der
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden.The object of the present invention is to at least partially overcome the problems known from the prior art.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.This object is achieved with the features of independent claim 1. Further advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims. The features listed individually in the dependent claims can be combined with one another in a technologically meaningful manner and can define further refinements of the invention. In addition, the features specified in the claims are specified and explained in more detail in the description, with further preferred configurations of the invention being presented.
Der erfindungsgemäße Pendelwippendämpfer umfasst ein Eingangsteil und ein relativ gegen das Eingangsteil um eine Drehachse verdrehbares Ausgangsteil und diese verbindendende Wippenelemente, die über Federeinrichtungen gegeneinander vorgespannt sind, wobei Eingangsteil, Ausgangsteil und Wippenelemente Bewegungsbahnen aufweisen, in denen Rollen bewegbar ausgebildet sind, die einerseits das Eingangsteil und die Wippenelemente und andererseits die Wippenelemente und das Ausgangsteil beweglich miteinander verbinden. Der Pendelwippendämpfer zeichnet sich dadurch aus, dass das Ausgangsteil mindestens einen Anschlag für das Eingangsteil oder das Eingangsteil einen Anschlag für das Ausgangsteil aufweist, um die Auslenkung gegeneinander zu begrenzen, wobei der mindestens eine Anschlag in Bezug auf die Drehachse radial innerhalb der Bewegungsbahnen ausgebildet ist.The oscillating rocker damper according to the invention comprises an input part and an output part which can be rotated about an axis of rotation relative to the input part, and connecting rocker elements which are prestressed against one another via spring devices, the input part, output part and rocker elements having movement paths in which rollers are designed to be movable, on the one hand the input part and connect the rocker elements and, on the other hand, the rocker elements and the output part movably with one another. The pendulum rocker damper is characterized in that the output part has at least one stop for the input part or the input part has a stop for the output part in order to limit the deflection relative to one another, with the at least one stop being formed radially inside the movement paths in relation to the axis of rotation.
Der Pendelwippendämpfer umfasst bevorzugt weiterhin mindestens eine Reibeinrichtung zur reibenden Dämpfung zwischen Eingangs- und Ausgangsteil, die eine Veränderung der durch die Federeinrichtung und die Massen der Wippenelemente, sowie der Bewegungsbahnen vorgegebenen Dämpferkennlinie. Die Federeinrichtungen umfassen jeweils mindestens eine Druckfeder. Die Bewegungsbahnen sind so gewählt, dass die Wippenelemente radial und tangential bezogen auf die Drehachse verschiebbar sind. Durch die Ausbildung des mindestens einen Anschlags kann ein maximaler Drehwinkel zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil festgelegt werden, der durch den Anschlag nicht überschritten werden kann, so dass eine Schädigung des Pendelwippendämpfers vermieden wird. Durch die Ausbildung radial innerhalb der Bewegungsbahnen kann einerseits eine platzsparende Ausgestaltung des Pendelwippendämpfers in radialer Richtung erreicht werden und andererseits ist die Definition der Bewegungsbahnen unabhängig von der Ausbildung der Anschläge, so dass die Dämpfungskennlinie des Pendelwippendämpfers festgelegt werden kann, ohne dass die Ausbildung des mindestens einen Anschlags hier berücksichtigt werden muss.The pendulum rocker damper preferably also includes at least one friction device for frictional damping between the input and output parts, which changes the damper characteristic curve predetermined by the spring device and the masses of the rocker elements and the movement paths. The spring devices each include at least one compression spring. The movement paths are selected in such a way that the rocker elements can be displaced radially and tangentially in relation to the axis of rotation. The design of the at least one stop means that a maximum angle of rotation between the input part and the output part can be defined, which cannot be exceeded by the stop, so that damage to the rocker-type rocker damper is avoided. The design radially within the movement paths allows on the one hand a space-saving design of the rocker-type damper in the radial direction and on the other hand the definition of the movement paths is independent of the design of the stops, so that the damping characteristic of the rocker-type damper can be defined without the formation of at least one stop must be taken into account here.
