DE112015001230T5 - Torque transmission device, in particular for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein erstes und ein zweites Planetengetriebe (3, 4) umfasst, die in Serie angeordnet sind, wobei jedes Planetengetriebe (3, 4) ein radial inneres Planetenrad (3a, 4a) umfasst, das in mindestens ein Satellitenrad (3b, 4b) eingreift, wobei das besagte Satellitenrad (3b, 4b) in ein radial äußeres Planetenrad (3c, 4c) eingreift, wobei die Satellitenräder (3b, 4b) des ersten und des zweiten Planetengetriebes (3, 4) auf einem gemeinsamen Satellitenradträger (9a, 9b) montiert sind, wobei die äußeren Planetenräder (3c, 4c) mit einem festen Element (5, 6) verbunden sind, wobei mindestens ein Dämpfungselement (16) zwischen dem festen Element (5, 6) und dem äußeren Planetenrad (3c, 4c) von mindestens einem der ersten und zweiten Planetengetriebe (3, 4) montiert ist, um einen Winkelausschlag zwischen dem festen Element (5, 6) und dem besagten radial äußeren Planetenrad (3c, 4c) zu gestatten.The invention relates to a torque transmission device (2), in particular for a motor vehicle, characterized in that it comprises a first and a second planetary gear (3, 4) arranged in series, each planetary gear (3, 4) a radially inner planetary gear (3a, 4a) engaging in at least one satellite wheel (3b, 4b), said satellite wheel (3b, 4b) engaging a radially outer planetary gear (3c, 4c), the satellite wheels (3b, 4b) of the first and the second planetary gear (3, 4) are mounted on a common satellite carrier (9a, 9b), wherein the outer planet gears (3c, 4c) are connected to a fixed element (5, 6), wherein at least one damping element (16) between the fixed element (5, 6) and the outer planet gear (3c, 4c) of at least one of the first and second planetary gear (3, 4) is mounted to a Winkelausschlag between the fixed element (5, 6) and the said radially äu ßeren planetary gear (3c, 4c) to allow.
Description
Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wie beispielsweise einen Drehmomentwandler oder ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad (DVA).The invention relates to a torque transmission device, in particular for a motor vehicle, such as a torque converter or a dual mass damping flywheel (DVA).
Das Dokument
Während des Betriebs werden die primären und sekundären Schwungräder sowie die Federn in Drehung angetrieben, wobei das primäre Schwungrad außerdem in Bezug zum sekundären Schwungrad unter Komprimierung der gekrümmten Federn schwenken kann.During operation, the primary and secondary flywheels and the springs are driven in rotation, and the primary flywheel may also pivot relative to the secondary flywheel to compress the curved springs.
Da die Federn während des Betriebs der Fliehkraft ausgesetzt sind, liegen diese radial an den Rinnen an. Auf Grund der Reibungen zwischen den Windungen der Federn und den Rinnen oder zwischen den Windungen selbst können sich gewisse Windungen während des Betriebs blockieren und so die Federn daran hindern, ihre Rolle voll zu erfüllen. Die Leistungen des Torsionsdämpfers sind somit beeinträchtigt. Ferner können sich die blockierten Windungen plötzlich lösen, wodurch Stöße erzeugt werden.Since the springs are exposed to centrifugal force during operation, they rest radially on the grooves. Due to the friction between the turns of the springs and the troughs or between the turns themselves, certain turns may become blocked during operation and thus prevent the springs from fully fulfilling their role. The performance of the torsion damper are thus impaired. Furthermore, the blocked turns may suddenly come off, creating shocks.
Die Patentanmeldung
Eine solche Struktur hat den Vorteil, dass die Federn nicht mit großer Geschwindigkeit in Drehung angetrieben werden und keinen starken Fliehkräften ausgesetzt sind. Die Effizienz der Filterung und der Dämpfung ist somit verbessert.Such a structure has the advantage that the springs are not driven at high speed in rotation and are not exposed to strong centrifugal forces. The efficiency of filtering and damping is thus improved.
Überdies ermöglicht es die Verwendung eines Planetengetriebes, über einen großen Ausschlag zwischen dem festen Element und dem vorgenannten Element des Planetengetriebes und einen noch größeren Ausschlag zwischen den inneren Planetenrädern zu verfügen, um die Federn über eine große Distanz zu komprimieren. Ferner ist die Winkelsteifigkeit der Vorrichtung, die zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Vorrichtung, d. h. zwischen dem inneren Planetenrad des ersten Planetengetriebes und dem inneren Planetenrad des zweiten Planetengetriebes, vorhanden ist, relativ gering, wodurch es möglich ist, die Resonanzfrequenz (oder Eigenfrequenz) der Vorrichtung stark zu senken.Moreover, the use of a planetary gear allows to have a large deflection between the fixed element and the aforementioned element of the planetary gear and an even larger deflection between the inner planetary gears to compress the springs over a long distance. Furthermore, the angular rigidity of the device between the input and the output of the device, i. H. between the inner planetary gear of the first planetary gear and the inner planetary gear of the second planetary gear, is relatively small, whereby it is possible to greatly reduce the resonance frequency (or natural frequency) of the device.
