DE112008001347B4 - Device for damping vibrations, in particular a torsional vibration damper - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in Form eines Zweimassenschwungrades, umfassend eine Primärmasseneinheit (3) und eine Sekundärmasseneinheit (4), die koaxial zueinander angeordnet sind und über Mittel zur Drehmomentübertragung (5.1) und Mittel zur Dämpfungskopplung (5.2) miteinander gekoppelt sind, ein Geberelement (11) und ein Massering (12), die mit der Primärmasseneinheit (3) drehfest verbunden sind, wobei die Verbindung von Massering (12) und Geberelement (11) jeweils direkt mit der Primärmasseneinheit (3) in Umfangsrichtung an der Primärmasseneinheit (3) betrachtet im Wesentlichen auf einem gemeinsamen Fügedurchmesser (dF) an der Primärmasseneinheit (3) erfolgt, wobei das Geberelement (11) und der Massering (12) als ringförmige Elemente ausgeführt sind, wobei eines von beiden randoffene und sich in Umfangsrichtung erstreckende, zueinander beabstandete Ausnehmungen (21) aufweist, die in radialer Richtung betrachtet auf einem Durchmesser (dF) angeordnet sind, und das jeweils andere Element Vorsprünge (22) aufweist, die sich in Einbaulage in der Vorrichtung (1) in die randoffenen Ausnehmungen (21) hinein erstrecken.Device for damping vibrations in the form of a dual-mass flywheel, comprising a primary mass unit (3) and a secondary mass unit (4) arranged coaxially with each other and coupled to each other via torque-transmitting means (5.1) and damping coupling means (5.2); 11) and a mass ring (12) which are non-rotatably connected to the primary mass unit (3), wherein the compound of mass ring (12) and donor element (11) each directly with the primary mass unit (3) in the circumferential direction of the primary mass unit (3) considered essentially on a common joint diameter (dF) on the primary mass unit (3), wherein the transmitter element (11) and the mass ring (12) are designed as annular elements, wherein one of both open-edged and circumferentially extending, mutually spaced recesses ( 21), which, viewed in the radial direction, are arranged on a diameter (dF), u nd, the respective other element has projections (22) which, in the installed position in the device (1), extend into the open-edged recesses (21).
Description
Die Erfindung betrifft Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere einen Torsionsschwingungsdämpfer in Form eines Zweimassenschwungrades, umfassend eine Primärmasseneinheit und eine Sekundärmasseneinheit, die koaxial zueinander angeordnet sind und über Mittel zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt sind, ferner ein Geberelement und ein Massering, die mit der Primärmasseneinheit drehfest verbunden sind.The invention relates to a device for damping vibrations, in particular a torsional vibration damper in the form of a dual-mass flywheel, comprising a primary mass unit and a secondary mass unit, which are arranged coaxially with each other and coupled to each other via means for torque transmission and / or damping coupling, a donor element and a mass ring are rotatably connected to the primary mass unit.
Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen in Form von Torsionsschwingungsdämpfern, insbesondere in Form eines so genannten Zweimassenschwungrades, sind in einer Vielzahl von Ausführungen aus dem Stand der Technik vorbekannt Diese umfassen ein geteiltes Schwungrad in Form einer primären Schwungmasse, die, da mehrteilig ausführbar, auch als Primärmasseneinheit bezeichnet wird und eine sekundären Schwungmasse beziehungsweise Sekundärmasseneinheit, welche koaxial zueinander angeordnet und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Primärmasseneinheit und Sekundärmasseneinheit sind dazu über Mittel zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt, wobei diese Mittel im einfachsten Fall von Federspeichereinheiten gebildet werden, die beide Funktionen übernehmen. Ferner sind derartige Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen in Form von Zweimassenschwungrädem in der Regel noch mit einer Kupplungseinrichtung ausgestattet, wobei ein erster Kupplungsteil von der Sekundärmasseneinheit gebildet wird oder aber mit dieser drehfest verbunden ist.Devices for damping vibrations in the form of torsional vibration dampers, in particular in the form of a so-called dual-mass flywheel, are previously known in a large number of embodiments of the prior art. These comprise a split flywheel in the form of a primary flywheel, which, since it can be designed in several parts, also acts as the primary mass unit is designated and a secondary flywheel mass or secondary mass unit, which are arranged coaxially with each other and limited in the circumferential direction relative to each other are rotatable. Primary mass unit and secondary mass unit are coupled to each other via means for torque transmission and / or damping coupling, these means are formed in the simplest case of spring-loaded units, which perform both functions. Furthermore, such devices for damping vibrations in the form of dual mass flywheels are usually still equipped with a coupling device, wherein a first coupling part is formed by the secondary mass unit or is rotatably connected thereto.