Bevorzugt ist der mindestens eine Anschlag am Ausgangsteil und in einer Ausnehmung des Eingangsteils ausgebildet ist, in denen die Federeinrichtungen ausgebildet sind. Die Ausnehmungen bilden eine Art von Fenstern, in denen die Federeinrichtungen ausgebildet sind. Diese weisen eine Ausdehnung in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse auf, die die Ausnehmung im Eingangsteil erforderlich macht. Dieser Platz kann in vorteilhafter Weise auch für die Ausbildung des mindestens einen Anschlags genutzt werden, so dass die Ausbildung des mindestens einen Anschlags den erforderlichen Bauraum in axialer Richtung nicht vergrößert. Der Anschlag kommt dabei bei Erreichen des maximalen Auslenkungswinkels in Kontakt mit dem Eingangsteil, um die Begrenzung der relativen Verdrehung zu erreichen.The at least one stop is preferably formed on the output part and in a recess of the input part, in which the spring devices are formed. The recesses form a kind of windows in which the spring devices are formed. These have an extension in the axial direction in relation to the axis of rotation, which makes the recess in the input part necessary. This space can also be used advantageously for the formation of the at least one stop, so that the formation of the at least one stop does not increase the installation space required in the axial direction. When the maximum deflection angle is reached, the stop comes into contact with the input part in order to limit the relative torsion.
Alternativ ist der mindestens eine Anschlag am Ausgangsteil und in einer kreisbogenförmigen Ausnehmung im Eingangsteil ausgebildet ist. Dies erlaubt gleichzeitig eine Führung des mindestens einen Anschlags und erlaubt eine einfache Definition des maximalen Auslenkungswinkels, der jeweils dann erreicht ist, wenn der Anschlag in Kontakt mit einem umfangsseitigen Ende der kreisbogenförmigen Ausnehmung kommt.Alternatively, the at least one stop is formed on the output part and in a circular arc-shaped recess in the input part. At the same time, this allows the at least one stop to be guided and allows a simple definition of the maximum deflection angle, which is reached when the stop comes into contact with a peripheral end of the arcuate recess.
Bevorzugt ist eine Ausgestaltung des Pendelwippendämpfers, bei dem der mindestens eine Anschlag an einem Ausgangsflansch ausgebildet ist, der mit einem Nabenelement des Ausgangsteils drehfest verbunden ist. Der Ausgangsflansch kann in einfacher Weise als Stanzteil aus einem Blech hergestellt werden. Die Ausbildung des Anschlages beispielsweise durch einen Biegevorgang ist dann einfach möglich. Dies erlaubt einen einfachen Aufbau und eine einfache Montage des Pendelwippendämpfers, da dann der Ausgangsflansch beispielsweise auf das Nabenelement aufgeschoben und mit diesem verbunden werden kann, beispielsweise durch einen Verstemmvorgang.An embodiment of the rocker-type rocker damper is preferred in which the at least one stop is formed on an output flange which is non-rotatably connected to a hub element of the output part. The output flange can be produced in a simple manner as a stamped part from sheet metal. The formation of the stop, for example, by a bending process is then easily possible. This allows for a simple structure and simple assembly of the rocker damper, since the output flange can then be pushed onto the hub element, for example, and connected to it, for example by a caulking process.
Bevorzugt ist der mindestens eine Anschlag in Bezug auf die Drehachse radial innen an dem Eingangsteil ausgebildet. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass der mindestens eine Anschlag an einem radial inneren Rand des Eingangsteils ausgebildet ist. Dies ermöglicht einen alternativen einfachen Aufbau, beispielsweise dann, wenn es aufgrund der Begebenheiten nicht möglich ist, das Ausgangsteil des Pendelwippendämpfers um Anschläge zu ergänzen. Auch hier ist ein kompakter Aufbau des Pendelwippendämpfers ohne zusätzlichen axialen Bauraum vorteilhaft möglich.The at least one stop is preferably formed radially on the inside of the input part with respect to the axis of rotation. This means in particular that the at least one stop is formed on a radially inner edge of the input part. This enables an alternative simple construction, for example when it is not possible due to the circumstances to add stops to the output part of the swing rocker damper. Here, too, a compact construction of the rocker-type rocker damper is advantageously possible without additional axial installation space.
Der mindestens eine Anschlag ist als Haken ausgebildet, der sich in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse erstreckt. Ein solcher Haken ist auf einfache Art herstellbar, beispielsweise durch einen Umformvorgang aus einem Blech, aus dem Ausgangsteil oder Eingangsteil hergestellt werden.The at least one stop is designed as a hook that extends in the axial direction relative to the axis of rotation. Such a hook can be produced in a simple manner, for example by a forming process from sheet metal, from which the output part or input part is produced.