Diese Merkmale ermöglichen es, die Dämpfung der Drehungleichförmigkeiten zu verbessern.These features make it possible to improve the damping of rotational irregularities.
Dieses Dokument beschreibt mehrere Ausführungsvarianten. Bei jeder dieser Varianten ist das Untersetzungsverhältnis des Planetengetriebes, d. h. das Verhältnis zwischen der Ausgangsgeschwindigkeit und der Eingangsgeschwindigkeit, ungleich 1. Bei einer besonderen der Varianten ist dieses Verhältnis gleich –1, wobei die Drehgeschwindigkeit am Ausgang in Bezug zur Drehgeschwindigkeit am Eingang umgekehrt ist. Weitere Ausführungsvarianten weisen Untersetzungsverhältnisse von ungefähr 1,5 auf.This document describes several variants. In each of these variants, the reduction ratio of the planetary gear, d. H. the ratio between the output speed and the input speed, not equal to 1. In a particular one of the variants, this ratio is equal to -1, with the rotational speed at the output being reversed with respect to the rotational speed at the input. Other variants have reduction ratios of approximately 1.5.
Um solche Zweimassen-Dämpfungsschwungräder leicht in ein bestehendes Getriebe einbauen zu können, ist es notwendig, sich einem Untersetzungsverhältnis von ungefähr 1 anzunähern, wobei der Nutzen der Verwendung eines Planetengetriebes bewahrt bleibt, nämlich die Entkopplung der Geschwindigkeitsübertragungsfunktion von der Filterfunktion, wodurch insbesondere vermieden wird, die Federn starken Fliehkräften auszusetzen.In order to easily incorporate such dual mass damping flywheels into an existing transmission, it is necessary to approximate a reduction ratio of approximately 1, while retaining the benefits of using a planetary gear, namely decoupling the speed transfer function from the filtering function, thereby avoiding, in particular, to expose the springs to strong centrifugal forces.
Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, eine einfache, wirksame und wirtschaftliche Lösung für dieses Problem zu bieten.The object of the invention is in particular to provide a simple, effective and economical solution to this problem.
Zu diesem Zweck schlägt sie eine Drehmomentübertragungsvorrichtung insbesondere für ein Kraftfahrzeug vor, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein erstes und ein zweites Planetengetriebe, die in Serie angeordnet sind, umfasst, wobei jedes Planetengetriebe ein radial inneres Planetenrad, das in mindestens ein Satellitenrad eingreift, umfasst, wobei das besagte Satellitenrad in ein radial äußeres Planetenrad eingreift, wobei die Satellitenräder des ersten und des zweiten Planetengetriebes auf einem gemeinsamen Satellitenradträger montiert sind, wobei die äußeren Planetenräder mit einem festen Element verbunden sind, wobei das radial innere Planetenrad des ersten Planetengetriebes einen Drehmomenteingang bildet und dazu bestimmt ist, beispielsweise mit einer Kurbelwelle gekoppelt zu werden, wobei das innere Planetenrad des zweiten Planetengetriebes einen Drehmomentausgang bildet und dazu bestimmt ist, beispielsweise mit einer Eingangswelle einer Kupplung gekoppelt zu werden, wobei mindestens ein Dämpfungselement zwischen dem festen Element und dem äußeren Planetenrad mindestens eines der ersten und zweiten Planetengetriebe montiert ist, um einen Winkelausschlag zwischen dem festen Element und dem besagten radial äußeren Planetenrad zu gestatten.For this purpose, it proposes a torque transmission device, in particular for a motor vehicle, characterized in that it comprises a first and a second planetary gear arranged in series, each planetary gear comprising a radially inner planetary gear meshing with at least one satellite gear, wherein the said satellite wheel engages in a radially outer planetary gear, wherein the satellite wheels of the first and the second planetary gear on a common satellite carrier are mounted, wherein the outer planetary gears are connected to a fixed element, wherein the radially inner planetary gear of the first planetary gear forms a torque input and is intended to be coupled, for example with a crankshaft, wherein the inner planetary gear of the second planetary gear forms a torque output and is intended to be coupled, for example, to an input shaft of a clutch, wherein at least one damping element is mounted between the fixed member and the outer planet gear of at least one of the first and second planetary gears to angular deflection between the fixed member and the radially outer planetary gear to allow.
