DE202022101455U1 - Friction device with an axis of rotation for a torsional vibration damper - Google Patents
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Abstract
Reibeinrichtung (1) mit einer Drehachse (2) für einen Torsionsschwingungsdämpfer (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- eine Eingangsseite (4) mit einer ersten Eingangsscheibe (5) und mit einer zweiten Eingangsscheibe (6), welche miteinander verbunden sind; und
- eine Ausgangsseite (7) mit einer Tellerfeder (8), einer ersten Reibscheibe (9) und einer zweiten Reibscheibe (10), wobei die Tellerfeder (8) axial zwischen den Reibscheiben (9,10) angeordnet ist, wobei die Reibscheiben (9,10) tellerfederseitig eine Mehrzahl von Kontaktbereichen (11,12,13) und eingangsscheibenseitig eine Mehrzahl von Reibzonen (14,15,16) aufweisen, wobei zwischen der Eingangsseite (4) und der Ausgangsseite (7) ein Drehmoment reibschlüssig übertragbar ist, indem die Tellerfeder (8) zum Ausüben einer Axialkraft (17,18,19) vorgespannt ist und diese Axialkraft (17,18,19) geleitet ist über:
- jeweils zumindest einen der Kontaktbereiche (11,12,13) von der Tellerfeder (8) auf die jeweilige Reibscheibe (9,10), sowie
- jeweils zumindest eine der Reibzonen (14,15,16) von den Reibscheiben (9,10) auf die jeweils korrespondierende Eingangsscheibe (5,6), wobei zwischen der Ausgangsseite (7) und der Eingangsseite (4) infolge eines Drehmomentgefälles ein relativer Verdrehwinkel (20,21) um die Drehachse (2) bewirkbar ist, und wobei ein Betrag einer Axialkraft (17,18,19) von dem anliegenden Verdrehwinkel (20,21) abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsscheiben (5,6) eine derartige vorbestimmte axiale Gesamtnachgiebigkeit (22,23) aufweisen, dass der nutzbare Wegbereich (24,25,26) mittels der Gesamtnachgiebigkeit (22,23) um den Faktor 1,5 bis 3 vergrößert ist.
Friction device (1) with an axis of rotation (2) for a torsional vibration damper (3), having at least the following components:
- an input side (4) with a first input disk (5) and with a second input disk (6) which are connected to each other; and
- an output side (7) with a disc spring (8), a first friction disc (9) and a second friction disc (10), the disc spring (8) being arranged axially between the friction discs (9,10), the friction discs (9 ,10) have a plurality of contact areas (11,12,13) on the disc spring side and a plurality of friction zones (14,15,16) on the input disk side, with a torque being able to be transmitted by friction between the input side (4) and the output side (7), in that the disc spring (8) is preloaded to exert an axial force (17,18,19) and this axial force (17,18,19) is transmitted via:
- In each case at least one of the contact areas (11,12,13) of the plate spring (8) on the respective friction disc (9,10), and
- At least one of the friction zones (14,15,16) from the friction discs (9,10) to the corresponding input disc (5,6), with a relative torque difference between the output side (7) and the input side (4). Angle of rotation (20,21) about the axis of rotation (2) can be effected, and wherein an amount of an axial force (17,18,19) depends on the angle of rotation (20,21) applied, characterized in that the input discs (5,6 ) have such a predetermined overall axial flexibility (22,23) that the usable travel range (24,25,26) is increased by a factor of 1.5 to 3 by means of the overall flexibility (22,23).
Description
Die Erfindung betrifft eine Reibeinrichtung mit einer Drehachse für einen Torsionsschwingungsdämpfer, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - eine Eingangsseite mit einer ersten Eingangsscheibe und mit einer zweiten Eingangsscheibe; und
- - eine Ausgangsseite mit einer Tellerfeder, einer ersten Reibscheibe und einer zweiten Reibscheibe, wobei eine Axialkraft der Tellerfeder geleitet ist über:
- - jeweils zumindest einen der Kontaktbereiche von der Tellerfeder auf die Reibscheiben, sowie
- - jeweils zumindest eine der Reibzonen von den Reibscheiben auf die jeweils korrespondierende Eingangsscheibe,
- - an input side with a first input disk and with a second input disk; and
- - an output side with a disc spring, a first friction disc and a second friction disc, with an axial force of the disc spring being conducted via:
- - In each case at least one of the contact areas of the disc spring on the friction discs, and
- - at least one of the friction zones from the friction discs to the corresponding input disc,
Reibeinrichtungen werden in Torsionsschwingungsdämpfern eingesetzt, um eine Relativverdrehung um eine Drehachse zwischen einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite gezielt mit einem Reibmoment zu beaufschlagen, um so dem schwingenden System passend Energie zu entziehen und es dadurch zu dämpfen.Friction devices are used in torsional vibration dampers in order to selectively apply a friction torque to a relative rotation about an axis of rotation between an input side and an output side, in order to appropriately withdraw energy from the oscillating system and thereby dampen it.
Torsionsschwingungsdämpfer werden beispielsweise zur Reduktion von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang eingesetzt. Torsionsschwingungsdämpfer sind in einem mit periodischen Störungen angeregten Antriebsstrang gezielt eingebrachte Torsionsnachgiebigkeiten. Ziel hierbei ist, die in verschiedenen Betriebssituationen auftretenden störenden Schwingungsresonanzen in einen Drehzahlbereich möglichst unterhalb der Betriebsdrehzahlen zu verschieben. Im Betriebsdrehzahlbereich verbleibende Schwingungsresonanzen werden über eine externe oder integrierte Reibeinrichtung gedämpft, deren Reibmoment in definierten Grenzen zu liegen hat. Die Reibeinrichtung ist unabhängig von der Torsionsnachgiebigkeit ausführbar.Torsional vibration dampers are used, for example, to reduce torsional vibrations in a drive train. Torsional vibration dampers are specifically introduced torsional flexibility in a drive train excited with periodic disturbances. The aim here is to shift the disruptive vibration resonances that occur in various operating situations to a speed range that is as below the operating speeds as possible. Vibration resonances that remain in the operating speed range are dampened by an external or integrated friction device whose friction torque has to lie within defined limits. The friction device can be designed independently of the torsional flexibility.
Es ist bekannt, als Reibeinrichtung ein axial wirkendes Energiespeicherelement einzusetzen (beispielsweise eine Wellscheibe oder eine Tellerfeder), das zusammen mit einer passenden Reibscheibe (und gegebenenfalls einer Stützscheibe) axial zwischen Bauteilen angeordnet ist, die mit der Eingangsseite beziehungsweise Ausgangsseite verbunden sind. Die Axialkraft des Energiespeichers in Einbaulage, der Reibradius des Reibelements und der Reibwert der Materialpaarung definieren ein Reibmoment, das über die Relativverdrehung um die Drehachse im Wesentlichen konstant ist. Für verschiedene Betriebspunkte (beziehungsweise eingesetzt in einem Kraftfahrzeug verschiedene Fahrzustände), welche unterschiedliche Reibmomentniveaus benötigen, werden entsprechend mehrere, auf unterschiedliche Reibmomente ausgelegte Reibeinrichtungen vorgesehen, welche ihre Relativverdrehung um die Drehachse jeweils im zugehörigen Verdrehwinkelbereich des Torsionsschwingungsdämpfers erfahren.It is known to use an axially acting energy storage element as a friction device (e.g. a corrugated disk or a disc spring) which, together with a suitable friction disk (and possibly a support disk), is arranged axially between components which are connected to the input side or output side. The axial force of the energy store in the installed position, the friction radius of the friction element and the coefficient of friction of the pair of materials define a friction torque that is essentially constant over the relative rotation about the axis of rotation. For different operating points (or different driving states used in a motor vehicle) which require different levels of friction torque, several friction devices designed for different torque torques are provided, which experience their relative rotation about the axis of rotation in the associated torsion angle range of the torsional vibration damper.
Steht für eine Reibeinrichtung nur ein eingeschränkter radialer Einbauraum zur Verfügung, lassen sich allein durch Variation des Reibradius zwischen ein und denselben Reibpartnern nur begrenzt unterschiedliche Reibmomentniveaus für das resultierende Reibmoment einstellen. Aufgrund von der Forderung nach geringen Durchmessern der Komponenten für einen Antriebsstrang, sowie dem Kostendruck ist der sehr kurze nutzbare Wegbereich des Energiespeicherelements in Bezug auf Fertigungstoleranzen und Montagetoleranzen, sowie einer geforderten Konstanz über die angestrebte Lebensdauer unter Umständen kritisch. Gleichwohl ist eine axiale Verlängerung einer Reibeinrichtung oder gar des Torsionsschwingungsdämpfers oftmals keine Option.If only a limited radial installation space is available for a friction device, different friction torque levels for the resulting friction torque can only be set to a limited extent simply by varying the friction radius between one and the same friction partners. Due to the demand for small diameters of the components for a drive train and the cost pressure, the very short usable travel range of the energy storage element is critical in terms of manufacturing tolerances and assembly tolerances, as well as a required constancy over the desired service life. Nevertheless, an axial lengthening of a friction device or even of the torsional vibration damper is often not an option.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.Proceeding from this, the object of the present invention is to at least partially overcome the disadvantages known from the prior art. The features according to the invention result from the independent claims, for which advantageous configurations are shown in the dependent claims. The features of the claims can be combined in any technically meaningful way, whereby the explanations from the following description and features from the figures can also be used for this purpose, which include additional configurations of the invention.