Bevorzugt entspricht die Anzahl der Anschläge der Anzahl der Federeinrichtungen. Dies vergleichmäßigt die Stoßbelastungen bei Erreichen des maximalen Auslenkwinkels über die Umfangsrichtung und vermindert die Belastung der Elemente des Pendelwippendämpfers.The number of stops preferably corresponds to the number of spring devices. This evens out the shock loads when the maximum deflection angle is reached over the circumferential direction and reduces the load on the elements of the rocker-type damper.
Weiterhin wird ein Hybridantriebsstrang vorgeschlagen, umfassend einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle und mindestens eine elektrische Antriebsmaschine, mit einem Pendelwippendämpfer wie hier beschrieben, wobei die Kurbelwelle drehfest mit dem Eingangsteil des Pendelwippendämpfers verbunden ist. Dies ermöglicht den Aufbau eines Hybridantriebsstranges, bei dem der Pendelwippendämpfer zwischen der Verbrennungskraftmaschine und einer Trennkupplung ausgebildet ist. Alternativ ist eine Ausgestaltung bevorzugt, bei der das Eingangsteil des Pendelwippendämpfers mit der Kurbelwelle und das Ausgangsteil drehfest mit einer Getriebeeingangswelle verbunden ist.Furthermore, a hybrid drive train is proposed, comprising an internal combustion engine with a crankshaft and at least one electric drive machine, with a rocker-type damper as described here, the crankshaft being non-rotatably connected to the input part of the rocker-type damper. This allows the construction of a hybrid drive train, in which the rocker damper is formed between the internal combustion engine and a separating clutch. Alternatively, an embodiment is preferred in which the input part of the swing rocker damper is connected to the crankshaft and the output part is non-rotatably connected to a transmission input shaft.
Weiterhin wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend einen solchen Hybridantriebsstrang. Weiterhin wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend einen Pendelwippendämpfer wie beschrieben.Furthermore, a motor vehicle is proposed, comprising such a hybrid drive train. Furthermore, a motor vehicle is proposed, comprising a rocker damper as described.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
-
1 : ein Beispiel eines Hybridantriebsstrangs; -
2 -4 : ein erstes Beispiel eines Pendelwippendämpfers in verschiedenen Ansichten; -
5 : einen Flansch eines Ausgangsteils nach dem ersten Beispiel eines Pendelwippendämpfers; -
6 : eine Ansicht eines zweiten Beispiels eines Pendelwippendämpfers; -
7 : ein Detail des zweiten Beispiels eines Pendelwippendämpfers; -
8 : einen Flansch eines Ausgangsteils nach dem zweiten Beispiel eines Pendelwippendämpfers; -
9 : den Flansch nach8 im verbauten Zustand; und -
10 : ein Detail eines dritten Beispiels eines Pendelwippendämpfers.
-
1 : an example of a hybrid powertrain; -
2 -4 : a first example of a pendulum rocker damper in different views; -
5 : a flange of an output part according to the first example of a seesaw damper; -
6 : a view of a second example of a rocker damper; -
7 : a detail of the second example of a rocker damper; -
8th : a flange of an output part according to the second example of a seesaw damper; -
9 : the flange after8th in installed condition; and -
10 : a detail of a third example of a rocker damper.
