EP1224410A1 - Zweimassen-schwungrad - Google Patents

Zweimassen-schwungrad

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Publication number
EP1224410A1
EP1224410A1 EP00972841A EP00972841A EP1224410A1 EP 1224410 A1 EP1224410 A1 EP 1224410A1 EP 00972841 A EP00972841 A EP 00972841A EP 00972841 A EP00972841 A EP 00972841A EP 1224410 A1 EP1224410 A1 EP 1224410A1
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EP
European Patent Office
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flywheel
drive
hub part
side flywheel
vibration damper
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00972841A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Gerd Eckel
Volker Hirsch
Klaus Werner
Rüdiger HACK
Erhard Moog
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Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1414—Masses driven by elastic elements
    • F16F15/1435—Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/13164—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses characterised by the supporting arrangement of the damper unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1485—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being unlimited with respect to driving means

Definitions

  • the invention relates to a dual-mass flywheel with an anti-flywheel ring and an anti-flywheel flywheel which are mounted concentrically to one another and connected to one another via a torque-transmitting torsion spring and can be rotated relative to one another to a limited extent
  • Flywheels of motor vehicles with manual transmissions and a high level of comfort are usually designed as dual-mass flywheels, the flywheel ring on the other side rigidly connected to the crankshaft of the engine and the flywheel ring on the other side forming part of the motor vehicle clutch being connected to one another via at least one torsion spring.
  • the torsion spring usually consists of several, Helical compression springs arranged in circumferential direction, they serve to isolate vibrations in the drive train of the motor vehicle
  • the object of the invention is to design a two-mass flywheel of the type mentioned in such a way that, while reducing its mass, a reduction in the vibrations occurring is achieved.
  • the drive-side flywheel is connected to a hub part of a speed-adaptive vibration damper, and that several absorber masses are mounted in the hub part, each of which can be pivoted about a pivot axis running parallel and at a distance from the axis of rotation of the flywheel.
  • the arrangement of a speed-adaptive vibration damper known per se on the drive-side flywheel results in extensive extinction of the occurring torsional vibrations of the dominant order already on the drive side of the dual-mass flywheel.
  • the torsion spring can be made significantly stiffer while maintaining the output-side rotating mass; on the other hand, the output-side flywheel can be designed with a much smaller mass with a soft torsion spring, because it no longer has to dampen the torsional vibrations of the dominant order that have already been repaid on the input-side flywheel.
  • the dual mass flywheel can therefore be made much lighter overall, but at the same time a further reduction in the vibrations that occur is achieved.
  • a speed-adaptive damper on the drive-side flywheel also allows the mass and thus the inertia of the drive-side flywheel to be reduced, since the primary task of the flywheel, namely to reduce rotational irregularities, is significantly improved by the speed-adaptive damper.
  • a particularly space-saving arrangement of the speed-adaptive vibration absorber is achieved in an embodiment of the inventive concept in that the hub part of the vibration absorber is arranged on the rear side of the drive-side flywheel facing away from the drive-side flywheel, i.e. when used in a motor vehicle on the engine side of the drive-side flywheel.
  • the vibration damper there does not interfere with the arrangement of the motor vehicle clutch.
  • the hub part of the vibration damper can be screwed to the drive-side flywheel to simplify manufacture and assembly. Instead, according to another embodiment of the invention, it is also possible, for example for reasons of a particularly space-saving arrangement, to design the hub part in one piece with the drive-side flywheel.
  • FIG. 1 An exemplary embodiment of the invention is illustrated below, which is shown in the drawing.
  • the drawing shows an axial section of a two-mass flywheel 1 in a drive train of a motor vehicle, only the parts above the axis of rotation 2 being shown in section.
  • a drive-side Schwung ⁇ ng 3 is connected to the (not shown) crankshaft of the motor vehicle engine and, for example, flanged to the flange of the crankshaft by means of screws 4.
  • a torsion spring 7 is arranged between the anti-vibration ring 3 on the output side and the flywheel 5 on the driven side.
  • the torsion spring 7 has a plurality of helical compression springs 8 distributed around the circumference, which are each supported in the circumferential direction both on the drive-side flywheel 3 and on arms 9 of a transmission disk 10, which is rigidly connected to the drive-side flywheel 5 via rivets 11.
  • a clutch drive plate 12 is connected to a transmission input shaft 14 of the motor vehicle by means of a splined hub 13.
  • the clutch disc 12 is arranged between a clutch surface 14 of the drive-side flywheel 5 and a movable pressure plate 15, which is acted upon in the axial direction by a pressure spring 16 designed as a plate spring.
  • the pressure spring 16 is movably mounted on pins 17 on a clutch cover 18 connected to the drive-side flywheel 5 and is actuated by a disengaging sleeve 19 via a thrust bearing 20 designed as a roller bearing.
  • a speed-adaptive vibration damper 21 is arranged on the rear side of the drive-side flywheel ring 3 facing away from the output-side flywheel ring 5 and is rotatably connected to the drive-side flywheel ring 3 and thus also to the crankshaft of the motor vehicle engine.
  • the speed-adaptive vibration damper 21 has a hub part 22 in which a plurality of movable damper masses 23 are each pivotably mounted about a pivot axis running parallel and at a distance from the axis of rotation 2.
  • the hub part 22 is screwed to a flange 24 pointing to the axis of rotation 2 by means of the screws 4 with the drive-side flywheel 3 and the flange of the crankshaft or is connected in another manner in a positive, non-positive or material manner.
  • Each absorber mass 23 is supported with two radially projecting support surfaces 25 each on a bolt 26 which is supported at its two ends on a rolling surface 27 of the hub part 21 which is shaped concave to the axis of rotation 2. This enables the absorber masses 23 to pivot about a pivot axis that is parallel and at a distance from the axis of rotation 2.
  • a torsional vibration superimposed on the rotary movement of the crankshaft leads to the fact that the absorber masses 23, the bolts of which are partially guided by means of deformable material 28, are moved along a curved movement path which is determined by the curved paths of the surfaces 25 and 27. This results in a reduction in the distance of the absorber masses 23 from the axis of rotation 2, as a result of which the torsional vibrations are counteracted.
  • the hub part 22 is made in two parts. Its two halves 22a and 22b enclose an interior 31 which is sealed by seals 29 and 30 and which receives the damper masses 23.