Die Erfindung betrifft eine Reibeinrichtung mit einer Drehachse für einen Torsionsschwingungsdämpfer, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - eine Eingangsseite mit einer ersten Eingangsscheibe und mit einer zweiten Eingangsscheibe, welche miteinander verbunden sind; und
- - eine Ausgangsseite mit einer Tellerfeder, einer ersten Reibscheibe und einer zweiten Reibscheibe, wobei die Tellerfeder axial zwischen den Reibscheiben angeordnet ist, wobei die Reibscheiben tellerfederseitig eine Mehrzahl von Kontaktbereichen und eingangsscheibenseitig eine Mehrzahl von Reibzonen aufweisen, wobei zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite ein Drehmoment reibschlüssig übertragbar ist, indem die Tellerfeder zum Ausüben einer Axialkraft vorgespannt ist und diese Axialkraft geleitet ist über:
- - jeweils zumindest einen der Kontaktbereiche von der Tellerfeder auf die jeweilige Reibscheibe, sowie
- - jeweils zumindest eine der Reibzonen von den Reibscheiben auf die jeweils korrespondierende Eingangsscheibe,
wobei ein Betrag einer Axialkraft von dem anliegenden Verdrehwinkel abhängig ist.The invention relates to a friction device with an axis of rotation for a torsional vibration damper, having at least the following components:
- - an input side with a first input disk and with a second input disk, which are connected to each other; and
- - an output side with a disk spring, a first friction disk and a second friction disk, the disk spring being arranged axially between the friction disks, the friction disks having a plurality of contact areas on the disk spring side and a plurality of friction zones on the input disk side, with a torque between the input side and the output side can be transmitted by friction, in that the disk spring is preloaded to exert an axial force and this axial force is transmitted via:
- - In each case at least one of the contact areas of the disc spring on the respective friction disc, and
- - at least one of the friction zones from the friction discs to the corresponding input disc,
an amount of an axial force being dependent on the applied torsion angle.
Die Reibeinrichtung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsscheiben eine derartige vorbestimmte axiale Gesamtnachgiebigkeit aufweisen, dass der nutzbare Wegbereich mittels der Gesamtnachgiebigkeit um den Faktor 1,5 bis 3 vergrößert ist.The friction device is primarily characterized in that the input disks have such a predetermined total axial flexibility that the usable travel range is increased by a factor of 1.5 to 3 by means of the total flexibility.
Es wird im Folgenden auf die genannte Drehachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.In the following, reference is made to the axis of rotation mentioned when the axial direction, radial direction or the direction of rotation and corresponding terms are used without explicitly indicating otherwise. Unless explicitly stated otherwise, ordinal numbers used in the description above and below only serve to clearly distinguish them and do not reflect any order or ranking of the components referred to. An ordinal number greater than one does not mean that another such component must necessarily be present.
Die hier vorgeschlagene Reibeinrichtung ist wie eingangs erläutert zum Bewirken einer gezielten Torsionsnachgiebigkeit in einem Antriebsstrang eingerichtet, wobei zwischen einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite ein definiertes Reibmoment mittels der vorgespannten Tellerfeder und der Reibscheiben erzeugt ist. Besonders ist hierbei, dass die Tellerfeder abhängig von einem relativen Verdrehwinkel zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite unterschiedlich stark vorgespannt ist und somit, beispielsweise mit zunehmendem relativen Verdrehwinkel ein zunehmendes verändertes Reibmoment zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite übertragbar ist. Das Grundprinzip dieser Reibeinrichtung entspricht in erster Näherung einer Rutschkupplung, wobei hier nicht ein Drehmomentgrenzwert eingestellt ist, ab welchem kein (zusätzliches) Überschussdrehmoment mehr übertragbar ist, sondern Verdrehwinkel-abhängig verschiedene (definierte) Drehmomente maximal übertragbar sind. Der Verdrehwinkel wiederum ist abhängig von einer Drehmomentquelle zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite, wobei bevorzugt die Reibeinrichtung für beide Drehmomentrichtungen um die Drehachse eingerichtet ist (beispielsweise für ein Zugmoment und ein Schubmoment in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs). Es sei darauf hingewiesen, dass ein Drehmoment sowohl über die Eingangsseite als auch über die Ausgangsseite (gegen die jeweils träge Komponente (einleitbar und übertragbar ist). Beispielsweise im Einsatz in einem Kraftfahrzeug ist die Eingangsseite sowohl als Eingangsseite für ein Zugmoment als auch als Eingangsseite für ein Schubmoment einsetzbar. Das gilt folglich entsprechend umgekehrt für die Ausgangsseite. Die Tellerfeder ist zwischen einer ersten Reibscheibe und einer zweiten Reibscheibe angeordnet und mittelbar oder unmittelbar von den Reibscheiben vorgespannt. Dazu weist jede der Reibscheiben jeweils zumindest einen Kontaktbereich auf, über welchen die Reibscheibe mittelbar oder unmittelbar mit der Tellerfeder in kraftübertragendem Kontakt steht. In einer bevorzugten Ausführungsform findet zwischen den Kontaktbereichen und der Tellerfeder keine beziehungsweise nur eine vernachlässigbare relative Verdrehung statt. Damit wird Reibverschleiß an der Tellerfeder sowie auch an den Kontaktbereichen der Reibscheibe ausgeschlossen beziehungsweise zumindest für eine angestrebte Lebensdauer ausreichend vernachlässigbar gering gehalten. Auf der anderen Seite, also von der Tellerfeder aus gesehen axial-außen beziehungsweise eingangsscheibenseitig, weisen die Reibscheiben jeweils zumindest eine Reibzone auf, welche mit der jeweils korrespondierenden Eingangsscheibe in mittelbaren oder unmittelbaren Kontakt steht. In einer bevorzugten Ausführungsform findet allein zwischen den Reibzonen der Reibscheibe und der jeweils korrespondierenden Eingangsscheibe (mittelbar oder unmittelbar) eine relative Verdrehung, sowie eine Reibmomentübertragung statt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest das Reibmoment zwischen den Reibzonen und der Eingangsscheibe das maßgebliche Reibmoment und weitere Reibmomente und/oder Nachgiebigkeiten sind entweder vernachlässigbar oder (nahezu) konstant über den relativen Verdrehwinkel.As explained at the outset, the friction device proposed here is set up to bring about targeted torsional flexibility in a drive train, with a defined frictional moment being generated between an input side and an output side by means of the prestressed plate spring and the friction disks. What is special here is that the disc spring is preloaded to different degrees depending on a relative angle of rotation between the input side and the output side and thus, for example with an increasing relative angle of rotation, an increasing change in frictional torque can be transmitted between the input side and the output side. The basic principle of this friction device corresponds to a first approximation of a slipping clutch, whereby a torque limit value is not set here, from which no (additional) excess torque can be transmitted, but different (defined) torques depending on the torsion angle are maximally transmittable. The twisting angle in turn depends on a torque source between the input side and the output side, with the friction device preferably being set up for both directions of torque about the axis of rotation (for example for a traction torque and a thrust torque in a drive train of a motor vehicle). It should be noted that a torque can be introduced and transmitted both via the input side and via the output side (against the respective inert component). For example, when used in a motor vehicle, the input side is both the input side for a traction torque and the input side for a thrust torque can be used. The opposite applies accordingly to the output side. The plate spring is arranged between a first friction disk and a second friction disk and is preloaded directly or indirectly by the friction disks. For this purpose, each of the friction disks has at least one contact area, via which the friction disk indirectly or is in direct force-transmitting contact with the disc spring. In a preferred embodiment, there is no or only negligible relative torsion between the contact areas and the disc spring. This reduces frictional wear on the disc spring and also on the K Contact areas of the friction disc excluded or at least kept sufficiently low for a desired service life. On the other side, that is to say axially on the outside or on the input disk side as seen from the plate spring, the friction disks each have at least one friction zone which is in direct or indirect contact with the respective corresponding input disk. In a preferred embodiment, only between the friction zones of the friction disk and the corresponding input disk in each case is there a relative rotation (directly or indirectly) and a transmission of frictional torque. In a preferred embodiment, at least the frictional torque between the friction zones and the input disk is the relevant frictional torque and other frictional torques and/or flexibility are either negligible or (almost) constant over the relative torsion angle.
In einem unbelasteten Zustand der Reibeinrichtung ist ein infolge der vorliegenden axialen Vorspannung der Tellerfeder ein vorbestimmtes erstes maximales Drehmoment von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite und umgekehrt übertragbar. Liegt zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite jedoch ein Drehmomentgefälle an, welches größer als das beschriebene maximale Drehmoment ist, so findet zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite eine relative Verdrehung statt, welche in einem entsprechenden Verdrehwinkel um die Drehachse resultiert. Infolge von einer Rampenform der zumindest einen Reibzone und/oder zumindest einer der Eingangsscheiben wird der relative Verdrehwinkel in einen Axialhub umgewandelt, welcher sich wiederum als Axialhub der Tellerfeder auswirkt, sodass damit der Betrag der Axialkraft verändert wird.When the friction device is in an unloaded state, a predetermined first maximum torque can be transmitted from the input side to the output side and vice versa as a result of the axial prestressing of the disk spring. However, if there is a torque gradient between the input side and the output side which is greater than the maximum torque described, a relative twisting takes place between the input side and the output side, which results in a corresponding twisting angle about the axis of rotation. As a result of a ramp shape of the at least one friction zone and/or at least one of the input disks, the relative angle of rotation is converted into an axial stroke, which in turn acts as an axial stroke of the plate spring, so that the amount of the axial force is changed.