Der Träger 11 ist permanent mit einem Rotor 12 einer elektrischen Antriebsmaschine 13 drehverbunden. Die elektrische Antriebsmaschine 13 ist in diesem Beispiel achsparallel zu dem Träger 11 angeordnet, wobei der Träger 11 wiederum koaxial zu einer Kurbelwelle 14 der Verbrennungskraftmaschine 4 angeordnet ist. Die Kurbelwelle 14 ist vereinfacht als Drehachse 15 eingezeichnet. In dieser Ausführung ist der Rotor 13 auf einer Rotorwelle 16 angebracht und die Rotorwelle 16 ist über eine Verzahnungsstufe 17, hier eine Stirnverzahnungsstufe, mit dem Träger 11 permanent rotatorisch gekoppelt.The
Der Träger 11 ist weiterhin mit einem ausgangsseitigen (zweiten) Kupplungsbestandteil 18 der Trennkupplung 5 verbunden. Ein eingangsseitiger (erster) Kupplungsbestandteil 19 der Trennkupplung 5 ist wiederum mit dem Pendelwippendämpfer 100 gekoppelt. Der Pendelwippendämpfer 100 ist somit zwischen der Kurbelwelle 14 und der Trennkupplung 5, insbesondere dem ersten Kupplungsbestandteil 19 der Trennkupplung 5, wirkend eingesetzt.The
Die Trennkupplung 5 ist bevorzugt als eine Reibkupplung ausgeführt. Auch die erste Kupplung 6 und die zweite Kupplung 7 sind vorzugsweise als Reibkupplungen, insbesondere Reiblamellenkupplungen ausgebildet. Über die Trennkupplung 5 kann die Verbrennungskraftmaschine 4 vom Rest des Hybridantriebsstrangs 1 abgekuppelt werden, so dass der Hybridantriebsstrang 1 ausschließlich elektrisch über die elektrische Antriebsmaschine 13 betrieben wird. Das Getriebe 8 des Hybridantriebsstrangs 1 ist ausgangsseitig über eine Differentialstufe 20 mit den Rädern 3 des Kraftfahrzeugs 2 verbunden, um die Räder 3 entsprechend dem Antriebszustand des Hybridantriebsstrangs 1 anzutreiben. Das Getriebe 8 ist über eine Zwischenwelle 21 mit der Trennkupplung 5 verbunden.The separating
Der Hybridantriebsstrang 1 ist bevorzugt derart eingesetzt, dass die Kurbelwelle 14 und somit auch der Träger 11 mit der ersten Kupplung 6 und der zweiten Kupplung 7 und die Trennkupplung 5 koaxial und quer, nämlich senkrecht, zu einer Fahrzeuglängsachse 22 des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet sind. Alternativ ist auch eine Ausrichtung dieser Bestandteile längs und damit parallel zu der Fahrzeuglängsachse 22 möglich und bevorzugt.The hybrid drive train 1 is preferably used in such a way that the
Der Pendelwippendämpfer 100 weist ein Eingangsteil 101 auf. Dieses wird mit der hier nicht gezeigten Kurbelwelle 14 der Verbrennungskraftmaschine 4 verbunden, insbesondere über ein nicht gezeigtes Schwungrad, welches drehfest mit der Kurbelwelle 14 verbunden ist. Das Eingangsteil 101 wird auch als Mitnehmerscheibe bezeichnet. Das Eingangsteil 101 weist Bewegungsbahnen 102 auf, in denen sich Rollen 103 bewegen, über die das Eingangsteil 101 mit Wippenelementen 104 verbunden ist. Die Wippenelemente 104 weisen jeweils Bewegungsbahnen 105 auf, in denen sich die Rollen 103 bewegen können. Das Zusammenwirken der Bewegungsbahnen 102 und der Bewegungsbahnen 105 definiert die Bewegung der Rollen 103, so dass die Wippenelemente 104 sich auf vorgebbaren Bewegungsbahnen gegen Federeinrichtungen 106 bewegen können, die zwischen den Wippenelementen 104 ausgebildet sind und eine Rückstellkraft auf die Wippenelemente 104 bewirken. Im vorliegenden Beispiel sind zwei Wippenelemente 104 und zwei Federeinrichtungen 106 ausgebildet. Im vorliegenden Beispiel umfasst jede Federeinrichtung 106 eine Druckfeder 107, die in einer tangentialen Richtung ausgerichtet ist. Alternative Ausgestaltungen sind möglich, insbesondere Federeinrichtungen 106 umfassend mehrere Federn, insbesondere jeweils zwei koaxiale Federn. Alternativ können statt zwei Wippenelementen 104 und zwei Federeinrichtungen 106 andere Anzahlen von Wippenelementen 104 und Federeinrichtungen 106 ausgebildet sein, insbesondere jeweils drei.The