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Abstract

Ein Zweimassen-Schwungrad (1) für Brennkraftmaschinen weist einen antriebsseitigen Schwungring (3) und einen abtriebsseitigen Schwungring (5) auf, die konzentrisch zueinander gelagert und über eine drehmomentübertragende Drehfeder (7) miteinander verbunden und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Der antriebsseitige Schwungring (3) ist mit einem Nabenteil (22) eines drehzahladaptiven Schwingungstilgers (21) verbunden. In dem Nabenteil (22) sind mehrere Tilgermassen (23) gelagert, die jeweils um eine parallel und im Abstand zur Drehachse (2) des Schwungrades verlaufende Schwenkachse schwenkbar sind.

Description

Zweimassen-Schwungrad
Die Erfindung betrifft ein Zweimassen-Schwungrad mit einem antπebsseitigen Schwungring und einem abtπebsseitigen Schwungring, die konzentrisch zueinander gelagert und über eine drehmomentubertragende Drehfeder miteinander verbunden und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind
Schwungrader von Kraftfahrzeugen mit Schaltgetrieben und hohem Komfortanspruch sind üblicherweise Zweimassen-Schwungrader ausgeführt, wobei der mit der Kurbelwelle des Motors starr verbundene, antπebsseitige Schwungring und der einen Teil der Kraftfahrzeugkupplung bildende antπebsseitige Schwungring über mindestens eine Drehfeder miteinander verbunden sind Die Drehfeder besteht üblicherweise aus mehreren, in Umfangsπchtung angeordneten Schraubendruckfedern, sie dient der Schwingungsisolation im Triebstrang des Kraftfahrzeugs
Ein derartiges Zweimassen-Schwungrad ist bekannt (DE 36 21 997 A1 ) Hierbei wird das verhältnismäßig hohe Gewicht als nachteilig empfunden, das im wesentlichen von den beiden Schwungringen bestimmt wird Zur Erzielung einer guten Schwingungsisolation wird der abtπebsseitige Schwungring möglichst rotatoπsch trage und die Drehfeder möglichst weich ausgeführt
Bei einem Zweimassen-Schwungrad gemäß einer nicht zum vorbekannten Stand der Technik gehörenden alteren Patentanmeldung wurde zur Verminderung des Gewichts des abtriebsseitigen Schwungrings vorgeschlagen, an diesem abtriebsseitigen Schwungring einen drehzahladaptiven Schwingungstilger anzubringen, der in einem um die Drehachse des Schwungrades drehbaren Nabenteil mehrere bewegliche Tilgermassen aufweist, die jeweils um eine parallel und im Abstand zur Drehachse verlaufende Schwenkachse schwenkbar gelagert sind. Derartige drehzahladaptive Schwingungstilger sind bekannt (DE 196 31 989 C1).
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zweimassen-Schwungrad der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß bei Verringerung seiner Masse zugleich eine Verminderung der auftretenden Schwingungen erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der antriebsseitige Schwungring mit einem Nabenteil eines drehzahladaptiven Schwingungstilgers verbunden ist, und daß in dem Nabenteil mehrere Tilgermassen gelagert sind, die jeweils um eine parallel und im Abstand zur Drehachse des Schwungrades verlaufende Schwenkachse schwenkbar sind.
Die Anordnung eines an sich bekannten drehzahladaptiven Schwingungstilgers am antriebsseitigen Schwungring bewirkt eine weitgehende Tilgung der auftretenden Drehschwingungen der dominanten Ordnung bereits auf der Antriebsseite des Zweimassen-Schwungrades. Dadurch kann einerseits die Drehfeder bei der Beibehaltung der abtriebsseitigen Drehmasse deutlich steifer ausgebildet werden; andererseits kann der abtriebsseitige Schwungring bei weicher Drehfeder mit wesentlich geringerer Masse ausgeführt werden, weil er nicht mehr die bereits am antriebsseitigen Schwungring getilgten Drehschwingungen der dominanten Ordnung dämpfen muß. Das Zweimassen-Schwungrad kann daher insgesamt wesentlich leichter ausgeführt werden, wobei aber zugleich eine weitere Verringerung der auftretenden Schwingungen erreicht wird. Der Einsatz eines drehzahladaptiven Tilgers am antriebsseitigen Schwungring erlaubt darüber hinaus, die Masse und damit die Drehträgheit des antriebsseitigen Schwungrings zu reduzieren, da die primäre Aufgabe des Schwungrades, nämlich Drehungleichförmigkeiten zu reduzieren, durch den drehzahladaptiven Tilger wesentlich verbessert wird.
Damit wird ein ruhigerer Motorlauf erreicht, da der drehzahladaptive Schwingungstilger unmittelbar mit der Kurbelweile starr verbunden ist. Dies führt zu einer Verringerung der Schwingungsbelastung der unmittelbar mit der Kurbelwelle verbundenen, beweglichen Motorteile, insbesondere der Nebenaggregate.