Die Verwendung von zwei Planetengetrieben in Serie ermöglicht es, das Untersetzungsverhältnis anzupassen, wobei vermieden wird, die Federn starken Fliehkräften auszusetzen.The use of two planetary gears in series makes it possible to adjust the reduction ratio, avoiding exposing the springs to strong centrifugal forces.
Das Gesamtuntersetzungsverhältnis, d. h. die Drehgeschwindigkeit des inneren Planetenrades des zweiten Planetengetriebes zur Drehgeschwindigkeit des inneren Planetenrades des ersten Planetengetriebes, ist beispielsweise gleich 1, wobei sich die vorgenannten inneren Planetenräder in dieselbe Richtung drehen.The overall reduction ratio, d. H. The rotational speed of the inner planetary gear of the second planetary gear to the rotational speed of the inner planetary gear of the first planetary gear, for example, equal to 1, wherein the aforementioned inner planet gears rotate in the same direction.
Das Element wird als fest beispielsweise in Bezug zum Kupplungsgehäuse des Fahrzeugs bezeichnet.The element is referred to as fixed, for example, in relation to the clutch housing of the vehicle.
Nach einer Ausführungsart der Erfindung ist mindestens ein Dämpfungselement zwischen dem festen Element und dem äußeren Planetenrad jedes der ersten und zweiten Planetengetriebe montiert. Nach einer weiteren Ausführungsart umfasst die Vorrichtung mindestens ein erstes Dämpfungselement, das zwischen dem äußeren Planetenrad des mindestens einen der Planetengetriebe und einem Phasenelement montiert ist, wobei mindestens ein zweites Dämpfungselement zwischen dem Phasenelement und dem festen Element montiert ist, wobei das Phasenelement in Bezug zum äußeren Planetenrad und zum festen Element in Drehung beweglich ist.According to one embodiment of the invention, at least one damping element is mounted between the fixed element and the outer planetary gear of each of the first and second planetary gears. According to a further embodiment, the device comprises at least a first damping element mounted between the outer planet gear of the at least one planetary gear and a phase element, wherein at least a second damping element between the phase element and the fixed element is mounted, wherein the phase element with respect to the outer Planet wheel and the fixed element in rotation is movable.
Die Vorrichtung kann Kopplungs- und Entkopplungsmittel umfassen, die zwischen mindestens einem der äußeren Planetenräder und dem festen Element montiert sind.The device may include coupling and decoupling means mounted between at least one of the outer planet gears and the fixed member.
In diesem Fall kann die Vorrichtung mindestens ein Dämpfungselement umfassen, das zwischen dem festen Element und nur einem der äußeren Planetenräder montiert ist, wobei die Kopplungs- und Entkopplungsmittel zwischen dem festen Element und dem anderen äußeren Planetenrad montiert sind.In this case, the device may comprise at least one damping element mounted between the fixed element and only one of the outer planet gears, the coupling and decoupling means being mounted between the fixed element and the other outer planet gear.
Wenn das feste Element und das äußere Planetenrad in Drehung entkoppelt sind, wird kein Drehmoment vom Eingang zum Ausgang, d. h. vom inneren Planetenrad des ersten Planetengetriebes zum inneren Planetenrad des zweiten Planetengetriebes, übertragen, Umgekehrt, wenn das feste Element und das äußere Planetenrad in Drehung gekoppelt sind, kann nun ein Drehmoment vom Eingang zum Ausgang übertragen werden.When the fixed element and the outer planet gear are decoupled in rotation, no torque is transmitted from the input to the output, i. H. Conversely, when the fixed member and the outer planetary gear are coupled in rotation, a torque can now be transmitted from the input to the output of the inner planetary gear of the first planetary gear to the inner planetary gear of the second planetary gear.
Als Variante kann die Vorrichtung mindestens ein Dämpfungselement umfassen, das zwischen dem festen Element und mindestens einem der äußeren Planetenräder montiert ist, wobei die Kopplungs- und Entkopplungsmittel zwischen dem festen Element und dem äußeren Planetenrad montiert sind.As a variant, the device may comprise at least one damping element mounted between the fixed element and at least one of the outer planetary gears, the coupling and decoupling means being mounted between the fixed element and the outer planetary gear.
In diesem Fall können es die Kopplungs- und Entkopplungsmittel ermöglichen, die Dämpfungsfunktion zu deaktivieren oder nicht. Wenn nämlich das feste Element und das äußere Planetenrad in Drehung gekoppelt sind, wird nun das Dämpfungselement inaktiv gesetzt, wobei nun ohne Dämpfung ein Drehmoment vom Eingang zum Ausgang übertragen werden kann.In this case, the coupling and decoupling means may enable to deactivate the damping function or not. Namely, when the fixed element and the outer planetary gear are coupled in rotation, the damping element is now set inactive, with a torque from the input to the output can now be transmitted without damping.