Zur Bestimmung der Verdrehwinkel zur Überwachung der Funktionsweise derartiger Vorrichtungen ist eine Gebereinheit umfassend zumindest ein Geberelement vorgesehen, über welches der Verdrehwinkel detektiert werden kann. Zur Erhöhung und optimalen Verteilung der Masse ist ein Massering vorgesehen. Beide - Gebereinheit und Massering - sind an der Primärmasseneinheit befestigt. Die Befestigung erfolgt in der Regel durch Stoffschluss mittels Schweißverbindungen und derart, dass das Geberelement und der Massering Fügeflächen aufweisen, die durch unterschiedliche Fügedurchmesser an der Primärmasseneinheit charakterisiert sind. Da das Geberelement aufgrund seiner Funktion am Außenumfang der Primärmasseneinheit angeordnet ist und der Massering dadurch in radialer Richtung weiter nach innen versetzt angeordnet werden muss, hat dies zur Folge, dass bei geformten Primärmasseneinheiten aufgrund der Formgebung die Fügeflächen an der Primärmasseneinheit für beide Funktionselemente auch noch in axialer Richtung in Einbaulage betrachtet versetzt zueinander angeordnet sind. Dieser Versatz in radialer und zusätzlich noch axialer Richtung bedingt eine aufwendige Ausrichtung der Einzelteile beim Fügen und ferner zwei separate Fügeprozesse. Auch ist der Fügebereich mitunter schwer zugängig. Da zur Optimierung der Masseverteilung der Massering mit seiner Masse möglichst im Bereich des Außendurchmessers der Primärmasseneinheit angeordnet sein sollte, liegt der Fügebereich für das Geberelement häufig auch nicht weit genug vom Geber entfernt, so dass Funktionsbeeinträchtigungen aufgrund von Schweißverzug nicht auszuschließen sind.To determine the angle of rotation for monitoring the operation of such devices, a transmitter unit comprising at least one transmitter element is provided, via which the angle of rotation can be detected. To increase and optimal distribution of the mass a mass ring is provided. Both transmitter unit and mass ring are attached to the primary mass unit. The attachment is usually by material connection by means of welded joints and such that the donor element and the ground ring have joining surfaces which are characterized by different joint diameter of the primary mass unit. Since the donor element is arranged on the outer circumference of the primary mass unit due to its function and the mass ring must be arranged offset further inward in the radial direction, this means that in molded primary mass units due to the shape of the joining surfaces on the primary mass unit for both functional elements even in viewed axially in the installed position offset from one another. This offset in the radial and additionally axial direction requires a complex alignment of the individual parts during joining and also two separate joining processes. Also, the joining area is sometimes difficult to access. Since optimizing the mass distribution of the mass ring should be arranged with its mass as possible in the outer diameter of the primary mass unit, the joint area for the donor element is often not far enough away from the encoder, so that functional impairment due to welding distortion can not be excluded.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, Gebereinheit beziehungsweise Geberelement und Massering als Einheit nebeneinander in axialer Richtung aneinander anliegend miteinander zu verbinden und diese Einheit wiederum mit der Primärmasseneinheit zu koppeln. Dies führt jedoch zu einer unerwünschten Vergrößerung des erforderlichen bereitzustellenden Bauraumes in axialer Richtung, da jedes der Bauteile durch eine bestimmte Dicke charakterisiert ist. Als Stand der Technik werden die Druckschriften
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere einen Drehschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine hinsichtlich der Montage relativ einfache und bezüglich des Bauraumes platzsparende Verbindung einer Baueinheit aus einem Geberelement und einem Massering mit der Primärmasseneinheit geschaffen werden kann.The invention is therefore based on the object, a device for damping vibrations, in particular a torsional vibration damper of the type mentioned in such a way that creates a relatively simple in terms of installation space and space-saving connection of a unit from a donor element and a ground ring with the primary mass unit can be.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The solution according to the invention is characterized by the features of claim 1. Advantageous embodiments are described in the subclaims.
Eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere ein Drehschwingungsdämpfer beziehungsweise ein Torsionsschwingungsdämpfer, umfasst eine geteilte Schwungmasse, die im Wesentlichen aus einer Primärmasseneinheit und einer Sekundärmasseneinheit besteht, die koaxial zueinander angeordnet sind und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Die beiden Massen - Primärmasseneinheit und Sekundärmasseneinheit - sind dabei über Mittel zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt. Ferner weist die Vorrichtung zur Verdrehwinkelerfassung zumindest ein Geberelement auf sowie einen Massering zur Vergrößerung der Primärmasse, wobei Geberelement und Massering drehfest mit der Primärmasseneinheit verbunden sind. Erfindungsgemäß erfolgt die Verbindung zwischen dem Geber und der Primärmasseneinheit sowie der Primärmasseneinheit und dem Massering jeweils direkt und in Umfangsrichtung der Pnmärmasseneinheit betrachtet im Wesentlichen auf einem gemeinsamen Fügedurchmesser mit der Primärmasseneinheit. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung zwischen Geberelement und Primärmasseneinheit und Massering und Primärmasseneinheit in Umfangsrichtung alternierend.A device for damping vibrations, in particular a torsional vibration damper or a torsional vibration damper, comprises a split flywheel, which consists essentially of a primary mass unit and a secondary mass unit, which are arranged coaxially to each other and are rotatable in the circumferential direction limited relative to each other. The two masses - primary mass unit and secondary mass unit - are coupled to each other via means for torque transmission and / or damping coupling. Furthermore, the device for Verdrehwinkelerfassung at least one encoder element and a ground ring for increasing the primary mass, donor element and ground ring are rotatably connected to the primary mass unit. According to the invention, the connection between the encoder and the primary mass unit and the primary mass unit and the mass ring each directly and in the circumferential direction of the Pnmärmasseneinheit essentially considered on a common joint diameter with the primary mass unit. Preferably, the connection between the transmitter element and the primary mass unit and the mass ring and the primary mass unit takes place alternately in the circumferential direction.
Durch die Anordnung und Befestigung auf einem gemeinsamen Fügedurchmesser kann die Montage und die Erzeugung der Verbindung erheblich vereinfacht werden. In besonders vorteilhafter Weise können bei gleichartiger Verbindung zwischen Geberelement und Primärmasseneinheit und Massering und Primärmasseneinheit die Verbindungen für beide in einem Arbeitsgang erzeugt werden. Besonders bevorzugt werden stoffschlüssige Verbindungen, insbesondere Schweißverbindungen gewählt.By arranging and mounting on a common joint diameter, the assembly and the generation of the connection can be considerably simplified. In a particularly advantageous manner, with a similar connection between the transmitter element and the primary mass unit and the mass ring and the primary mass unit, the connections for both can be generated in one operation. Bonded connections, in particular welded connections, are particularly preferably selected.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung sind das Geberelement und der Massering als ringförmige aneinanderliegende Elemente ausgeführt, wobei eines von beiden randoffene und sich in Umfangsrichtung erstreckende, zueinander beabstandete Ausnehmungen aufweist, die in radialer Richtung betrachtet auf einem Durchmesser angeordnet sind, und das jeweils andere Element Vorsprünge aufweist, die sich in Einbaulage in der Vorrichtung in die randoffenen Ausnehmungen hinein erstrecken. Die Erstreckung erfolgt innerhalb der axialen und radialen Erstreckung der Ausnehmungen. Dadurch werden beide Elemente - Geberelement und Massering - im Verbindungsbereich ineinander geschachtelt, wodurch die Fügebereiche für beide in eine axiale Ebene verlagert werden können, und die Baugröße in axialer Richtung minimiert wird. Eine Drehbearbeitung ist durch die Schachtelung nicht erforderlich. Ferner ist eine Zentrierung in radialer Richtung und auch Umfangsrichtung zwischen Geberelement und Massering möglich, so dass auf zusätzliche Lagezuordnungsmaßnahmen dieser Teile bei der Montage und Erzeugung der Verbindung, insbesondere Schweißverbindung verzichtet werden kann. Ferner werden bei gleichem Fügedurchmesser auch gleiche Fügeverhältnisse an der Primärmasseneinheit bereitgestellt.According to a particularly advantageous embodiment, the donor element and the mass ring are designed as annular abutting elements, wherein one of both open-edged and circumferentially extending, spaced-apart recesses, which are arranged viewed in the radial direction on a diameter, and the other element projections has, which extend into the mounting position in the device in the open-edge recesses. The extension takes place within the axial and radial extent of the recesses. As a result, both elements - donor element and ground ring - nested in the connection area, whereby the joint areas can be displaced for both in an axial plane, and the size is minimized in the axial direction. Turning is not required by nesting. Further, a centering in the radial direction and circumferential direction between the encoder element and ground ring is possible, so that can be dispensed with additional position allocation measures of these parts in the assembly and production of the connection, in particular welded connection. Furthermore, identical joining conditions are also provided on the primary mass unit with the same joint diameter.