Eine besonders platzsparende Anordnung des drehzahladaptiven Schwingungstilgers wird in Ausgestaltung des Erfindungsgedankens dadurch erreicht, daß das Nabenteil des Schwingungstilgers auf der dem abtriebsseitigen Schwungring abgekehrten Rückseite des antriebsseitigen Schwungrings angeordnet ist, d.h. beim Einsatz in einem Kraftfahrzeug auf der Motorseite des antriebsseitigen Schwungrings. Insbesondere stört der Schwingungstilger dort die Anordnung der Kraftfahrzeugkupplung nicht.
Das Nabenteil des Schwingungstilgers kann mit dem antriebsseitigen Schwungring zur Vereinfachung der Herstellung und Montage verschraubt sein. Stattdessen ist es gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, beispielsweise aus Gründen einer besonders platzsparenden Anordnung das Nabenteil mit dem antriebsseitigen Schwungring einteilig auszuführen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Die Zeichnung zeigt in einem Axialschnitt ein Zweimassen-Schwungrad 1 in einem Triebstraπg eines Kraftfahrzeugs, wobei im Schnitt nur die oberhalb der Drehachse 2 liegenden Teile dargestellt sind.
Ein antriebsseitiger Schwungπng 3 ist mit der (nicht dargestellten) Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors verbunden und beispielsweise am Flansch der Kurbelwelle mittels Schrauben 4 angeflanscht. Ein abtriebsseitiger Schwungring
5 ist an einer Nabe 3a des antriebsseitigen Schwungrings 3 über ein Wälzlager
6 gelagert, so daß der abtriebsseitige Schwungπng 5 konzentrisch zu dem antriebsseitigen Schwungring 3 und relativ zu diesem um die Drehachse 2 drehbar ist.
Zur Verminderung einer Drehschwingungsübertragung ist zwischen dem antπebsseitigen Schwungring 3 und dem abtriebsseitigen Schwungring 5 eine Drehfeder 7 angeordnet. Die Drehfeder 7 weist am Umfang verteilt mehrere Schraubendruckfedern 8 auf, die sich jeweils in Umfangsrichtung sowohl am antriebsseitigen Schwungring 3 als auch an Armen 9 einer Übertragungsscheibe 10 abstützen, die über Niete 11 mit dem abtriebsseitigen Schwungπng 5 starr verbunden ist.
Eine Kupplungsmitnehmerscheibe 12 ist mittels einer Vielkeilnabe 13 mit einer Getriebeeingangswelle 14 des Kraftfahrzeugs verbunden. Die Kupplungsscheibe 12 ist zwischen einer Kupplungsfläche 14 des abtriebsseitigen Schwungrings 5 und einer beweglichen Druckplatte 15 angeordnet, die in axialer Richtung von einer als Tellerfeder ausgeführten Anpressfeder 16 beaufschlagt wird. Die Anpressfeder 16 ist an Zapfen 17 an einem mit dem abtriebsseitigen Schwungring 5 verbundenen Kupplungsdeckel 18 beweglich gelagert und wird durch eine Ausrückmuffe 19 über ein als Wälzlager ausgeführtes Drucklager 20 betätigt. Auf der dem abtriebsseitigen Schwungring 5 abgekehrten Rückseite des antriebsseitigen Schwungrings 3 ist ein drehzahladaptiver Schwingungstilger 21 angeordnet, der mit dem antriebsseitigen Schwungring 3 und somit auch mit der Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors drehfest verbunden ist.
Der drehzahladaptive Schwingungstilger 21 weist ein Nabenteil 22 auf, in dem mehrere bewegliche Tilgermassen 23 jeweils um eine parallel und im Abstand zur Drehachse 2 verlaufene Schwenkachse schwenkbar gelagert sind. Das Nabenteil 22 ist mit einem zur Drehachse 2 weisenden Flansch 24 mittels der Schrauben 4 mit dem antriebsseitigen Schwungring 3 und dem Flansch der Kurbelwelle verschraubt oder in anderer Weise form-, kraft- oder stoffschlüssig verbunden. Jede Tilgermasse 23 stützt sich mit zwei radial vorspringenden Stützflächen 25 jeweils an einem Bolzen 26 ab, der an seinen beiden Enden jeweils an einer konkav zur Drehachse 2 geformten Wälzfläche 27 des Nabenteils 21 abgestützt ist. Dadurch wird für die Tilgermassen 23 eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse ermöglicht, die parallel und im Abstand zur Drehachse 2 liegt.
Eine der Drehbewegung der Kurbelwelle überlagerte Drehschwingung führt dazu, daß die Tilgermassen 23, deren Bolzen mittels verformbaren Materials 28 teilweise geführt sind, entlang einer gekrümmten Bewegungsbahn bewegt werden, die durch die Kurvenbahnen der Flächen 25 und 27 bestimmt sind. Dadurch kommt es zu einer Verringerung des Abstands der Tilgermassen 23 von der Drehachse 2, wodurch den Drehschwingungen entgegengewirkt wird.
Das Nabenteil 22 ist zweiteilig ausgeführt. Seine beiden Hälften 22a und 22b umschließen einen durch Dichtungen 29 und 30 abgedichteten Innenraum 31 , der die Tilgermassen 23 aufnimmt.