Hier ist nun vorgeschlagen, dass die Eingangsscheiben eine vorbestimmte axiale Gesamtnachgiebigkeit aufweisen, wobei diese Gesamtnachgiebigkeit derart eingerichtet ist, dass der nutzbare Wegbereich mittels der Gesamtnachgiebigkeit um den Faktor 1,5 [anderthalb] bis 3 [drei] vergrößert ist. Der nutzbare Wegbereich der Tellerfeder ist somit in der Folge dieser Reihenschaltung verlängert. Die Gesamtnachgiebigkeit ist eine Federkennlinie der Eingangsscheiben. Es sei dabei darauf hingewiesen, dass die Eingangsscheiben miteinander verbunden sind und die Verbindungen unter Umständen in die Gesamtnachgiebigkeit mit einspielen, wobei bevorzugt die Teilnachgiebigkeit der Verbindungen gegenüber der Nachgiebigkeit der Eingangsscheiben selbst gering bis vernachlässigbar ist, also im Vergleich sehr steif ausgeführt ist.Here it is now proposed that the input discs have a predetermined total axial flexibility, this total flexibility being set up in such a way that the usable travel range is increased by a factor of 1.5 [one and a half] to 3 [three] by means of the total flexibility. The usable travel range of the disc spring is thus extended as a result of this series connection. The total compliance is a spring characteristic of the input discs. It should be noted that the input disks are connected to one another and the connections may contribute to the overall flexibility, with the partial flexibility of the connections being low to negligible compared to the flexibility of the input disks themselves, i.e. being very stiff in comparison.
Die jeweilige Eingangsscheibe ist bevorzugt einstückig gebildet, sodass die Anzahl von Fügestellen, welche zu der Gesamtnachgiebigkeit beitragen, möglichst gering ist. In einem Weg-Kraft-Diagramm ist die Gesamtnachgiebigkeit (also die Federkennlinie) derart ausgeführt, dass sie in einer maximal steifen Ausführungsform der Gesamtnachgiebigkeit (also sehr steifen Eingangsscheiben) den nutzbaren Wegbereich der Tellerfeder um 50 % [fünfzig Prozent] (also zusätzlich) verlängert, sodass also der minimale nutzbare Wegbereich das Anderthalbfache des nutzbaren Wegbereichs der Tellerfeder beträgt. Bei einer maximal weichen Gesamtnachgiebigkeit (also zumindest einer sehr weichen Eingangsscheibe) verlängert sich der nutzbare Wegbereich der Tellerfeder (zusätzlich) um das Zweifache, sodass also der maximale nutzbare Wegbereich das Dreifache des nutzbaren Wegbereichs der Tellerfeder beträgt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gesamtnachgiebigkeit eine Gerade oder in dem abgefragten Wirkbereich (näherungsweise) eine Gerade. In der Superposition von der Gesamtnachgiebigkeit der Eingangsscheiben und der Tellerfederkennlinie der Tellerfeder ergibt sich also ein deutlich längerer nutzbarer Wegbereich zwischen der minimalen nutzbaren Kraft und der maximalen nutzbaren Kraft, welche von der Reibeinrichtung zum Erreichen eines entsprechenden reibschlüssig übertragbaren Drehmoments auslegungsgemäß abgefragt ist.The respective input disk is preferably formed in one piece, so that the number of joints that contribute to the overall flexibility is as small as possible. In a path-force diagram, the total flexibility (i.e. the spring characteristic) is designed in such a way that in a maximum stiff embodiment of the total flexibility (i.e. very stiff input discs) it extends the usable travel range of the plate spring by 50% [fifty percent] (i.e. additionally). , so that the minimum usable travel range is one and a half times the usable travel range of the disk spring. With maximum soft overall compliance (i.e. at least a very soft input disc), the usable travel range of the disc spring is (additionally) doubled, so that the maximum usable travel range is three times the usable travel range of the disc spring. In a preferred embodiment, the overall flexibility is a straight line or (approximately) a straight line in the effective range queried. In the superposition of the overall flexibility of the input disks and the diaphragm spring characteristic curve of the diaphragm spring, there is a significantly longer usable path range between the minimum usable force and the maximum usable force, which is requested by the friction device to achieve a corresponding frictionally transmittable torque according to the design.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Axialkraft aus der Tellerfederkraft resultiert und näherungsweise Betrags-identisch und Richtungs-identisch sind.It should be noted that the axial force results from the disk spring force and is approximately identical in magnitude and direction.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Definition der Gesamtnachgiebigkeit für den in der Reibeinrichtung vorliegenden Durchmesser beziehungsweise den mittleren Reibdurchmesser der Gesamtfläche der Reibzonen bezogen auf die Drehachse ist.It should be pointed out that the definition of the total flexibility for the diameter present in the friction device or the average friction diameter of the total area of the friction zones is related to the axis of rotation.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibeinrichtung vorgeschlagen, dass ein erster der Kontaktbereiche und eine erste der Reibzonen auf jeweils einem ersten Durchmesser, sowie ein zweiter der Kontaktbereiche und eine zweite der Reibzonen auf jeweils einem zweiten Durchmesser angeordnet sind, wobei zumindest einer der ersten Durchmesser ungleich den jeweils gleichseitigen zweiten Durchmesser ist,
wobei die Gesamtnachgiebigkeit definiert ist für denjenigen Kontaktbereich und diejenige Reibzone, welche den geringsten Durchmesserversatz relativ zueinander aufweisen.It is also proposed in an advantageous embodiment of the friction device that a first of the contact areas and a first of the friction zones are each arranged on a first diameter, and a second of the contact areas and a second of the friction zones are each arranged on a second diameter, with at least one of the first diameter is not equal to the second equilateral diameter,
the overall compliance being defined for that contact area and that friction zone which have the smallest diameter offset relative to one another.
Hier ist vorgeschlagen, dass ein erster Kontaktbereich einer der Reibscheiben und eine zugehörige beziehungsweise resultierende erste Reibzone, welche bei einem ersten Verdrehwinkel aktiv sind, für die Übertragung der Axialkraft, jeweils auf einem ersten Durchmesser angeordnet sind. Weiterhin sind ein zweiter Kontaktbereich und eine zugehörige beziehungsweise resultierende zweite Reibzone auf jeweils einem zweiten Durchmesser angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, dass die ersten Durchmesser in einer Ausführungsform identisch oder voneinander abweichend sind, wobei bevorzugt der Kontaktbereich jeweils eine geringe Kontaktfläche aufweist, welche an einen Linienkontakt angenähert ist, welche den Tellerfeder-seitigen ersten Durchmesser definiert. Die radiale Ausdehnung der Reibzonen ist bevorzugt nicht auf einen reinen Linienkontakt, sondern auf einen möglichst großflächigen Kontakt ausgelegt, sodass der entsprechende Durchmesser bevorzugt der mittlere Durchmesser ist, welcher näherungsweise für die Berechnung des maximal übertragbaren Reibmoments zu Grunde gelegt ist. Hier ist weiterhin für einen zweiten Verdrehwinkel, welcher beispielsweise größer ist als der erste Verdrehwinkel, wobei der erste Verdrehwinkel beispielsweise die Null Lage ist, ein von dem ersten Kontaktbereich verschiedener zweiter Kontaktbereich und/oder eine zu dem zweiten Verdrehwinkel zugehörige zweite Reibzone vorgesehen, welche von der ersten Reibzone verschieden ist. Der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich und/oder die erste Reibzone und die zweite Reibzone sind jeweils durch ihren Durchmesser voneinander unterschiedlich. Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass ein unterschiedlicher Durchmesser der zwei Kontaktbereiche zu einer unterschiedlichen Auflage an der Tellerfeder führen (infolge der Verkippung) und die unterschiedlichen Durchmesser der Reibzonen zu einem unterschiedlichen Reibradius beziehungsweise Reibdurchmesser führen und somit unter der Annahme einer gleichen Axialkraft zu unterschiedlichen maximal übertragbaren Reibmomenten führen (näherungsweise proportional zu dem Durchmesser).It is proposed here that a first contact area of one of the friction disks and an associated or resulting first friction zone, which are active at a first angle of rotation, for the transmission of the axial force, are each arranged on a first diameter. Furthermore, a second contact area and an associated or resulting second friction zone are each arranged on a second diameter. It should be noted that the first diameters in one embodiment are identical or different from one another, with the contact area preferably having a small contact area in each case, which approximates a line contact that defines the first diameter on the plate spring side. The radial extent of the friction zones is preferably not designed for pure line contact, but for contact over the largest possible area, so that the corresponding diameter is preferably the mean diameter, which is used as an approximate basis for calculating the maximum transmittable frictional torque. Here is also for a second angle of rotation, which for example is greater than the first angle of rotation, wherein the first angle of rotation is, for example, the zero position, a different from the first contact area second contact area rich and/or a second friction zone associated with the second angle of rotation is provided, which differs from the first friction zone. The first contact area and the second contact area and/or the first friction zone and the second friction zone are each different from one another in terms of their diameter. It should be pointed out again that a different diameter of the two contact areas leads to a different contact on the disc spring (as a result of the tilting) and the different diameters of the friction zones lead to a different friction radius or friction diameter and thus, assuming the same axial force, to different maximums transmittable friction torques (approximately proportional to the diameter).