In einem solchen Fall hat die Vorrichtung keine Eigenfrequenz, da sie kein aktives Dämpfungselement umfasst. Es werden dann die Resonanzphänomene insbesondere beim Starten des Motors, d. h. bei relativ niedrigen Frequenzen, vermieden.In such a case, the device has no natural frequency because it does not include an active damping element. It will then be the resonance phenomena in particular when starting the engine, d. H. at relatively low frequencies, avoided.
Die Kopplungs- und Entkopplungsmittel können einen Kupplungsmechanismus aufweisen, umfassend eine Reaktionsplatte, die mit dem festen Element verbunden oder von diesem gebildet ist, ein Reibungselement, das mit dem äußeren Planetenrad verbunden oder von diesem gebildet ist, und eine Druckplatte, die beweglich ist zwischen einer Position zur drehenden Kopplung und einer Position zur Entkopplung des Reibungselements und der Reaktionsplatte.The coupling and decoupling means may comprise a clutch mechanism comprising a reaction plate connected to or formed by the fixed member, a friction member connected to or formed by the outer planetary gear, and a pressure plate movable between one Position for rotating coupling and a position for decoupling the friction element and the reaction plate.
Als Variante umfassen die Kopplungs- und Entkopplungsmittel mindestens einen Anschlag, der zwischen einer Kopplungsposition und einer Entkopplungsposition beweglich ist, wobei der besagte bewegliche Anschlag in Drehung mit dem festen Element gekoppelt und geeignet ist, mit einem komplementären Anschlag des radial äußeren Planetenrades in der Kopplungsposition zusammenzuwirken.In a variant, the coupling and decoupling means comprise at least one stop movable between a coupling position and a decoupling position, said movable stop being coupled in rotation with the fixed element and adapted to cooperate with a complementary stop of the radially outer planetary gear in the coupling position ,
Ferner kann das Dämpfungselement ein elastisches Element, wie beispielsweise eine Kompressionsfeder, insbesondere eine gerade Feder, sein.Furthermore, the damping element may be an elastic element, such as a compression spring, in particular a straight spring.
Wie vorangehend angeführt, kann die gekrümmte Feder bei ihrer Kompression eine Reibung zwischen den Windungen erzeugen. Die Verwendung einer geraden Feder ermöglicht es somit, die Filterung zu verbessern.As noted above, the curved spring can create friction between turns when compressed. The Using a straight spring thus makes it possible to improve the filtering.
Überdies kann die Vorrichtung mindestens eine Schwungmasse umfassen, die mit dem inneren Planetenrad, dem äußeren Planetenrad und/oder dem Satellitenradträger gekoppelt ist.Moreover, the device may comprise at least one flywheel which is coupled to the inner planetary gear, the outer planetary gear and / or the satellite carrier.
Die Erfindung wird besser verständlich, und weitere Details, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der Studie der nachfolgenden Beschreibung hervor, die als nicht beschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren angeführt ist, wobei:The invention will be better understood and further details, features and advantages of the invention will become apparent from the study of the following description, given by way of non-limitative example with reference to the accompanying drawings, in which:
Die Dämpfungsvorrichtung
Das erste Planetengetriebe
Das innere Planetenrad
Das radial äußere Planetenrad
Während des Betriebs ist ein erstes Ende jeder Feder
Die Federn
Der Winkel α ist derart definiert, dass die Stützflächen
Das zweite Planetengetriebe
Das innere Planetenrad
Das radial äußere Planetenrad
Die Durchmesser und die Anzahl von Zähnen der inneren Planetenräder
Der Kupplungsmechanismus
Der Deckel
Die Membranfeder
Die Membranfeder
Die radial äußere Peripherie
Die Reibungsscheibe
Die Druckplatte
Während des Betriebs werden die Nabe
Wenn Drehungleichförmigkeiten gedämpft werden sollen (zum Beispiel beim Starten oder Anhalten des Motors oder beispielsweise bei einem Gangwechsel), komprimiert nun das äußere Planetenrad
Wie vorangehend ausgeführt, ermöglicht es die Verwendung von Planetengetrieben
Überdies ist es möglich, dies Vorrichtung
Die Kopplungs- und Entkopplungsmittel
Nach einer fünften Ausführungsart, die in
Die Ausführungsarten der
Umgekehrt, wenn das feste Gehäuse
Auf diese Weise ist es möglich, die Federn
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