Claims

Patentansprüche
1. Zweimassen-Schwungrad mit einem antriebsseitigen Schwungring und einem abtriebsseitigen Schwungring, die konzentrisch zueinander gelagert und über eine drehmomentübertragende Drehfeder miteinander verbunden und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der antriebsseitige Schwungring (3) mit einem Nabenteil (22) eines drehzahladaptiven Schwingungstilgers (21 ) verbun- den ist und daß in dem Nabenteil (22) mehrere Tilgermassen (23) gelagert sind, die jeweils um eine parallel und im Abstand zur Drehachse (2) des Schwungrades verlaufende Schwenkachse schwenkbar sind.
2. Zweimassen-Schwungrad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenteil (22) des Schwingungstilgers (21 ) auf der dem abtriebsseitigen Schwungring (5) abgekehrten Rückseite des antriebsseitigen Schwungrings (3) angeordnet ist.
3. Zweimassen-Schwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenteil (22) des Schwingungstilgers (21 ) mit dem antriebsseitigen Schwungring (3) form-, kraft- oder stoffschlüssig verbunden ist.
4. Zweimassen-Schwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenteil (22) des Schwingungstilgers (21 ) mit dem antriebsseitigen Schwungring (3) einteilig ausgeführt ist.
EP00972841A 1999-10-27 2000-10-23 Zweimassen-schwungrad Withdrawn EP1224410A1 (de)

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