Hier ist vorgeschlagen, dass die Gesamtnachgiebigkeit für denjenigen Kontaktbereich definiert ist, welcher zu der zugehörigen beziehungsweise resultierenden Reibzone, also welcher bei einem bestimmten Verdrehwinkel bei der Übertragung der Axialkraft aktiv sind, mit dem geringsten Durchmesserversatz relativ zueinander definiert ist. Die Reibscheibe selbst weist eine Nachgiebigkeit auf, welche maßgeblich davon abhängig ist, wie groß der Durchmesserversatz zwischen dem Kontaktbereich und der zugehörigen Reibzone ist, welche gerade aktiv sind. Je geringer der Durchmesserversatz ist, desto geringer ist die wirksame Nachgiebigkeit der Reibscheibe. Die Reibscheibe leistet somit in der Superposition beziehungsweise Reihenschaltung von ihrer eigenen Nachgiebigkeit und der Tellerfederkennlinie nur einen geringen Beitrag, sodass die definierte Gesamtnachgiebigkeit der Eingangsscheiben hier besonders vorteilhaft eingesetzt ist. Wenn hingegen der Durchmesserversatz zwischen dem aktiven Kontaktbereich und der aktiven Reibzone groß ist, wird auch der Beitrag der Nachgiebigkeit der Reibscheibe in der Reihenschaltung der Federkennlinien größer und somit der Gesamtwegbereich schon dadurch verlängert. Hierfür ist die Gesamtnachgiebigkeit dann weniger relevant beziehungsweise leistet einen geringeren Beitrag zum Erreichen des gesetzten Ziels. Gleichwohl kann die Gesamtnachgiebigkeit auch derart ausgelegt sein, dass sie bei einem größeren oder dem maximalen Durchmesserversatz größer ist als bei dem geringsten Durchmesserversatz.It is proposed here that the overall flexibility is defined for that contact area which is defined with the smallest diameter offset relative to the associated or resulting friction zone, i.e. which is active at a specific twisting angle in the transmission of the axial force. The friction disk itself has a resilience that is largely dependent on how large the diameter offset is between the contact area and the associated friction zone, which are currently active. The smaller the diameter offset, the smaller the effective compliance of the friction disc. The friction disk thus makes only a small contribution in the superposition or series connection of its own flexibility and the diaphragm spring characteristic, so that the defined overall flexibility of the input disks is used particularly advantageously here. If, on the other hand, the diameter offset between the active contact area and the active friction zone is large, the contribution made by the flexibility of the friction disc in the series connection of the spring characteristics is greater and the total travel range is thus lengthened. The overall compliance is then less relevant for this or makes a smaller contribution to achieving the set goal. Nevertheless, the overall flexibility can also be designed in such a way that it is greater with a larger or the maximum diameter offset than with the smallest diameter offset.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibeinrichtung vorgeschlagen, dass ein erster axialer Abstand zwischen dem ersten Kontaktbereich und der ersten Reibzone ungleich einem zweiten axialen Abstand zwischen dem zweiten Kontaktbereich und der zweiten Reibzone ist.It is further proposed in an advantageous embodiment of the friction device that a first axial distance between the first contact area and the first friction zone is not equal to a second axial distance between the second contact area and the second friction zone.
Bei dieser Ausführungsform ist vorgeschlagen, dass bei zumindest einer der Reibscheiben zwei unterschiedliche Abstände bei der Übertragung der Axialkraft abhängig von dem anliegenden Verdrehwinkel gebildet sind. Die unterschiedlichen Abstände haben also als Resultat, dass damit abhängig von dem anliegenden Verdrehwinkel zusätzlich eine unterschiedliche Vorspannung an der Tellerfeder erzeugt wird, wobei dies in einer größeren wirksamen Axialkraft resultiert und/oder in einer größeren Deformation der Reibscheibe, wobei beispielsweise eine Vergrößerung mit der wirksamen Fläche der Reibzone erzielt wird. Beispielsweise wird damit erzielt, dass sich Reibzonen, welche auf unterschiedlichen Durchmessern angeordnet sind, miteinander überlappen. Es sei darauf hingewiesen, dass in einer Ausführungsform die erste Reibzone und die zweite Reibzone miteinander identisch sind. In einer anderen Ausführungsform sind der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich miteinander identisch. Identische Kontaktbereiche beziehungsweise Reibzonen weisen einen identischen (wirksamen) Durchmesser auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine jeweilige Reibzone zu der korrespondierenden Gegenreibfläche der jeweiligen Eingangsscheibe in radialer Richtung geneigt ausgeführt, wobei der hier definierte axiale Abstand dann zwischen der höchsten Erhebung der Reibzone und dem Kontaktbereich der jeweiligen Reibscheibe definiert ist. Auch sei darauf hingewiesen, dass dieser axiale Abstand in einer entlasteten Lage beziehungsweise Form der Reibscheibe definiert ist und infolge der Krafteinleitung mit der jeweiligen Eingangsscheibe und der Tellerfeder infolge der Deformation der Reibscheibe nicht oder Verdrehwinkel abhängig nicht vorliegt.In this embodiment, it is proposed that at least one of the friction disks should have two different distances when the axial force is transmitted, depending on the angle of rotation present. The result of the different distances is that, depending on the angle of rotation present, a different preload is also generated on the disk spring, which results in a greater effective axial force and/or in a greater deformation of the friction disc, with an increase, for example, with the effective Surface of the friction zone is achieved. For example, this means that friction zones that are arranged on different diameters overlap with one another. It should be noted that in one embodiment the first friction zone and the second friction zone are identical to each other. In another embodiment, the first contact area and the second contact area are identical to one another. Identical contact areas or friction zones have an identical (effective) diameter. In a preferred embodiment, a respective friction zone is inclined in the radial direction to the corresponding counter-friction surface of the respective input disk, the axial distance defined here then being defined between the highest elevation of the friction zone and the contact area of the respective friction disk. It should also be noted that this axial distance is defined in a relieved position or shape of the friction disk and is not present due to the introduction of force with the respective input disk and the plate spring due to the deformation of the friction disk or is not dependent on the torsion angle.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibeinrichtung vorgeschlagen, dass die erste Reibzone und die zweite Reibzone in Umlaufrichtung und radialer Richtung rampenförmig ineinander übergehen.It is also proposed in an advantageous embodiment of the friction device that the first friction zone and the second friction zone merge into one another in a ramp-like manner in the circumferential direction and the radial direction.
Bei dieser Ausführungsform ist zusätzlich zu der Rampenübersetzung (in Umlaufrichtung) die resultierende Verkippung der Tellerfeder genutzt, um die Kraftübertragung von der Tellerfeder auf die Reibscheibe auf einen anderen Kontaktbereich zu übertragen und/oder die Krafteinleitung auf die Reibscheibe derart zu verändern, dass eine andere Reibzone auf einem anderen Durchmesser als bei einem geringeren Drehmomentgefälle zusätzlich oder alternativ für einen Reibschluss mit der Eingangsscheibe (mittelbar oder unmittelbar) in Kontakt gebracht ist. In einer Ausführungsform ist zwischen den verschiedenen Kontaktbereichen und/oder den verschiedenen Reibzonen ein sanfter also Rampen-artiger, Übergang gebildet, wobei dieser Rampen-artige Übergang also radial ausgerichtet ist im Gegensatz zu der Rampen-artigen Übersetzung für das axiale Vorspannen der Tellerfeder, welche in Umlaufrichtung ausgerichtet ist. Diese beiden Rampen sind also zueinander superponiert. Ein solcher sanfter Übergang hat Vorteile hinsichtlich der Bauteilbelastung und hinsichtlich einer (damit vermiedenen oder zumindest reduzierten) Geräuschinduktion.In this embodiment, in addition to the ramp ratio (in the direction of rotation), the resulting tilting of the disk spring is used to transfer the force transmission from the disk spring to the friction disk to another contact area and/or to change the introduction of force to the friction disk in such a way that another friction zone is additionally or alternatively brought into contact (directly or indirectly) with the input disk on a different diameter than with a lower torque gradient for frictional engagement. In one embodiment, a gentle, i.e. ramp-like, transition is formed between the different contact areas and/or the different friction zones, with this ramp-like transition being oriented radially, in contrast to the ramp-like translation for the axial prestressing of the disc spring, which aligned in the direction of rotation. So these two ramps are superimposed on each other. Such a smooth transition has advantages in terms of component stress and in terms of (thus avoided or at least reduced) noise induction.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibeinrichtung vorgeschlagen, dass der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich aus derjenigen der Tellerfeder zugewandten Oberfläche der betreffenden Reibscheibe mit einer voneinander unterschiedlichen Höhe hervorstehen,
wobei bevorzugt zumindest einer der Kontaktbereiche Kuppen-förmig gebildet ist.It is further proposed in an advantageous embodiment of the friction device that the first contact area and the second contact area protrude from that surface of the relevant friction disk which faces the cup spring at a different height from one another,
preferably at least one of the contact areas is formed in the shape of a dome.
Hier ist vorgeschlagen, dass die zwei Kontaktbereiche auf zwei unterschiedlichen Durchmessern mit einer voneinander unterschiedlichen Höhe hervorstehen. Damit ist erreicht, dass der axiale Abstand zwischen der Tellerfeder und der Reibscheibe unterschiedlich ist und/oder die axiale Dicke der Reibscheibe im Bereich der unterschiedlichen Durchmesser der Kontaktbereiche unterschiedlich ist. In letzterem Falle bedeutet das, dass der Kontaktbereich mit der größeren Höhe bei einem Bereich der Reibscheibe gebildet ist, wo die Reibscheibe dünner ist als in dem Bereich, wo der andere Kontaktbereich mit der geringeren Höhe gebildet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist sowohl die Reibscheibe bei dem höheren Kontaktbereich dünner als auch der höhere Kontaktbereich axial näher bei der Tellerfeder angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der radial-innere Kontaktbereich mit der größeren Höhe ausgeführt.It is proposed here that the two contact areas protrude on two different diameters with a height that differs from one another. This means that the axial distance between the disc spring and the friction disk is different and/or the axial thickness of the friction disk is different in the area of the different diameters of the contact areas. In the latter case, this means that the contact area with the larger height is formed at a portion of the friction plate where the friction plate is thinner than in the area where the other contact area with the smaller height is formed. In a preferred embodiment, the friction disk is thinner at the higher contact area and the higher contact area is arranged axially closer to the plate spring. In a preferred embodiment, the radially inner contact area is designed with the greater height.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest einer der Kontaktbereiche Kuppen-förmig gebildet, sodass auch trotz einer Verkippung der Tellerfeder über den nutzbaren Wegbereich zumindest annäherungsweise eine Kontaktlinie gebildet ist. In einer Ausführungsform sind die Kontaktbereiche als umlaufende geschlossene Ringe oder als einzelne Noppen gebildet, wobei bevorzugt ein jeweiliger Kontaktbereich auf einem definierten Durchmesser zur Drehachse angeordnet sind.In an advantageous embodiment, at least one of the contact areas is formed in the shape of a peak, so that a contact line is at least approximately formed despite a tilting of the plate spring over the usable travel range. In one embodiment, the contact areas are formed as circumferential closed rings or as individual nubs, with a respective contact area preferably being arranged on a defined diameter relative to the axis of rotation.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibeinrichtung vorgeschlagen, dass das Verhältnis von der maximalen nutzbaren Kraft zu der minimalen nutzbaren Kraft größer 1,5 oder größer 2 ist.It is also proposed in an advantageous embodiment of the friction device that the ratio of the maximum usable force to the minimum usable force is greater than 1.5 or greater than 2.