Im vorliegenden Beispiel können also die Wippenelemente 104 beim Vorliegen von Drehungleichförmigkeiten sich gegen die Wirkung der Federeinrichtungen 106 nach außen bewegen und dann unter Wirkung der Rückstellkraft der Federeinrichtungen 106 wieder nach innen bewegen. Die Wippenelemente 104 sind über weitere Rollen mit einem Ausgangsteil 108 verbunden, welcher einen Ausgangsflansch 109 umfasst. Dieser Ausgangsflansch 109 ist drehfest mit einem Nabenelement 110 mit einer Innenverzahnung 111 verbunden, über die das Ausgangsteil 108 insbesondere unmittelbar mit einer Eingangswelle 23 der Trennkupplung 5 des Hybridantriebsstrangs 1 verbindbar ist.In the present example, the
Um eine Beschädigung der Elemente des Pendelwippendämpfers 100 zu vermeiden, ist es notwendig, Anschläge vorzusehen, die eine maximale Auslenkung von Eingangsteil 101 und Ausgangsteil 108 gegeneinander definieren. Aus dem Stand der Technik werden Anschläge als bekannt angenommen, die radial außen am Pendelwippendämpfer 100 ausgebildet sind. Insbesondere weist dabei das Eingangsteil radial außen einen Anschlag auf, an den zum Beispiel ein radial außen liegender Bereich eines Flansches des Ausgangsteils anschlägt und so eine maximale Auslenkung definiert. Ist der radial außen zur Verfügung stehende Bauraum nicht ausreichend, kann dies die Verbauung eines Pendelwippendämpfers verhindern.In order to avoid damaging the elements of the
Hier kann der hier vorgeschlagene Pendelwippendämpfer 100 jedoch zum Einsatz kommen. Dieser weist radial innerhalb der Federeinrichtungen 106 und radial innerhalb der Rollen 103 zwei Anschläge 112 auf. Diese sind im vorliegenden Fall als in axialer Richtung abstehende Haken ausgebildet, an die das Eingangsteil 101 (die Mitnehmerscheibe) anschlägt, wenn die maximale Auslenkung zwischen Eingangsteil 101 und Ausgangsteil 108 erreicht ist. Hierbei zeigen die
Der Pendelwippendämpfer 100 weist an seinem Ausgangsteil 108, insbesondere einem Ausgangsflansch 109, Anschläge 112 für das Eingangsteil 101 oder an dem Eingangsteil 101 Anschläge 112 für das Ausgangsteil 108 auf, um die relative Auslenkung zwischen Eingangsteil 101 und Ausgangsteil 108 zu begrenzen. Die Anschläge 112 sind dabei radial innerhalb der Rollen 103 und ihrer BewegungsbahnenThe
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Hybridantriebsstranghybrid powertrain
- 22
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 33
- Radwheel
- 44
- Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
- 55
- Trennkupplungdisconnect clutch
- 66
- Erste KupplungFirst clutch
- 77
- Zweite KupplungSecond clutch
- 88th
- Getriebetransmission
- 99
- Erste GetriebeeingangswelleFirst transmission input shaft
- 1010
- Zweite GetriebeeingangswelleSecond transmission input shaft
- 1111
- Zentraler TrägerCentral carrier
- 1212
- Rotorrotor
- 1313
- Elektrische AntriebsmaschineElectric drive machine
- 1414
- Kurbelwellecrankshaft
- 1515
- Drehachseaxis of rotation
- 1616
- Rotorwellerotor shaft
- 1717
- Verzahnungsstufegear stage
- 1818
- Zweiter KupplungsbestandteilSecond clutch component
- 1919
- Erster KupplungsbestandteilFirst clutch component
- 2020
- Differentialstufedifferential stage
- 2121
- Zwischenwelleintermediate shaft
- 2222
- Fahrzeuglängsachsevehicle longitudinal axis
- 2323
- Eingangswelle input shaft
- 100100
- Pendelwippendämpferrocker damper
- 101101
- Eingangsteilinput part
- 102102
- Bewegungsbahntrajectory
- 103103
- Rollerole
- 104104
- Wippenelementrocker element
- 105105
- Bewegungsbahntrajectory
- 106106
- Federeinrichtungspring device
- 107107
- Druckfedercompression spring
- 108108
- Ausgangsteiloutput part
- 109109
- Ausgangsflanschoutlet flange
- 110110
- Nabenelementhub element
- 111111
- Innenverzahnunginternal teeth
- 112112
- Anschlagattack
- 113113
- Aufnahmerecording
- 114114
- Hakenhook
- 115115
- Grundkörperbody
- 116116
- Ausnehmungenrecesses
- 117117
- kreisbogenförmige Ausnehmungcircular recess
- 118118
- umfangsseitiges Endeperipheral end
- 119119
- Bewegungsbahntrajectory
Claims (9)
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