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung sind die Ausnehmungen jeweils am Innenumfang von Massering oder Geberelement angeordnet. In Analogie gilt dies für die Vorsprünge, die dann jeweils am Innenumfang von Geberelement oder Massering angeordnet sind. Dadurch kann insbesondere bei gewählter stoffschlüssiger Verbindung eine Beeinträchtigung der Funktionsweise des Geberelementes aufgrund von Schweißverzug durch Verlagerung des Verbindungsbereiches in radialer Richtung zur Rotationsachse hin, vermieden werden. Ferner kann dadurch die Masse des Masseringes möglichst weit nach außen in radialer Richtung verlagert werden.According to a particularly advantageous embodiment, the recesses are each arranged on the inner circumference of Massering or donor element. By analogy, this applies to the projections, which are then respectively arranged on the inner circumference of the encoder element or ground ring. As a result, impairment of the mode of operation of the transmitter element due to welding distortion due to displacement of the connection region in the radial direction to the axis of rotation, in particular when the material connection is selected, can be avoided. Furthermore, the mass of the mass ring can thereby be displaced as far as possible outward in the radial direction.
Die Vorsprünge an einem Element und die Verbindungsbereiche zwischen den Ausnehmungen am anderen Element bilden jeweils Fügeflächen, die je nach gewählter Verbindungsart in axialer oder radialer Richtung oder auch geneigt dazu ausgerichtet sein können. Werden vorzugsweise unlösbare Verbindungen in Form stoffschlüssiger Verbindungen gewählt, insbesondere in Form von Schweißverbindungen, wird die Anordnung der Fügeflächen am Geberelement und dem Massering gegenüber der Fügefläche an der Primärmasseneinheit durch einen Rechteckstoß oder einen winkligen Stoß charakterisiert.The projections on one element and the connecting regions between the recesses on the other element form respective joining surfaces, which can be aligned depending on the selected connection in the axial or radial direction or inclined thereto. If unsolvable connections in the form of cohesive connections are preferably selected, in particular in the form of welded connections, the arrangement of the joining surfaces on the transmitter element and the mass ring relative to the joining surface on the primary mass unit is characterized by a rectangular impact or an angular impact.
Werden andere Verbindungsarten gewählt, beispielsweise ein Form- oder Kraftschluss werden die Fügeflächen in der Regel von in axialer Richtung weisenden Flächenbereichen gebildet.If other types of connection are selected, for example a positive or a positive connection, the joining surfaces are generally formed by surface areas pointing in the axial direction.
Durch das erfindungsgemäße Ineinandergreifen der einzelnen Bauteile der Baueinheit aus Geber und Massering kann eine optimale Integration im bestehenden Bauraum realisiert werden, der in axialer Richtung, insbesondere hinsichtlich des Verbindungsbereiches, sehr kurz baut. Der Verbindungsbereich wird dabei vorzugsweise Immer im Bereich des Außenumfanges vorgesehen, jedoch beabstandet zum eigentlichen Geber, so dass dieser hinsichtlich seiner Funktion nicht durch eventuellen Schweißverzug beeinträchtigt wird. Aufgrund der Anordnung der Ausnehmungen, die vorzugsweise in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen und damit mit gleichmäßiger Teilung zueinander beabstandet angeordnet sind und auf einem Durchmesser ausgeführt sind sowie der Vorsprünge, die komplementär dazu ausgebildet sind, wobei die Erstreckung in Umfangsrichtung gleich oder vorzugsweise geringer ist, da lediglich durch diese eine Zentrierwirkung bei der Montage erzielt wird, wird erreicht, dass zum einen bei der Montage Massering und Geberelement in einfacher Art und Weise hinsichtlich ihrer Lage zueinander positioniert und bei Erstellung einer Schweißverbindung in einem Arbeitsgang mit einer Vorrichtung verschweißt werden können.By the inventive meshing of the individual components of the assembly of encoder and ground ring optimal integration in the existing space can be realized, which is very short in the axial direction, in particular in terms of the connection area. The connection area is preferably always provided in the region of the outer circumference, but spaced from the actual encoder, so that it is not affected in terms of its function by any welding distortion. Due to the arrangement of the recesses, which are preferably arranged spaced apart in the circumferential direction at regular intervals and thus with a uniform pitch and are designed on a diameter and the projections which are complementary thereto, wherein the extent in the circumferential direction is equal to or preferably less than is achieved only by this one centering during assembly, it is achieved that on the one hand Massering and donor element in a simple manner with respect to their position to each other positioned and welded when creating a welded joint in a single operation with a device.
Die erfindungsgemäße Lösung ist nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
-
1 verdeutlicht eine erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in einer Ansicht von vom; -
2 verdeutlicht eine AnsichtX - X gemäß1 zur Verdeutlichung der Anbindung des Geberelementes an die Primärmasse; -
3 verdeutlicht eine AnsichtY - Y gemäß1 zur Verdeutlichung der Anbindung des Masseringes an die Primärmasseneinheit.
-
1 illustrates an inventively designed device for damping vibrations in a view of the; -
2 clarifies a viewX - X according to1 to clarify the connection of the donor element to the primary mass; -
3 clarifies a viewY - Y according to1 to clarify the connection of the mass ring to the primary mass unit.
Die
Die Vorrichtung
Die Mittel
Die Primärmasseneinheit
Die Vorrichtung
Aus den
Ferner ersichtlich ist, dass das Geberelement
In besonders vorteilhafter Weise sind die Ausnehmungen
Durch das Ineinandergreifen erfolgt eine Zentrierung der Lage von Geberelement
Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf eine konkrete Ausführung einer Vorrichtung
Ferner ist die erfindungsgemäße Lösung nicht auf eine konkrete Ausführung der Mittel
Erfindungsgemäß werden die Verbindungen zwischen Geberelement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung zur Dämpfung von SchwingungenDevice for damping vibrations
- 22
- ZweimassenschwungradDual Mass Flywheel
- 33
- PrimärmasseneinheitPrimary mass unit
- 44
- SekundärmasseneinheitSecondary mass unit
- 5.15.1
- Mittel zur DrehmomentübertragungMeans for torque transmission
- 5.25.2
- Mittel zur DämpfungskopplungMeans for damping coupling
- 66
- elastische Federeinheitelastic spring unit
- 77
- Lagercamp
- 88th
- Eingangsteilintroductory
- 99
- Kupplungseinrichtungcoupling device
- 1010
- Gebereinheittransmitter unit
- 1111
- Geberelementtransmitter element
- 1212
- Masseringground ring
- 1313
- äußerer Umfangouter circumference
- 1414
- erster Primärteilfirst primary part
- 1515
- zweiter Primärteilsecond primary part
- 1616
- Innenrauminner space
- 1717
- Deckelelementcover element
- 1818
- Gehäusecasing
- 1919
- Einheitunit
- 20.1 - 20.n20.1 - 20.n
- stoffschlüssige Verbindungcohesive connection
- 2121
- Ausnehmungen/AusklinkungenRecesses / notches
- 2222
- Vorsprüngeprojections
- 23.1 - 23.n23.1 - 23.n
- stoffschlüssige Verbindungcohesive connection
- 2424
- zylindrischer Bereichcylindrical area
- 2525
- Außenumfangouter periphery
- 2626
- BereichArea
- 2727
- Flächenbereicharea
- 2828
- Flächenbereicharea
- 2929
- zylindrischer Bereichcylindrical area
- 3030
- BereichArea
- 3131
- Anlageflächecontact surface
- 3232
- Anlageflächecontact surface
- 3333
- Flanschbereichflange
- 3434
- Flanschbereichflange
- RR
- Rotationsachseaxis of rotation
- F11F11
- Fügeflächejoining surface
- F3F3
- Fügeflächejoining surface
- F12F12
- Fügeflächejoining surface
- di11di11
- Innenumfanginner circumference
- di12di12
- Innenumfanginner circumference
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