Hier ist vorgeschlagen, dass die Tellerfeder derart betrieben wird, dass ihre maximale nutzbare Kraft dividiert durch die minimale nutzbare Kraft größer 1,5 [anderthalb] oder größer 2 [zwei] ist. Welche Ausführungsform vorteilhaft ist, hängt von der Einbausituation beziehungsweise von dem Pflichtenheft ab. Es sei darauf hingewiesen, dass in beiden Fällen ein Verhältnis der Gesamtkennlinie, welche sich aus der Reihenschaltung der Gesamtnachgiebigkeit und der Tellerfederkennlinie der Tellerfeder ergibt, zu der Tellerfederkennlinie wie oben angegeben 1,5 bis 3 beträgt, also nicht hiervon abhängig ausgelegt wird.Here it is suggested that the disc spring be operated such that its maximum usable force divided by the minimum usable force is greater than 1.5 [one and a half] or greater than 2 [two]. Which embodiment is advantageous depends on the installation situation or the specifications. It should be noted that in both cases a ratio of the overall characteristic, which results from the series connection of the overall flexibility and the diaphragm spring characteristic of the diaphragm spring, to the diaphragm spring characteristic is 1.5 to 3 as stated above, i.e. it is not designed to be dependent on this.
Bei einer Ausführungsform der Gesamtkennlinie mit einem Verhältnis der maximalen nutzbaren Kraft [Zähler] zu der minimalen nutzbaren Kraft [Nenner] von größer 1,5 [anderthalb] und kleiner gleich 2 [zwei] ist bevorzugt einzig der Wegbereich ausgehend von dem lokalen Minimum (rechts der Planlage der Tellerfeder) genutzt.In one embodiment of the overall characteristic with a ratio of the maximum usable force [numerator] to the minimum usable force [denominator] of greater than 1.5 [one and a half] and less than or equal to 2 [two], preferably only the displacement range starting from the local minimum (right the flatness of the disk spring).
Bei der Ausführungsform der Gesamtkennlinie mit einem Verhältnis der maximalen nutzbaren Kraft [Zähler] zu der minimalen nutzbaren Kraft [Nenner] von größer 2 [zwei] ist bevorzugt der Wegbereich sowohl links als auch rechts der Planlage genutzt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Planlage etwa oder exakt mittig zwischen der minimalen nutzbaren Kraft und der maximalen nutzbaren Kraft angeordnet.In the embodiment of the overall characteristic with a ratio of the maximum usable force [numerator] to the minimum usable force [denominator] of greater than 2 [two], the travel range is preferably used both to the left and to the right of the flat position. In a preferred embodiment, the flat position is arranged approximately or exactly in the middle between the minimum usable force and the maximum usable force.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibeinrichtung vorgeschlagen, dass zumindest eine der Eingangsscheiben Sektorausbrüche und Radialstege zwischen den Sektorausbrüchen aufweist,
wobei von den Radialstegen die Gegenreibfläche für die Reibzonen der korrespondierenden Reibscheibe gebildet ist, und
wobei die Radialstege eine Stegnachgiebigkeit aufweisen, von welchen ein Hauptanteil der vorbestimmten Gesamtnachgiebigkeit gebildet ist,
wobei bevorzugt die Stegnachgiebigkeit abhängig von dem wirksam anliegenden Durchmesser der korrespondierenden Reibzone veränderlich ist.It is also proposed in an advantageous embodiment of the friction device that at least one of the input disks has sector cutouts and radial webs between the sector cutouts,
wherein the counter-friction surface for the friction zones of the corresponding friction disk is formed by the radial webs, and
wherein the radial ridges have a ridge compliance that constitutes a major portion of the predetermined total compliance,
the flexibility of the webs preferably being variable as a function of the effectively applied diameter of the corresponding friction zone.
Hier ist nun vorgeschlagen, dass die Gesamtnachgiebigkeit maßgeblich dadurch erreicht wird, dass zumindest eine der Eingangsscheiben Sektorausbrüche aufweist und zwischen den Sektorausbrüchen stehenbleibende Radialstege aufweist, welche eine definierte Stegnachgiebigkeit aufweisen. Diese Stegnachgiebigkeit ist abhängig von der Länge des Stegs sowie von der Breite und der Dicke des Radialstegs. Weiterhin ist die Stegnachgiebigkeit von Rippen oder Bördelkanten abhängig. Es bestehen somit große Freiheiten bei der Einstellung der Stegnachgiebigkeit. In einer Ausführungsform ist die jeweils andere Eingangsscheibe ohne Sektorausbrüche also durchgehend gebildet, womit eine große Axialsteifigkeit im Vergleich zu der Eingangsscheibe mit den Sektorausbrüchen gebildet ist und/oder eine hohe Drehmomentsteifigkeit zwischen einem Innenumfang und einem Außenumfang im Vergleich zu der Eingangsscheibe mit den Sektorausbrüchen gebildet ist.It is now proposed here that the overall resilience is significantly achieved in that at least one of the input disks has sector breakouts and has radial webs that remain between the sector breakouts and have a defined web resilience. This web flexibility is dependent on the length of the web and on the width and thickness of the radial web. Furthermore, the web flexibility is dependent on ribs or flanged edges. There is thus a great deal of freedom in setting the web flexibility. In one embodiment, the respective other input disk is formed continuously without sector openings, which means that there is high axial rigidity compared to the input disk with the sector openings and/or high torque rigidity between an inner circumference and an outer circumference compared to the input disk with the sector openings .
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Stegnachgiebigkeit derart eingerichtet, dass sie über den wirksam anliegenden Durchmesser der korrespondierenden Reibzone der Reibscheibe veränderlich ist. Beispielsweise ist die Veränderung der Stegnachgiebigkeit korrespondierend zu der Veränderung der Nachgiebigkeit der Reibscheibe abhängig von einem Durchmesserversatz, wie oben beschrieben, angepasst, sodass eine Gesamtnachgiebigkeit der Eingangsscheiben zusammen mit der Nachgiebigkeit der betreffenden Reibscheibe eine (nahezu) gerade Federkennlinie ergeben. Dies ist vorteilhaft hinsichtlich der Beherrschbarkeit des Gesamtaufbaus, muss jedoch nicht vorteilhaft für den Betrieb einer solchen Reibeinrichtung sein.In an advantageous embodiment, the web resilience is set up in such a way that it can be changed over the effectively applied diameter of the corresponding friction zone of the friction disk. For example, the change in web compliance corresponding to the change in compliance of the friction disc is adjusted as a function of a diameter offset, as described above, so that the overall compliance of the input discs together with the compliance of the relevant friction disc results in an (almost) straight spring characteristic. This is advantageous with regard to the controllability of the overall structure, but does not have to be advantageous for the operation of such a friction device.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibeinrichtung vorgeschlagen, dass die Reibscheiben jeweils über in Umlaufrichtung wirksame Einhängungen der Reibscheiben drehmomentübertragend verbunden sind:
- - mit einem separaten Anschlusselement, welches zum drehmomentübertragenden Verbinden mit der Ausgangsseite eingerichtet ist, und/oder
- - miteinander.
- - With a separate connection element, which is set up for torque-transmitting connection to the output side, and / or
- - commonality.
Wie bereits oben beschrieben, ist bevorzugt eine Relativbewegung zwischen den Reibscheiben und der Tellerfeder unterbunden beziehungsweise gering gehalten. Hier ist vorgeschlagen, dass eine Fixierung der Reibscheiben zueinander und somit eine Fixierung zu der Tellerfeder über entsprechende Einhängungen mit einem separaten Anschlusselement, beispielsweise eine Welle beziehungsweise ein Nabenelement, gebildet ist und/oder die Reibscheiben über Einhängungen miteinander verbunden sind. Solche Einhängungen sind beispielsweise nach radial-innen oder radial-außen weisende Laschen, wobei bei Einhängungen zum Verbinden der Reibscheiben miteinander bevorzugt eine axiale Erstreckung radial-außerhalb oder radial-innerhalb der Tellerfeder gebildet ist.As already described above, a relative movement between the friction disks and the disk spring is preferably prevented or kept small. It is proposed here that the friction disks are fixed to one another and thus fixed to the plate spring via corresponding suspensions with a separate connecting element, for example a shaft or a hub element, and/or the friction disks are connected to one another via suspensions. Such suspensions are, for example, tabs pointing radially inwards or radially outwards, with suspensions for connecting the friction disks to one another preferably forming an axial extension radially outside or radially inside the disc spring.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibeinrichtung vorgeschlagen, dass die Tellerfeder über in Umlaufrichtung wirksame Einhängungen der Tellerfeder drehmomentübertragend mit einer der Reibscheiben verbunden ist.It is also proposed in an advantageous embodiment of the friction device that the disk spring is connected to one of the friction disks in a torque-transmitting manner via suspensions of the disk spring that are effective in the direction of rotation.
Hier ist vorgeschlagen, dass zum Erreichen des zuvor genannten Ziels einer geringen oder keinen Relativbewegung zwischen der Tellerfeder und den Reibscheiben Einhängungen an der Tellerfeder vorgesehen sind, welche mit zumindest einer der Reibscheiben verbunden ist, sodass eine Relativbewegung in Umlaufrichtung unterbunden ist. Auch diese Einhängungen sind beispielsweise als nach radial-außen oder nach radial-innen gerichtete Laschen mit oder ohne axiale Erstreckung ausgeführt. Ob die Laschen an der Reibscheibe oder an der Tellerfeder vorgesehen sind und entsprechende Aussparungen an der Reibscheibe beziehungsweise Tellerfeder vorgesehen sind, ist unerheblich.It is proposed here that, in order to achieve the above-mentioned goal of little or no relative movement between the plate spring and the friction disks, suspensions are provided on the plate spring, which is connected to at least one of the friction disks, so that a relative movement in the direction of rotation is prevented. These attachments are also designed, for example, as tabs directed radially outwards or radially inward, with or without an axial extension. It is irrelevant whether the tabs are provided on the friction disc or on the plate spring and whether corresponding recesses are provided on the friction disc or plate spring.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Torsionsschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend
ein Eingangselement und ein Ausgangselement, sowie eine Reibeinrichtung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung,
wobei das Eingangselement mittels der Reibeinrichtung mit dem Ausgangselement dissipativ gedämpft drehmomentübertragend verbunden ist,
wobei bevorzugt der Torsionsschwingungsdämpfer als Pendelwippendämpfer ausgeführt ist.According to a further aspect, a torsional vibration damper for a drive train is proposed, comprising
an input element and an output element, as well as a friction device according to an embodiment according to the above description,
wherein the input element is connected by means of the friction device to the output element in a dissipatively damped torque-transmitting manner,
the torsional vibration damper preferably being designed as a pendulum rocker damper.
Torsionsschwingungsdämpfer sind aus dem Stand der Technik bekannt und verbreitet eingesetzt beispielsweise in Hybrid-Applikationen umfassend eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Antriebsmaschine (beispielsweise im Bereich von Kraftfahrzeugen), wobei im Betrieb Drehungleichförmigkeiten einer Verbrennungskraftmaschine mittels des Torsionsschwingungsdämpfers reduziert werden und der Drehmomentbegrenzer Übermomente aus dem Antriebsstrang herausfiltert, um im Falle eines kritischen Resonanzfahrzustands den Antriebsstrang vor einer Beschädigung zu schützen. Für einige Anwendungen ist es erwünscht, Hysterese-Eigenschaften mittels zumindest einer Reibeinrichtung vorzuhalten, womit ein Ansprechverhalten des Torsionsschwingungsdämpfers verzögert beziehungsweise moduliert wird. Alternativ ist die Reibeinrichtung dem Torsionsschwingungsdämpfer vorgeschaltet beziehungsweise nachgeschaltet, wobei bevorzugt der Torsionsschwingungsdämpfer (nahezu) frei von Dissipation dämpfend arbeitet und die Reibeinrichtung zum dissipativen Dämpfen in einem (über den Verdrehwinkel) definierten Drehmomentbereich arbeitet.Torsional vibration dampers are known from the prior art and are widely used, for example, in hybrid applications comprising an internal combustion engine and an electric drive unit (for example in the field of motor vehicles), with rotational irregularities of an internal combustion engine being reduced during operation by means of the torsional vibration damper and the torque limiter filtering out excess torque from the drive train , to protect the drive train from damage in the event of a critical resonance driving condition. For some applications it is desirable to provide hysteresis properties by means of at least one friction device, with which a response behavior of the torsional vibration damper is delayed or modulated. Alternatively, the friction device is connected upstream or downstream of the torsional vibration damper, with the torsional vibration damper preferably working (almost) free of dissipation and the friction device for dissipative damping working in a defined torque range (via the torsion angle).
Aus dem Stand der Technik sind als besondere Ausführungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers sogenannte Pendelwippendämpfer bekannt. Beispielsweise sind aus der
Mit der hier vorgeschlagenen Reibeinrichtung ist über eine angestrebte Lebensdauer eine ausreichende Konstanz der Reibmomentkennlinie zum Einstellen einer Torsionsweichheit des Torsionsschwingungsdämpfers beziehungsweise des Antriebsstrangs erzielbar, wobei hierzu kein zusätzlicher Bauraum oder zusätzliche Bauteile benötigt werden. Bevorzugt ist weiterhin eine solche Reibeinrichtung mit einem konventionellen Torsionsschwingungsdämpfer kombinierbar als Ersatz für eine konventionelle Reibeinrichtung. Zudem sind bevorzugt die Konstruktionskosten und Bauteilkosten gleich oder sogar geringer als bei einer konventionellen Reibeinrichtung.With the friction device proposed here, a sufficient constancy of the friction torque characteristic for setting a torsional softness of the torsional vibration damper or the drive train can be achieved over a desired service life, with no additional installation space or additional components being required for this. Furthermore, such a friction device can preferably be combined with a conventional torsional vibration damper as a replacement for a conventional friction device. In addition, the construction costs and component costs are preferably the same or even lower than in the case of a conventional friction device.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - zumindest eine Antriebsmaschine mit einer Maschinenwelle;
- - ein Getriebe zum Übertragen eines Drehmoments der zumindest einen Maschinenwelle an zumindest einen Verbraucher; und
- - einen Torsionsschwingungsdämpfer nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung,
- - At least one drive machine with a machine shaft;
- - A gear for transmitting a torque of at least one machine shaft to at least one consumer; and
- - a torsional vibration damper according to an embodiment as described above,
Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einer Antriebsmaschine, zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine und/oder einer elektrischen Antriebsmaschine, bereitgestelltes und über ihre Maschinenwelle abgegebenes Drehmoment für zumindest einen Verbraucher zu übertragen. Ein beispielhafter Verbraucher ist in der Anwendung in einem Kraftfahrzeug zumindest ein Vortriebsrad für den Vortrieb des Kraftfahrzeugs. In einer Ausführungsform sind eine Mehrzahl von Antriebsmaschinen vorgesehen, beispielsweise in einem Hybrid-Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine und zumindest eine elektrische Antriebsmaschine, beispielsweise ein Motor-Generator. Indem in dem Antriebsstrang ein Drehmomentbegrenzer eingesetzt ist, ist die Antriebsmaschine und/oder die übrigen Komponenten des Antriebsstrangs vor einer Beschädigung infolge von einer Drehmomentspitze beziehungsweise einem Drehmomentschlag geschützt.The drive train is set up to transmit a torque provided by a drive machine, for example an internal combustion engine and/or an electric drive machine, and delivered via its machine shaft for at least one consumer. When used in a motor vehicle, an exemplary consumer is at least one driving wheel for the propulsion of the motor vehicle. In one embodiment, a plurality of drive machines are provided, for example in a hybrid drive train an internal combustion engine and at least one electric drive machine, for example a motor generator. By using a torque limiter in the drive train, the prime mover and/or the other components of the drive train are protected against damage as a result of a torque peak or torque shock.
Mit dem hier vorgeschlagenen Antriebsstrang mitsamt einem Torsionsschwingungsdämpfer (bevorzugt einem Pendelwippendämpfer) mit einer Reibeinrichtung, wie sie hierin beschrieben ist, ist über eine angestrebte Lebensdauer eine ausreichende Konstanz der Reibmomentkennlinie zum Einstellen einer Torsionsweichheit des Antriebsstrangs erzielbar, wobei hierzu kein zusätzlicher Bauraum oder zusätzliche Bauteile benötigt werden. Bevorzugt ist weiterhin eine solche Reibeinrichtung mit einem konventionellen Torsionsschwingungsdämpfer kombinierbar als Ersatz für eine konventionelle Reibeinrichtung. Zudem sind bevorzugt die Konstruktionskosten und Bauteilkosten gleich oder sogar geringer als bei einem konventionellen Torsionsschwingungsdämpfer mit Reibeinrichtung.With the drive train proposed here, together with a torsional vibration damper (preferably a rocker damper) with a friction device as described here, a sufficient constancy of the friction torque characteristic curve for setting a torsional softness of the drive train can be achieved over a desired service life, with no additional installation space or additional components being required for this will. Furthermore, such a friction device can preferably be combined with a conventional torsional vibration damper as a replacement for a conventional friction device. In addition, the construction costs and component costs are preferably the same or even lower than in the case of a conventional torsional vibration damper with a friction device.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest ein Vortriebsrad, welches mittels eines Antriebsstrangs nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs antreibbar ist.According to a further aspect, a motor vehicle is proposed, having at least one driving wheel, which can be driven by means of a drive train according to an embodiment according to the above description for propelling the motor vehicle.
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen teilweise die Antriebsmaschine, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine und/oder eine elektrische Antriebsmaschine, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung (Längsachse) an. Der radiale Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, einen Antriebsstrang mit Komponenten kleiner Baugröße zu verwenden. Ähnlich gestaltet sich der Einsatz eines Antriebsstrangs in motorisierten Zweirädern, für welche im Vergleich zu vorbekannten Zweirädern stets gesteigerte Leistung bei gleichbleibendem Bauraum gefordert wird. Mit der Hybridisierung der Antriebsstränge verschärft sich diese Problemstellung auch für Hinterachsanordnungen, und auch hier sowohl in Längsanordnung als auch in Queranordnung der Antriebsmaschinen.Most motor vehicles nowadays have a front-wheel drive and sometimes arrange the drive machine, for example an internal combustion engine and/or an electric drive machine, in front of the driver's cab and transversely to the main direction of travel (longitudinal axis). The radial installation space is particularly small in such an arrangement and it is therefore particularly advantageous to use a drive train with components of small size. The use of a drive train in motorized two-wheelers is similar, for which increased performance is always required in comparison to previously known two-wheelers with the same installation space. With the hybridization of the drive trains, this problem is also exacerbated for rear axle arrangements, and here too both in the longitudinal arrangement and in the transverse arrangement of the drive machines.
Mit dem hier vorgeschlagenen Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang wie hierin beschrieben, ist über eine angestrebte Lebensdauer eine ausreichende Konstanz der Reibmomentkennlinie zum Einstellen einer Torsionsweichheit des Antriebsstrangs erzielbar, wobei hierzu kein zusätzlicher Bauraum oder zusätzliche Bauteile benötigt werden. Bevorzugt sind die Konstruktionskosten und Bauteilkosten gleich oder sogar geringer als bei einem konventionellen Antriebsstrang.With the motor vehicle proposed here with a drive train as described herein, a sufficient constancy of the friction torque characteristic for setting a torsional softness of the drive train can be achieved over a desired service life, with no additional installation space or additional components being required for this. The construction costs and component costs are preferably the same or even lower than in the case of a conventional drive train.
Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht und Leistung zugeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car zugeordnet und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beziehungsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen up! oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo MiTo, Volkswagen Polo, Ford Ka+ oder Renault Clio. Bekannte Hybrid-Fahrzeuge sind BMW 330e oder der Toyota Yaris Hybrid. Als Mild-Hybride bekannt sind beispielsweise ein Audi A6 50 TFSI e oder ein BMW X2 xDrive25e.Passenger cars are assigned to a vehicle class according to, for example, size, price, weight and performance, with this definition being subject to constant change according to market needs. In the US market, vehicles in the small and micro car classes are assigned to the subcompact car class according to European classification, and in the British market they correspond to the supermini or city car class. Examples of the subcompact class are a Volkswagen up! or a Renault Twingo. Examples of the small car class are an Alfa Romeo MiTo, Volkswagen Polo, Ford Ka+ or Renault Clio. Well-known hybrid vehicles are the BMW 330e or the Toyota Yaris Hybrid. An
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
-
1 : eine Reibeinrichtung in einer Explosionsdarstellung; -
2 : die erste Reibscheibe gemäß1 in einer Frontansicht; -
3 : die erste Reibscheibe in derSchnittansicht A-A gemäß 2 ; -
4 : ein Weg-Kraft-Diagramm der Federsteifigkeit einer Reibeinrichtung; -
5 : ein Weg-Kraft-Diagramm der Federsteifigkeit einer Reibeinrichtung in einer weiteren Ausführungsform; und -
6 : ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang.
-
1 : a friction device in an exploded view; -
2 : the first friction disc according to1 in a front view; -
3 : the first friction disc in the sectional view AA according to2 ; -
4 : a path-force diagram of the spring stiffness of a friction device; -
5 : a path-force diagram of the spring stiffness of a friction device in a further embodiment; and -
6 : a motor vehicle having a powertrain.
In
Die Tellerfeder 8 ist baulich vorgespannt, nämlich von den entsprechend axial voneinander beabstandeten Eingangsscheiben 5,6, sowie der (wirksamen) axialen Bautiefe der Reibscheiben 9,10. Die Tellerfeder 8 ist zum Einleiten der dritten Axialkraft 19 an einem dritten Kontaktbereich 13 der zweiten Reibscheibe 10 abgestützt und die zweite Reibscheibe 10 leitet diese dritte Axialkraft 19 zum Erzeugen eines Reibmoments über ihre dritte Reibzone 16 (hier verdeckt) auf die zweite Gegenreibfläche 43 (vergleiche unten) weiter. Die erste Axialkraft 17 beziehungsweise die (hier größere) zweite Axialkraft 18 werden von der Tellerfeder 8 auf jeweils eine der zwei (hier verdeckte) Kontaktbereiche 11,12 der ersten Reibscheibe 9 weitergeleitet und von der ersten Reibscheibe 9 über ihre erste Reibzone 14 beziehungsweise ihre zweite Reibzone 15 an die erste Gegenreibfläche 42 (vergleiche unten) der erste Eingangsscheibe 5 weitergegeben.The
Die zweite Eingangsscheibe 6 weist eine (rein optional geschlossene) zweite Gegenreibfläche 43 auf, welche mit der (hier verdeckten) dritten Reibzone 16 der zweiten Reibscheibe 10 zusammenwirkt. Die erste Eingangsscheibe 5 weist eine solche erste Gegenreibfläche 42 auf, welche von einer Mehrzahl von Radialstegen 41 gebildet ist. Die Radialstege 41 sind zwischen Sektorausbrüchen 40 gebildet. In einer alternativen Ausführungsform ist die erste Gegenreibfläche 42 von axial hervorstehenden Radial-Segmenten der ersten Eingangsscheibe 5 gebildet, wobei deren Form den gezeigten Radialstegen 41 entspricht. Die Form und Ausdehnung der Radialstege 41 ist von der komplementären Form der ersten Reibscheibe 9 beziehungsweise deren zwei Reibzonen 14,15 und dem Rampen-artigen Übergang in Umlaufrichtung abhängig, von welcher die Rampenübersetzung gebildet ist. Es sei darauf hingewiesen, dass in dieser Ausführungsform die Rampenübersetzung zum Umsetzen eines Verdrehwinkels in einen Axialhub allein zwischen der ersten Eingangsscheibe 5 und der ersten Reibscheibe 9 gebildet ist. Alternativ ist eine solche Rampenübersetzung allein oder zusätzlich zwischen der zweiten Eingangsscheibe 6 und der zweiten Reibscheibe 10 gebildet. Weiteres hierzu wird im Detail mit Bezug auf die in
Bei der zweiten Eingangsscheibe 6 ist ein erster Verdrehwinkel 20 und ein zweiter Verdrehwinkel 21 gezeigt, wobei diese jeweils als der (maximale) Grenzwinkel ausgehend von einer Nulllage zu verstehen sind. Insofern ist in dem Bereich des ersten Verdrehwinkels 20 die erste Reibzone 14 der ersten Reibscheibe 9 mit der ersten Gegenreibfläche 42 der ersten Eingangsscheibe 5 in reibschlüssigem Kontakt und im Bereich des zweiten Verdrehwinkels 21 (anschließend an den ersten Verdrehwinkel 20) die zweite Reibzone 15 der ersten Reibscheibe 9 mit der ersten Gegenreibfläche 42 der ersten Eingangsscheibe 5 in reibschlüssigem Kontakt.In the case of the second input disc 6, a first angle of
In
In
Die tellerfederseitige Oberfläche 35 der ersten Reibscheibe 9 umfasst in dieser Ausführungsform (rein optional) einen ersten Kontaktbereich 11 bei einem ersten (tellerfederseitigen) Durchmesser 27 und weiter radial-außen einen zweiten Kontaktbereich 12 bei einem zweiten (tellerfederseitigen) Durchmesser 29. Die Tellerfeder 8 ist abhängig von ihrer Belastung mit dem ersten Kontaktbereich 11 in Kontakt zum Übertragen der ersten Axialkraft 17 und/oder mit dem zweiten Kontaktbereich 12 in Kontakt zum Übertragen der zweiten Axialkraft 18. Beispielsweise ist bis zu dem Ende des (Bereichs des) ersten Verdrehwinkels 20 allein der erste Kontaktbereich 11 mit der Tellerfeder 8 in Kontakt und vom Anfang des (Bereichs des) zweiten Verdrehwinkels 21 allein der zweite Kontaktbereich 12 mit der Tellerfeder 8 in Kontakt. In einer Ausführungsform ist beim Übergang von dem ersten Verdrehwinkel 20 in den zweiten Verdrehwinkel 21 die Tellerfeder 8 mit beiden Kontaktbereichen 11,12 der ersten Reibscheibe 9 in Kontakt. Diese Situation ist beispielsweise bei der Planlage 62 der Tellerfeder 8 gegeben.In this embodiment, the
Die Tellerfeder 8 ist gemäß einer Ausführungsform in der entspannten beziehungsweise vorgespannten Lage bis hin zu der Planlage 62 derart ausgeknickt, dass der radial-äußere Rand der Tellerfeder 8 mit dem dritten Kontaktbereich 13 der zweiten Reibscheibe 10 (vergleiche
Der erste eingangsscheibenseitige Durchmesser 28 ist hier veranschaulichend an der Innenkante definiert, muss jedoch, wenn als mittlerer Reibzonen-Durchmesser betrachtet, weiter radial-außen liegen. Der zweite eingangsscheibenseitige Durchmesser 30 ist hier veranschaulichend an der Außenkante definiert, muss jedoch, wenn als mittlerer Reibzonen-Durchmesser betrachtet, weiter radial-innen liegen. In einer Ausführungsform ist dann im Gegenteil der zweite Durchmesserversatz 32 bei dem zweiten Kontaktbereich 12 und der zweiten Reibzone 15 größer als der erste Durchmesserversatz 31 bei dem ersten Kontaktbereich 11 und der ersten Reibzone 14. Bevorzugt ist der Durchmesserversatz 31,32 jedoch jeweils auf die gezeigten eingangsscheibenseitigen Durchmesser 28,30, also der Außenkante der radial-äußeren Reibzone 15 und der Innenkante der radial-inneren Reibzone 14, definiert.The
Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist (rein optional) der erste Abstand 33 zwischen dem ersten Kontaktbereich 11 und der ersten Reibzone 14 beziehungsweise der Innenkante der ersten Reibzone 14 ungleich dem zweiten Abstand 34 zwischen dem zweiten Kontaktbereich 12 und der zweiten Reibzone 15 beziehungsweise der Außenkante der zweiten Reibzone 15. Zudem ist die erste Höhe 36 des ersten Kontaktbereichs 11 größer als die zweite Höhe 37 des zweiten Kontaktbereichs 12, sodass sich eine Höhendifferenz 63 einstellt. Der zweite Abstand 34 ist bevorzugt um mehr als die Höhendifferenz 63 größer als der erste Abstand 33. Die erste Reibscheibe 9 ist damit am Innenumfang dünner als am Außenumfang beziehungsweise beim zweiten tellerfederseitigen Durchmesser 29. Die Steifigkeit der ersten Reibscheibe 9 ist damit bei Einwirken der Tellerfeder 8 auf den ersten Kontaktbereich 11 geringer als beim Einwirken auf den zweiten Kontaktbereich 12. Daraus resultiert in der Reihenschaltung von der Tellerfederkennlinie 64 und der Nachgiebigkeit der ersten Reibscheibe 9 eine Verlängerung des nutzbaren (Gesamt-) Wegbereichs im Vergleich zu dem nutzbaren Wegbereich allein der Tellerfeder 8.In the embodiment shown here (purely optional), the
In
Hier ist ein nutzbarer Wegbereich 24,25,26 zwischen einer minimal nutzbaren Kraft 38 und einer maximal nutzbaren Kraft 39 derart (infolge der Einbaulage) definiert, dass die minimal nutzbare Kraft 38 bei dem lokalen Minimum 70 der Tellerfederkennlinie 64 (rechts der Planlage 62) angeordnet ist.A
Die Gesamtnachgiebigkeit 22,23 ist in dem Weg-Kraft-Diagramm mit einer (idealisiert konstanten) Steigung dargestellt, und zwar mit einer minimalen Gesamtnachgiebigkeit 22 (steif) und einer maximalen Gesamtnachgiebigkeit 23. Es ergibt sich in der Reihenschaltung damit eine im Vergleich zu der Tellerfederkennlinie 64 leicht flachere (minimale) Gesamtkennlinie 67 für die minimale Gesamtnachgiebigkeit 22 und deutlich flachere (maximale) Gesamtkennlinie 68 für die maximale Gesamtnachgiebigkeit 23. Es sei darauf hingewiesen, dass der Betrag des lokalen Maximums 69 und des lokalen Minimums 70 unverändert bleibt. Hier ist der Anstieg der Parabel-artigen Abschnitte der Gesamtkennlinien 67,68 deutlich flacher als bei der Tellerfederkennlinie 64. Diese Ausführungsform der Gesamtkennlinie 67,68 ist bevorzugt für ein Verhältnis der maximalen nutzbaren Kraft 39 [Zähler] zu der minimalen nutzbaren Kraft 38 [Nenner] von größer 1,5 [anderthalb] besonders vorteilhaft, wobei hier (wie oben bereits beschrieben) einzig der Wegbereich 24,25,26 ausgehend von dem lokalen Minimum 70 (rechts der Planlage 62) genutzt wird.The
In
Diese Ausführungsform der Gesamtkennlinie 67,68 ist bevorzugt für ein Verhältnis der maximalen nutzbaren Kraft 39 [Zähler] zu der minimalen nutzbaren Kraft 38 [Nenner] von größer 2 [zwei] besonders vorteilhaft, wobei hier (wie oben bereits beschrieben) der Wegbereich 24,25,26 links und rechts der Planlage 62 genutzt wird, wobei hier rein optional die Planlage 62 etwa oder exakt mittig zwischen der minimalen nutzbaren Kraft 38 und der maximalen nutzbaren Kraft 39 angeordnet ist.This embodiment of the overall
In
Die Vortriebsräder 57,58 sind von den Antriebsmaschinen 52,53 somit mit einer (bevorzugt veränderbaren) Übersetzung versorgbar. Es ist aber auch ein (Schub-) Drehmoment aufnehmbar, beispielsweise mittels der Verbrennungskraftmaschine 52 zum Motorbremsen und/oder mittels der elektrischen Antriebsmaschine 53 zur Rekuperation von Bremsenergie. Mittels des Torsionsschwingungsdämpfers 3 (hier beispielsweise als Pendelwippendämpfer 51 ausgeführt) umfassend ein Eingangselement 49, ein Ausgangselement 50 eine Reibeinrichtung 1 (nicht dargestellt) ist die elektrische Antriebsmaschine 53 (verbrennerseitig) vor systembedingten Drehungleichförmigkeiten geschützt, weil diese vergleichmäßigt sind. Das Eingangselement 49 ist beispielsweise eine Flanschscheibe und das Ausgangselement 50 ist beispielsweise eine weitere Flanschscheibe. Dabei sind eine Reihenschaltung aus dem Torsionsschwingungsdämpfer 3 und der Reibeinrichtung 1 nahezu bauraumneutral ausgeführt und zudem sind abhängig von einem Drehmomentniveau unterschiedliche Dämpfungseigenschaften eingestellt, und zwar zum einen in dem Pendelwippendämpfer 51 nahezu frei von Dissipation und zum anderen abhängig vom resultierenden Verdrehwinkel 20,21 dissipativ mittels der Reibeinrichtung 1. Damit sind beispielsweise gewünschte (veränderliche) Hysterese-Eigenschaften des Torsionsschwingungsdämpfers 3 eingestellt.The
Mit der hier vorgeschlagenen Reibeinrichtung ist ohne die Notwendigkeit zusätzlichen Bauraums oder zusätzlicher Bauteile ein nutzbarer Wegbreich verlängert.With the friction device proposed here, a usable travel range is extended without the need for additional installation space or additional components.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Reibeinrichtungfriction device
- 22
- Drehachseaxis of rotation
- 33
- Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
- 44
- Eingangsseiteentry page
- 55
- erste Eingangsscheibefirst input disc
- 66
- zweite Eingangsscheibesecond input disc
- 77
- Ausgangsseiteexit page
- 88th
- Tellerfederdisc spring
- 99
- erste Reibscheibefirst friction disc
- 1010
- zweite Reibscheibesecond friction disc
- 1111
- erster Kontaktbereichfirst contact area
- 1212
- zweiter Kontaktbereichsecond contact area
- 1313
- dritter Kontaktbereichthird contact area
- 1414
- erste Reibzonefirst friction zone
- 1515
- zweite Reibzonesecond friction zone
- 1616
- dritte Reibzonethird friction zone
- 1717
- erste Axialkraftfirst axial force
- 1818
- zweite Axialkraftsecond axial force
- 1919
- dritte Axialkraftthird axial force
- 2020
- erster Verdrehwinkelfirst twist angle
- 2121
- zweiter Verdrehwinkelsecond twist angle
- 2222
- minimale Gesamtnachgiebigkeitminimal overall compliance
- 2323
- maximale Gesamtnachgiebigkeitmaximum overall compliance
- 2424
- nutzbarer Wegbereich (Tellerfeder)usable travel range (plate spring)
- 2525
- minimaler nutzbarer Wegbereichminimum usable path area
- 2626
- maximaler nutzbarer Wegbereichmaximum usable travel range
- 2727
- erster tellerfederseitiger Durchmesserfirst disc spring side diameter
- 2828
- erster eingangsscheibenseitiger Durchmesserfirst input pulley side diameter
- 2929
- zweiter tellerfederseitiger Durchmessersecond disc spring side diameter
- 3030
- zweiter eingangsscheibenseitiger Durchmessersecond input disk side diameter
- 3131
- erster Durchmesserversatzfirst diameter offset
- 3232
- zweiter Durchmesserversatzsecond diameter offset
- 3333
- erster Abstandfirst distance
- 3434
- zweiter Abstandsecond distance
- 3535
- Oberfläche der ersten ReibscheibeSurface of the first friction disc
- 3636
- erste Höhe first height
- 3737
- zweite Höhesecond height
- 3838
- minimale nutzbare Kraftminimum usable power
- 3939
- maximale nutzbare Kraftmaximum usable power
- 4040
- Sektorausbruchsector breakout
- 4141
- Radialstegradial bar
- 4242
- erste Gegenreibflächefirst counter friction surface
- 4343
- zweite Gegenreibflächesecond counter friction surface
- 4444
- erste Einhängungfirst mount
- 4545
- zweite Einhängungsecond mount
- 4646
- dritte Einhängungthird mount
- 4747
- vierte Einhängungfourth mount
- 4848
- Antriebsstrangpowertrain
- 4949
- Eingangselementinput element
- 5050
- Ausgangselementoutput element
- 5151
- Pendelwippendämpferrocker damper
- 5252
- Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
- 5353
- elektrische Antriebsmaschineelectric drive machine
- 5454
- Verbrennerwellecombustion shaft
- 5555
- Rotorwellerotor shaft
- 5656
- Getriebetransmission
- 5757
- linkes Vortriebsradleft drive wheel
- 5858
- rechtes Vortriebsradright drive wheel
- 5959
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 6060
- Nietrivet
- 6161
- Ausnehmungrecess
- 6262
- Planlageflatness
- 6363
- Höhendifferenzheight difference
- 6464
- Tellerfederkennliniedisc spring characteristic
- 6565
- Kraftachsepower axis
- 6666
- Wegachsepath axis
- 6767
- minimale Gesamtkennlinieminimum overall characteristic
- 6868
- maximale Gesamtkennliniemaximum overall characteristic
- 6969
- lokales Maximumlocal maximum
- 7070
- lokales Minimumlocal minimum
- 7171
- Längsachselongitudinal axis
- 7272
- Motorachsemotor axis
- 7373
- Fahrerkabinedriver's cabin
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102019121204 A1 [0039]DE 102019121204 A1 [0039]
- DE 102019121205 A1 [0039]DE 102019121205 A1 [0039]
Claims (10)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022134120A1 (en) | 2022-12-20 | 2024-06-20 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper |
Citations (2)
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DE102019121204A1 (en) | 2019-02-27 | 2020-08-27 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper with a rotation axis for a drive train |
DE102019121205A1 (en) | 2019-02-27 | 2020-08-27 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper with a rotation axis for a drive train |
-
2022
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- 2022-04-25 CN CN202220963802.2U patent/CN218326011U/en active Active
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DE102019121204A1 (en) | 2019-02-27 | 2020-08-27 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper with a rotation axis for a drive train |
DE102019121205A1 (en) | 2019-02-27 | 2020-08-27 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper with a rotation axis for a drive train |
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---|---|---|---|---|
DE102022134120A1 (en) | 2022-12-20 | 2024-06-20 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper |
Also Published As
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CN218326011U (en) | 2023-01-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |