WO2020249157A1 - Dual clutch arrangement having torsion vibration damper - Google Patents

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WO2020249157A1
WO2020249157A1 PCT/DE2020/100472 DE2020100472W WO2020249157A1 WO 2020249157 A1 WO2020249157 A1 WO 2020249157A1 DE 2020100472 W DE2020100472 W DE 2020100472W WO 2020249157 A1 WO2020249157 A1 WO 2020249157A1
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WO
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energy storage
rolling
torque
intermediate element
elements
Prior art date
Application number
PCT/DE2020/100472
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German (de)
French (fr)
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Martin HÄSSLER
Alain Rusch
Laurent Theriot
Alexander Voit
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • 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
    • F16F15/1204—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 with a kinematic mechanism or gear system
    • 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
    • F16F15/121—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 using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • 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
    • F16F2230/00—Purpose; Design features
    • F16F2230/0052—Physically guiding or influencing
    • F16F2230/0064—Physically guiding or influencing using a cam

Definitions

  • the invention relates to a double clutch arrangement with a first partial clutch and a second partial clutch and a rotation axis for a drive train.
  • the first partial clutch has at least one first clutch disc and the second partial clutch has at least one second clutch disc.
  • Each of the clutch disks has a torsional vibration damper.
  • Energy storage elements are at least one, preferably each, torsional vibration damper arranged outside a torque flow between a primary side and a secondary side of the dual-mass flywheel.
  • the at least one torsional vibration damper with an axis of rotation for a drive train has at least the following components:
  • each intermediate element has a first roller body and a second roller body, the at least one intermediate element each having a transmission path for rolling the rolling bodies, the input side and the output side having a complementary path to the respective transmission path;
  • the torsional vibration damper is primarily characterized in that the energy storage element is arranged with a vector component acting in the circumferential direction and / or only the first rolling element and the second rolling element are provided for each intermediate element as rolling elements.
  • Double clutches are regularly in a drive train - for example in the internal combustion engine-driven drive train of a motor vehicle - and there are periodic disturbances due to fluctuating torques.
  • at least one torsional flexibility should be arranged between a drive side and an output side of the double clutch. The aim here is to shift the vibration resonances that occur into a speed range below half the operating speed, if possible, in order to reduce noise and loads in the drive train.
  • EP 2 508 771 A1 discloses a torsional vibration damper in which an output side is provided with a (double) cam which acts on a lever-like intermediate element, the intermediate element being tiltably connected to a disk on an input side.
  • the intermediate element is biased against the cam on the output side by means of a compression spring and is deflected against the compression spring when the cam geometry is overrun.
  • the compression spring is connected to the input side in a pressure-transmitting manner, and a torque is thus conducted via the compression spring from the input side to the output side.
  • the roller is rotatably mounted on a bolt. If torsional vibrations occur, so a relative movement between the spring body and the corresponding roller is effected, and due to the ramp-like translation path of the Fe der redesign is deflected in its rotational relative movement to the roller of the roller against its spring force like a lever. This dampens torsional vibration.
  • FR 3 057 323 A1 are technically difficult to control and / or expensive to manufacture or assembly, provided that a low dissipation, that is, a high degree of efficiency is desired.
  • a torsional vibration damper in which two intermediate elements are provided which are mounted between an output side and an input side via rolling elements.
  • the rolling bodies run on complementary transmission paths in such a way that the inter mediate elements are subject to forced guidance.
  • the two intermediate elements are preloaded against one another by means of energy storage elements, so that the functionally effective rigidity of the energy storage elements can be interpreted independently of torque transmission.
  • the invention relates to a double clutch arrangement with a first partial clutch and a second partial clutch and a rotation axis for a drive train.
  • the first partial clutch has at least one first clutch disc and the second partial clutch has at least one second clutch disc. At least one of the clutch disks has a torsional vibration damper. Each clutch disk preferably has a torsional vibration damper. The one, or at least one of the (preferably both), torsional vibration damper has (/ have) at least the following components:
  • an output side for outputting a torque (towards the secondary side); at least one intermediate element in a torque-transmitting connection between the input side and the output side;
  • first roller body and a second roller body for each intermediate element, wherein the at least one intermediate element has a first transmission path for rolling the first rolling element and a second transmission path for rolling the second rolling element, wherein the input side has a first counter-path that is complementary to the first transmission path and the output side has a second counter-path that is complementary to the second transmission path, wherein the first rolling element is guided in a rollable manner between the first transmission path and the first counter-path and the second rolling element is guided in a rolling manner between the second transmission path and the second counter-path;
  • At least one energy storage element by means of which the intermediate element assigned to the energy storage element is supported such that it can oscillate.
  • the torsional vibration damper contains, in particular, an input side arranged about an axis of rotation and an output side that can be rotated in a limited manner opposite the input side about the axis of rotation counter to the action of the energy storage elements.
  • the torsional vibration damper contains at least one energy storage element (z. B. a spring device) for damping torsional or torsional vibrations, which is arranged outside the torque path between the input side and the output side.
  • the at least one energy storage element can be designed largely independently of the torque to be transmitted via the torsional vibration damper and adapted to its actual task of vibration isolation.
  • An advantageous embodiment of such a torsional vibration damper contains at least one or more torque-transmitting intermediate elements arranged between the input side and the output side, which by means of the tracks for the rolling elements (which form cam gears) are forcibly arranged to be radially displaced in the event of a relative rotation of the input side and output side.
  • the entire torque to be transmitted via the torsional vibration damper is transmitted from the input side via the one intermediate element or the plurality of intermediate elements to the output side.
  • the double clutch arrangement is arranged in particular between a drive unit (for example an internal combustion engine or an electrical machine) and a transmission or a torque converter.
  • a drive side is the Double clutch arrangement with z.
  • B. a drive shaft of the drive unit verbun the.
  • an output side of the dual clutch assembly with the Ge gear such.
  • B. at least one transmission input shaft or the torque converter.
  • the first partial clutch has a first pressure plate and a counter-plate and the first clutch disc arranged between them.
  • the first pressure plate can be actuated via a first actuating element and can be displaced along the axis of rotation relative to the counter plate, so that the first clutch disc can be clamped between the first pressure plate and the counter plate (for the transmission of torque).
  • the second partial clutch has a second pressure plate and a counter-plate (separate or shared with the first partial clutch) and the second clutch disc arranged in between.
  • the second pressure plate can be actuated via a second actuating element and can be displaced relative to the counterplate along the axis of rotation so that the second clutch disc can be clamped between the second pressure plate and counterplate (for the transmission of torques).
  • Pressure plate and counter plate are connected in particular to the drive side.
  • the first clutch disk is connected to a first (transmission input) shaft, the second clutch disk to a second (transmission input) shaft.
  • the torsional vibration damper is arranged in particular (opposite a radial direction) between the shaft and a contact area between the clutch disc with the pressure plate and the counter-plate.
  • the drive side is connected to the drive side via the torsional vibration damper, so that we kende torques in a circumferential direction around the axis of rotation are transmitted exclusively via the (at least one) torsional vibration damper.
  • the torsional vibration damper can be connected to transmit torque via the input side with the pressure plate and counter plate (when the respective actuating element is actuated).
  • the Torsional vibration damper connected to the respective shaft to transmit torque via the output side.
  • the torsional vibration damper is primarily characterized in that the energy storage element is arranged to act with a vector component in the circumferential direction on the assigned intermediate element.
  • the torsional vibration damper proposed here has a small number of separate components and only a small number of rolling elements and complementary transmission paths, which are referred to here as a translation path between the elements and as a (complementary) counter path on the input or output side.
  • the input side is set up here to receive a torque, although it is not excluded here that the input side is also set up to output a torque.
  • the input side conducts a torque, for example in a drive train of a motor vehicle at a so-called traction torque, i.e. a torque output from a drive machine, for example an internal combustion engine and / or an electric machine, via a gear train to vehicle wheels to propel the motor vehicle.
  • traction torque i.e. a torque output from a drive machine, for example an internal combustion engine and / or an electric machine
  • the output side is set up accordingly to output a torque, the output side also preferably being set up to receive a torque.
  • the output side for example, when used in a drive train of a motor vehicle in a secondary state, forms the input side for a so-called overrun torque, i.e. when the inertial energy of the moving vehicle is the input torque during engine braking or during recuperation (generation of electrical energy from decelerating the motor vehicle) educates.
  • At least one intermediate element is provided, or at least two intermediate elements are preferably provided.
  • the at least one intermediate element is arranged in a torque-transmitting connection between the input side and the output side.
  • the at least one intermediate element can be moved relative to the input side and relative to the output side, so that a torsional vibration can be induced in the intermediate element and thus on the energy storage elements with a predetermined (functionally effective) stiffness.
  • the natural frequency, a function of the mass and the rigidity, of the system into which the torsional vibration damper is integrated can thus be changed, preferably reduced.
  • the intermediate element is supported on itself or on an adjacent intermediate element by means of at least one energy storage element, for example an arc spring, a leaf spring, a gas pressure accumulator or comparable.
  • the energy storage element is supported on a corresponding, preferably one-piece, connecting device of the associated intermediate element in a force-transmitting or torque-transmitting manner.
  • the connecting device is a contact surface and / or a riveting point.
  • the at least one intermediate element is supported on the input side and on the output side by means of the rolling elements connected in series, the intermediate element having a transmission path for one of the rolling elements and a complementary counter path for the same on the input side and on the output side ( associated) rolling elements is formed.
  • the complementary mating track is gebil det from the output side or the input side, preferably in one piece with the input side and the output side. A torque is transmitted via the counter path and transmission path. No torque is transmitted between the input side and the output side via the at least one energy storage element.
  • the rolling elements on the transmission path and the complementary counter-path from a rest position in the corresponding direction on the ram pen-like translation path are rolled (up) due to a torque gradient present over the torsional vibration damper.
  • Rolling up is used here to illustrate that work is being done. Will be more precise overcome an opposing force of the energy storage element due to the geometric relationship.
  • Rolling down means releasing stored energy from the energy storage element in the form of a force on the assigned intermediate element. Up and down do not necessarily correspond to one spatial direction, not even in a co-rotating coordinate system.
  • the rolling elements force the associated intermediate element to move relative to the input side and the output side, and the energy storage element, which acts antagonistically, is tensioned accordingly. If there is a change in the applied torque and a concomitant speed difference between the input side and the output side, such as in the case of torsional vibration, this is countered by the inertia of the other (torque-absorbing) side, here the output side, and the rolling elements roll (in a predetermined manner ) on the translation path as well as on the complementary opposite path to the corresponding to the applied torque the position back and forth.
  • the rolling elements thus counteract the energy storage element, which is tensioned depending on a torque amount, so that an eigenfrequency is changed compared to a rest position or torque transmission without a torsional vibration damper (but the same flywheel mass).
  • the force is taken up in the form of compression, expansion, torsion or other energy storage by the correspondingly designed energy storage element and passed on with a time delay, preferably (almost) dissipation-free, to the other side, here for example the output side.
  • the torque input here for example the input side, including the torsional vibration, is thus changed over time, preferably (almost) loss-free, here for example to the output side.
  • the natural frequency is not constant, but rather depends on the torque gradient and thus on the applied torque due to the variable position of the intermediate element.
  • the rolling elements are accordingly in the other direction (opposite to the above description of the introduction of a torque via the input side) on the transmission path (high).
  • This movement of the rolling elements causes a load on the energy storage element in the other direction or, in the case of a paired arrangement, a relief on the loaded according to the above example, for example the first energy storage element and a load on the other, for example the second, energy storage element.
  • all energy storage elements are tensioned, for example in the manner of a screw clamp by means of a radial inward displacement of the energy storage elements.
  • the at least one energy storage element When the torque changes, as occurs with torsional vibration, the at least one energy storage element is deflected around the position corresponding to the applied torque and the stored energy in the form of a changed, i.e. delayed movement, in cooperation with the rolling elements between the respective translation path and complementary counter path, here on the output side. This changes the natural frequency of the torque-transmitting system in which the torsional vibration damper is integrated.
  • two or more intermediate elements are provided, which are preferably arranged rotationally symmetrically to the axis of rotation, so that the torsional vibration damper is balanced with simple means.
  • an embodiment with exactly two intermediate elements is advantageous.
  • Two energy storage elements are preferably provided to act on a (single) intermediate element, the energy storage elements being tagonistically arranged on one another and preferably being brought into equilibrium according to the embodiment of the transmission paths and complementary counter paths.
  • at least one forced guidance is provided, by means of which at least one of the intermediate elements is geometrically guided, a movement is forced, for example in the manner of a Rail or groove and encompassing pin or tongue extending into it.
  • the energy storage elements act on the assigned intermediate element with a direction of force with a vector component in the circumferential direction (in a departure from the embodiments of the following proposal).
  • the circumferential direction is defined on a concentric circle to the axis of rotation.
  • the circumferential direction is constantly oriented via a movement of the assigned intermediate element, moving on a constant circle or oriented constantly or moving on a changing circle.
  • the circle is at least so large that it touches the intermediate element, preferably so large that the circle intersects a contact point or a contact surface at which point the forces between the relevant energy storage element and the associated intermediate element are transmitted.
  • a circumferential direction is aligned perpendicular to a radius with the axis of rotation as the center.
  • the respective underlying radius intersects the contact point or the contact area of the energy storage element and the intermediate element.
  • the intermediate element there is thus a force direction with a large vector component in the circumferential direction, before given to a vector component in the circumferential direction which is greater than the vector component in the radial direction. That is, the force on the intermediate element is not purely ra dial, but exclusively (in the contact point) tangential to the circumferential direction or with a radial vector component and with a tangential vector component (in the contact point). This results in a force direction which can be transferred into the same intermediate element (from the other side), for example by means of a helical spring, or into the adjacent intermediate element approximately along the circumferential direction.
  • the intermediate element is supported in an insufficiently defined manner via the Wälzkör by, for example, exclusively radially defined, the at least one energy storage element defining the movement as a result of the force application direction, for example exclusively in the circumferential direction.
  • an additional guide is provided for the intermediate element.
  • the invention relates to a double clutch arrangement with a first partial clutch and a second partial clutch and an axis of rotation for a drive train.
  • the first partial clutch has at least one first clutch disc and the second partial clutch has at least one second clutch disc.
  • At least one of the clutch disks has a torsional vibration damper.
  • Each clutch disk preferably has a torsional vibration damper.
  • the one, or at least one of (preferably both) torsional vibration damper has (/ have) at least the following components: an input side for absorbing a torque;
  • each intermediate element has a first rolling element and a second rolling element, the intermediate elements each having a first transmission path for rolling the first rolling element and a second transmission path for rolling the second rolling element, the input side having a first counter-path that is complementary to the first transmission path and the output side one to the second translation path has complementary second counter-path, wherein the first Wälzkör by between the first translation path and the first counter-path is abcralzbar ge leads and the second rolling element is guided between the second translation path and the second counter-path can be rolled;
  • each of the intermediate elements is supported on the respective at least one adjacent intermediate element by means of the associated energy storage element.
  • the torsional vibration damper is primarily characterized in that, for each inter mediate element, exclusively the first rolling element and the second rolling element are provided as rollable elements.
  • the at least one energy storage element is according to this proposal (deviating from embodiments of the above proposal) absolutely insufficiently defined via the rolling bodies, for example exclusively defined radially, supported by only two rolling bodies being provided for each intermediate element, i.e. a single one (for example the first ) Rolling bodies to the input side and a single (for example second) rolling element to the output side.
  • the at least one energy storage element which acts on an intermediate element and is supported on the at least one (directly) adjacent intermediate element, defines the movement as a result of the direction of force introduction, for example exclusively in the circumferential direction.
  • a forced guidance is also provided, by means of which the movement of the respective intermediate element is (geometrically) over-defined.
  • a respective intermediate element of the plurality of intermediate elements is supported by means of only two rolling elements, i.e. supported underdetermined or only just supported, provided that the force to secure the position of the transmission path to the complementary mating path and the rolling element rolling in between, as well as the intentionally created degree of freedom the translation path, for example executed as an indifferent equilibrium position, remains unconsidered.
  • This force is supported, for example, during operation by the inertia reaction to the centripetal force (centrifugal force).
  • the intentionally created degree of freedom of the transmission path for example as an indifferent balance, is recorded in a defined manner by the two energy storage elements.
  • a rolling element rolling on the transmission path leads to a movement with a radial and / or tangential vector component.
  • a path is covered which is stored as a potential in at least one of the associated energy storage elements.
  • the necessary force for example exclusively radially acting force, is preferably applied by the energy storage elements in order to hold the counter-path and the transmission path against one another in such a way that the associated rolling element can only be moved between them by rolling.
  • a movement of a rolling element always induces a relative movement between the opposing path and the complementary transmission path and thus between the intermediate element and the input side and the output side.
  • a support in the radial direction and / or a forced guidance for the intermediate element for example by means of a larger number of rolling elements, is not necessary.
  • the number of intermediate elements, transmission paths, counter-paths, rolling elements and energy storage elements is still ge ring, but on the other hand, the effort in terms of manufacturing tolerances on the transmission paths and counter-paths is reduced compared to a forced guidance with more than two rolling elements per intermediate element .
  • a manufacturing-related deviation from the ideal alignment of the intermediate element in the rest position can be tolerated to a greater extent and / or compensated by the energy storage elements during an adjustment process within a framework according to the design, for example predetermined by the geometric conditions.
  • the at least one intermediate element is mounted solely by means of the at least one associated energy storage element and by means of the rolling elements.
  • the intermediate element is brought into a stable equilibrium without additional (compulsory) guide elements solely by means of the transmission paths, the complementary Ge counter paths and the respective rolling elements in interaction with the associated energy storage elements.
  • a stable equilibrium it is meant here that it cannot be executed from a desired position, at least from a torque deflection and torque oscillations according to the design.
  • the equilibrium is so stable that even transverse forces (according to the design), for example vibrations, this arrangement cannot be moved out of a desired position, for example the rolling element cannot be lifted off one of its tracks.
  • the vector component of the force of the energy storage elements in the radial direction or perpendicular to (the adjacent section) of the transmission path and counter path is always greater than a lifting (external) force.
  • the force vectors for two antagonistic energy storage elements thus form a (closed) force corner, i.e. the force sum zero according to vector addition rules. It is also proposed in an advantageous embodiment of the Doppelkupplungsanord voltage or the torsional vibration damper that the two rolling bodies are arranged radially (that is, in the radial direction) spaced from one another.
  • the advantage of this embodiment is a small radial installation space required, so that, for example, the intermediate elements can be arranged on a large circumferential circle and thus, for example, a large angle of rotation, and thus a low functional stiffness with a high stiffness of the at least one energy storage element, can be set.
  • a torque can be transmitted over the same transmission paths and thus with the same amount.
  • the two rolling bodies are arranged spaced from one another in the circumferential direction.
  • the advantage of this embodiment is a smaller space required in the circumferential direction, so that, for example, the intermediate elements can be made narrow in the circumferential direction and thus more space for the energy storage elements and thus, for example, a large angle of rotation, and thus a low functionally effective stiffness with high stiffness of the at least one energy storage element is adjustable.
  • the two rolling bodies are arranged radially (in the radial direction) and spaced from one another in the circumferential direction.
  • the at least one intermediate element can only be moved (exclusively) parallel to a plane which runs perpendicular to the axis of rotation.
  • the translation paths and the complementary mating paths each include a Switzerlandmo ment pairing with a first translation curve and a thrust torque pairing with a second translation curve, the tensile torque pair for torque transmission from the Input side is set up on the output side, and wherein the thrust torque pairing is set up for torque transmission from the output side to the input side, and wherein the first transmission curve and the second transmission curve have at least regionally different transmission curves.
  • a pulling torque and a pushing torque do not differ in a theoretical application.
  • the terms are therefore to be seen neutrally and the only simple distinguishing between the designated torque transmission direction. These terms are taken from the usual designations in a drive train of a motor vehicle, but can be transferred accordingly for other applications.
  • the tensile torque pairing is applied to a tensile torque transmission, for example from the input side to the output side, with the rolling element rolling (up) as the torque increases on the tensile torque pairing against the force of the antagonistic energy storage element.
  • This increases the potential of this antagonistic energy storage element, for example tensioned, and thus changes the rigidity. Torsional vibrations therefore counteract a greater force of the antagonistic energy storage element with increasing torque and the natural frequency is thus changed.
  • the first translation curve and the second translation curve which each start from a common point of the rest position, are provided with different translation progressions.
  • the rigidity properties of the torsional vibration damper can therefore be set up (differently) for a pulling torque and a pushing torque.
  • a low rigidity is required for the transmission of a tensile torque, which can be achieved with a larger angle of rotation (a lower reduction ratio, i.e. a smaller denominator of the transmission ratio) than is desired for a thrust torque (a larger reduction ratio).
  • a progressive or degressive stiffness curve is desired, or even a stiffness curve that can be changed several times is desired.
  • the translation path and the complementary mating path are to be designed according to the respective deflection position of the intermediate element, so that the translation curve is to be executed superimposed with the movement of the intermediate element.
  • the transmission path and the complementary mating path are preferably designed for a moment equilibrium according to the above description, preferably so that no additional guide device is necessary for the intermediate element.
  • the at least one intermediate element is tensioned by means of two antagonistic energy storage elements.
  • a pretensioning of the energy storage elements can be reliably and easily adjusted via the intermediate element or the intermediate elements against the rolling bodies.
  • the dependency on component tolerances for example the spring characteristic curve of an energy storage element, is low in that the tolerances decrease mutually, for example a stiffness deviating downwards from the target stiffness of the first energy storage element is determined by the upwardly deviating stiffness of the second energy storage element balanced or reduced.
  • the preload is reduced or reduced overall increased compared to the target preload but nevertheless due to the antagonistic effect, for example on both sides of the intermediate element, balanced. In one embodiment, only the rest position of the intermediate element is changed.
  • the tolerance is preferably so small that the rest position remains within a predetermined tolerance range.
  • the (three) energy storage elements are connected to one another in such a way that the first (or second) energy storage element of the first intermediate element is also in antagonistic operative connection with the second (or first) energy storage element of the second intermediate element (by means of the force side) stands and a compensating effect on the component tolerance of the energy storage elements is achieved. Overall, this reduces the manufacturing accuracy, the assembly effort or the adjustment effort and / or the cost of standard components due to a lower component quality.
  • the first energy storage element exerts a first force and a first direction of force on the associated intermediate element and the second energy storage element exerts a second force and a second force direction on the associated intermediate element, and wherein the first force and the second force differ from one another and / or the first force direction and the second force direction differ from one another in a rest position.
  • the energy storage elements do not tilt about a radial axis or that such tilting is not conducive to influencing the natural frequency.
  • the direction of force described here is therefore defined as a vector which lies in the plane of rotation to which the axis of rotation is oriented normally.
  • the direction of force of the two antagonistic energy stores is always not the same, provided that they are viewed in a global, i.e. common, coordinate system.
  • the direction of force is meant compared to the reflection of the other direction of force, namely the reflection on a rest axis or center line (in the rest position) of the intermediate element and possibly the force side, which then deviates from the other direction of force.
  • the center line of the intermediate element is not related to the geometric or mass-related center, but to the forces acting.
  • the force here only denotes the amount of a force vector, whereby the force vector can be broken down into the force (amount) and the direction of force (effective direction).
  • the forces and directions of force of the two antagonistic energy storage elements differ from one another in a symmetrical design in a deflected state of the intermediate element and in a non-symmetrical design, as proposed here, can be the same in a deflected state.
  • the forces and directions of force are arranged in a plane that runs perpendicular to the axis of rotation.
  • a different torque characteristic curve is set up for a tensile torque transmission and a counter-directed thrust torque transmission, so that the influence of the natural frequency by means of the torsion vibration damper is different depending on the direction of the torque.
  • the intermediate element is preferably brought into equilibrium by means of a corresponding transmission path, as described above.
  • the two antagonistic energy storage elements used are the same (in the non-built-in, ie relaxed state).
  • the different force is set up, for example, by means of the form of the tensile torque pairing and the pushing torque pairing of the transmission path that differ from one another (see description above).
  • the un ferent force is set up by means of a differently long installation distance between the force side and the intermediate element.
  • the different direction of force is achieved, for example, by a different inclination of the contact surfaces on the intermediate element and / or on the force side for the two antagonistic energy storage elements.
  • the direction of force is variable via a deflection of the intermediate element by at least one of the two antagonistic energy storage elements is tilted about an axis parallel to the axis of rotation.
  • the spring deflection that is to say the energy absorption with (the same) deflection of the intermediate element, is different.
  • the rigidity of identical antagonistic energy storage elements is thus different in this installation situation. It is advantageous in terms of costs and installation effort or installation security to use the same energy storage elements.
  • identical energy storage elements are only mentioned to clarify the relationship and the use of different directions of force is not limited to such a case.
  • the at least one energy storage element is a helical compression spring with a straight spring axis.
  • a helical compression spring with a straight spring axis also known as a (purely) cylindrical helical compression spring, is a widely used standard component, the elastic and (low) dissipative properties of which are well illuminated and easily manageable. Tolerances in the overall length or the spring characteristic line to a predetermined installation length can be compensated for with simple means.
  • such helical compression springs do not require any additional guidance, which otherwise cause friction and thus can have a reduced efficiency and / or damping properties that are more difficult to determine due to Flysterese effects.
  • a helical compression spring enables a large variance in the spring characteristic, which can be adjusted, among other things, by the pitch of the winding, the wire thickness, the ratio of the installed length to the relaxed length and the choice of material.
  • helical compression springs with a straight spring axis are unbreakable compared to other types of springs, for example steel springs, and in some embodiments can be loaded to the block, so that in the event of an overload occurring on the torsional vibration damper in such an embodiment of the block that can be brought to block according to the design Energy storage element no additional securing element must be provided against breaking of the energy storage element.
  • a helical compression spring has the advantage of a very long possible spring deflection combined with a high level of spring stiffness, so that on the one hand a large torque can be passed through the at least one energy storage element and, on the other hand, a suitable reduction in motion can be set up with the aid of the transmission path so that the amplitude of the torsional oscillation can be compared with a reduced amplitude of the movement of the intermediate element is reached and so results with the torsional vibrations in a very small spring travel of the helical compression spring.
  • the helical compression spring counteracts the torsional vibration with a (suitably) low force despite its high rigidity.
  • Fig. 2 a principle sketch of a torsional vibration damper in a first imple mentation form
  • Fig. 3 a principle sketch of a torsional vibration damper in a second
  • FIG. 5 a force corner of the applied forces according to FIG. 4;
  • FIG. 8 a torque-angle of rotation diagram with a third gear ratio
  • Fig. 9 a torque-angle of rotation diagram with a fourth and fifth translation curve.
  • Fig. 1 shows a double clutch arrangement 47 in a side view in section.
  • the double clutch arrangement 47 is arranged in particular between a drive unit (for example an internal combustion engine or an electrical machine) and a transmission or a torque converter.
  • a drive side 59 of the double clutch assembly 47 with z. B. connected to a drive shaft of the drive unit.
  • an output side 60 of the Doppelkupplungsanord arrangement 47 is connected to the transmission, here with two (transmission input) shafts 57, 58.
  • the double clutch arrangement 47 comprises a first partial clutch 48 and a second partial clutch 49 and a rotation axis 2 for a drive train.
  • the first partial clutch 48 has at least one first clutch disc 50 and the second partial clutch 49 has at least one second clutch disc 51.
  • Each of the clutch disks 50, 51 has a torsional vibration damper 1.
  • the first partial clutch 48 has a first pressure plate 52 and a counter plate 54 and the first clutch disc 50 arranged between them.
  • the first pressure plate 52 can be actuated via a first actuating element 55 and is displaceable along the axis of rotation 2 relative to the counter plate 54, so that the first clutch disc 50 can be clamped between the first pressure plate 52 and the counter plate 54 (for the transmission of torques).
  • the second partial clutch 49 has a second pressure plate 53 and a counterplate 54 common to the first partial clutch 48, as well as the second clutch disk 51 arranged in between.
  • the second pressure plate 53 can be actuated via a second actuating element 56 and can be displaced along the axis of rotation 2 relative to the counter plate 54, so that the second clutch disc 51 can be clamped between the second pressure plate 53 and the counter plate 54 (for the transmission of torques).
  • Pressure plates 52, 53 and counter plate 54 are connected to the drive side 59.
  • the first clutch disk 50 is connected to a first (transmission input) shaft 57
  • the second clutch disk 51 is connected to a second (transmission input) shaft 58.
  • the torsional vibration dampers 1 are each arranged (opposite a radial direction 20) between the shaft 57, 58 and a contact area between the clutch disc 50, 51 with the respective pressure plate 52, 53 and the counter plate 54.
  • the drive side 59 is connected to the output side 60 via the torsional vibration damper 1, so that we kende torques are transmitted exclusively via the respective torsional vibration damper 1 in a circumferential direction 19 about the axis of rotation 2.
  • Fig. 2 and Fig. 3 each show in a principle sketch by way of example different embodiments of a torsional vibration damper 1, which for the sake of clarity are shown largely the same and insofar as the descriptions for the respective figures of the same components are cross-referenced.
  • an annular disk forms an input side 4.
  • another disk element is formed, for example, as an output side 5.
  • the annular disk is the output side 5 and the disk element is the input side 4.
  • a tensile torque 45 can be transmitted from the input side 4 to the output side 5 and a thrust torque 46 can be transmitted from the output side 5 to the input side 4.
  • the torque direction is set up in reverse.
  • intermediate elements 6, 7, 8, Interposed between the input side 4 and the output side 5 are three intermediate elements 6, 7, 8, the respective intermediate element 6, 7, 8 being connected by energy storage elements 15, 16, 17 arranged in pairs to the respectively adjacent intermediate element 6, 7, 8 in a force-transmitting manner .
  • first rolling element 9 By means of a first rolling element 9, the respective intermediate element 6, 7, 8 is supported on the input side 4 and by means of a second rolling element 10, the respective intermediate element 6, 7, 8 is supported on the output side 5.
  • the first rolling element 9 is supported in a force-transmitting and thus torque-transmitting manner on a first transmission path 11 on the intermediate element side and a first complementary mating path 13 on the input side 4.
  • the second rolling element 10 can be rolled over on one intermediate element-side second transmission path 12 and a second complementary counter path 14 on the output side 5 force-transmitting and thus supported navmo ment-transmitting.
  • the rolling elements 9, 10 are biased by means of the Energyspei cherieri 15, 16, 17 against the transmission path 1 1, 12 and against the counter path 13, 14 and thereby guided on it rollable.
  • the energy storage elements 15, 16, 17 hold the intermediate element 6, 7, 8 acting antagonistically to one another in a rest position in the position shown.
  • the third intermediate element 8 in the first rolling element 9 and the second rolling element 10 (according to the designation for the first intermediate element 6) it is shown (for the sake of clarity, pars-prototo) that a tensile torque pairing 21 from the respective complementary Ramp portion of the translation path 1 1, 12 and the counter path 13, 14 and a thrust torque pairing 23 on the other side from the complementary ramp portions of the translation path 1 1, 12 and the counter path 13, 14 are formed.
  • the pair of tensile moments 21 is shown pars-prototo only on the first rolling element 9 and accordingly shows the pairing of shear moments 23 only on the second rolling element 10.
  • the first roller body 9 and the second roller body 10 of a respective intermediate element 6, 7, 8 are arranged radially spaced from one another and are in the rest position on a common radius. So they have no distance in the circumferential direction 19 in the rest position.
  • Fig. 3 an alternative Ausfer approximate form with regard to the arrangement of the two rolling elements 9, 10 of a respective intermediate element 6, 7, 8 to each other is shown, the two rolling elements 9, 10 having no radial distance, but are spaced in the circumferential direction 19 from each other.
  • the energy storage elements 15, 16, 17 are designed and arranged identically.
  • Fig. 4 is a diagram of the moment equilibrium and in Fig.
  • the intermediate element 6, 7, 8 is led out of its rest position and deflected at an angle of deflection to the rest position inclined to the line of rest 35.
  • the rest line 35 always runs through the balance point 3 of the intermediate element 6, 7, 8, but only in the rest position through the rolling axes of both rolling elements 9, 10, but always through one of the two rolling axes (here the second rolling element 10).
  • the first pressure line 37 of the first rolling element 9 and the second pressure line 38 of the second rolling element 10 must always be aligned perpendicular to the adjacent (theoretically infinitesimal) section of the transmission path 1 1, 12 and run through moment balance point 3. So that this rule is always adhered to, a parallel of the first line of action 33 of the first force 25 starting from the first energy storage element 15 with a second parallel of the second line of action 34 of the second force 26 starting from the other must be equally or force-proportionally spaced (for example third) energy storage element 16 intersect with the two pressure lines 37, 38 in the moment balance point 3, so that no (effective) lever arm arises.
  • the first force 25 and the second force 26 are divided into a tangential vector component 18 (functionally effective component) and a radial vector component 44 (contact pressure component for the rolling elements 9, 10).
  • the alignment of the tangential vector component 18 results from the tangent at the point of force application to the intermediate element 6, 7, 8 on the circumferential direction 19 on a radius of the circle 36 on which this force application point is located.
  • a further requirement is that the first force 25, the second force 26 and the resulting forces 29, 31 form a self-canceling force corner, as is shown in FIG. 5.
  • the first direction of force 27, the second direction of force 28 and the resulting directions of force 30, 32 of the two rolling elements 9, 10 must be present as shown. It follows from the situation shown that both the first energy storage element 15 (see FIG. 2) as well as the second energy storage element 16 (see FIG. 2) is more strongly tensioned, whereby an increased pre-tensioning force acts on the intermediate element 6, 7, 8.
  • the stronger tensioning in this embodiment results from a movement of the intermediate elements 6, 7, 8 radially inward, so that the energy storage elements 15, 16, 17 also move radially inward and between the adjacent intermediate elements 6, 7, 8 in the manner of a screw clamp be compressed.
  • the insects 6, 7, 8 are moved in such a way that the resulting distance along the spring axes 41, 42, 43 of the energy storage elements 15, 16, 17 between the inter mediate elements 6, 7, 8 is shortened compared to the rest position, provided that it is increased Rigidity is desired at a higher torque (compare FIGS. 6 to 9).
  • the pressure lines 37, 38 i.e. the lines of action of the resulting forces 29, 31 on the rolling elements 9, 10
  • the pressure lines 37, 38 which each represent the rolling axis of the associated rolling element 9, 10 and the moment balance point 3 cuts, always perpendicular to the translation path 1 1, 12, here the first translation curve 22, which is assigned to the tensile torque 45.
  • the respective amount of the resulting force 29, 31 and the resulting force direction 30, 32 then result intrinsically from the applied first force 25 and second force 26.
  • FIGS. 6 to 9 show torque-angle of rotation diagrams in which the torque axis 39 forms the ordinate and the angle of rotation axis 40 forms the abscissa.
  • a traction torque curve with a positive torque and angle of rotation is shown, and to the left of the ordinate, a thrust torque curve with a negative torque and angle of rotation is shown.
  • FIG. 7 a two-part degressive variant is shown in which there is a steep curve rise at low torque amounts and a flattened curve rise is present at high torque amounts.
  • FIG. 8 shows a variant in which a progressive and degressive course alternate and in FIG. 9 a stiff system with a steep curve course, shown with a solid line, is shown in comparison with a system with a flat curve course with dashed line shown.
  • Torsional vibration damper 30 first resulting force direction axis of rotation 31 second resulting force moment balance point 32 second resulting force direction input side 33 first line of action

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Abstract

The invention relates to a dual clutch arrangement (47) having a first partial clutch (48) and a second partial clutch (49) and a rotation axis (2) for a drivetrain; wherein the first partial clutch (48) has at least one first clutch disk (50) and the second partial clutch (49) has at least one second clutch disk (51); wherein at least one of the clutch disks (50, 51) comprises a torsion vibration damper (1), wherein the torsion vibration damper (1) has at least the following components: - an input side (4); - an output side (5); - one or more intermediate elements (6, 7, 8) in torque-transmitting connection between the input side (4) and the output side (5); - a first rolling body (9) and a second rolling body (10) per each intermediate element (6, 7, 8), wherein the at least one intermediate element (6, 7, 8) in each case has a transmission track (11, 12) for rolling off the rolling body (9, 10), wherein the input side (4) and the output side (5) have a counterpart track (13, 14), complementary to the relevant translation track (11, 12); - a number, corresponding to the number of the intermediate elements, of energy storage elements (15, 16, 17), by means of which the intermediate elements (6, 7, 8) associated with the respective energy storage elements (15, 16, 17) are vibrationally supported. The torsion vibration damper (1) is characterized in particular in that the energy storage element (15, 16, 17) is arranged with a vector portion (18) acting in the circumferential direction (19) and/or solely the first rolling body (9) and the second rolling body (10) are provided per intermediate element (6, 7, 8) as bodies which can roll off.

Description

Doppelkupplunqsanordnunq mit Torsionsschwinqunqsdämpfer Doppelkupplunqsanordnunq with torsion vibration damper
Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplungsanordnung mit einer ersten Teilkupplung und einer zweiten Teilkupplung und einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang.The invention relates to a double clutch arrangement with a first partial clutch and a second partial clutch and a rotation axis for a drive train.
Die erste Teilkupplung weist zumindest eine erste Kupplungsscheibe und die zweite Teilkupplung zumindest eine zweite Kupplungsscheibe auf. Jede der Kupplungsschei ben weist einen Torsionsschwingungsdämpfer auf. Dabei sind Energiespeicherele mente zumindest eines, bevorzugt jedes, Torsionsschwingungsdämpfers außerhalb eines Drehmomentflusses zwischen einer Primärseite und einer Sekundärseite des Zweimassenschwungrads angeordnet. The first partial clutch has at least one first clutch disc and the second partial clutch has at least one second clutch disc. Each of the clutch disks has a torsional vibration damper. Energy storage elements are at least one, preferably each, torsional vibration damper arranged outside a torque flow between a primary side and a secondary side of the dual-mass flywheel.
Der zumindest eine Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang, weist zumindest die folgenden Komponenten auf: The at least one torsional vibration damper with an axis of rotation for a drive train has at least the following components:
eine Eingangsseite; an entry page;
eine Ausgangsseite; an exit page;
ein oder mehr Zwischenelemente in drehmomentübertragender Verbindung zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite; one or more intermediate elements in torque-transmitting connection between the input side and the output side;
je Zwischenelement einen ersten Wälzkörper und einen zweiten Wälzkörper, wobei das zumindest eine Zwischenelement jeweils eine Übersetzungsbahn zum Ab wälzen der Wälzkörper, wobei die Eingangsseite und die Ausgangsseite eine zu der jeweiligen Übersetzungsbahn komplementäre Gegenbahn aufweist; each intermediate element has a first roller body and a second roller body, the at least one intermediate element each having a transmission path for rolling the rolling bodies, the input side and the output side having a complementary path to the respective transmission path;
eine zu der Anzahl der Zwischenelemente korrespondierende Anzahl von Ener giespeicherelementen, mittels welcher das dem jeweiligen Energiespeicherelement zugeordnete Zwischenelement schwingbar abgestützt ist. Der Torsionsschwingungs dämpfer ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeicherelement mit einem Vektoranteil in Umfangsrichtung wirkend angeordnet ist und/oder je Zwischen element als abwälzbare Körper ausschließlich der erste Wälzkörper und der zweite Wälzkörper vorgesehen sind. a number of energy storage elements corresponding to the number of intermediate elements, by means of which the intermediate element assigned to the respective energy storage element is supported in an oscillating manner. The torsional vibration damper is primarily characterized in that the energy storage element is arranged with a vector component acting in the circumferential direction and / or only the first rolling element and the second rolling element are provided for each intermediate element as rolling elements.
Doppelkupplungen sind regelmäßig in einem Antriebsstrang - beispielsweise im ver brennungsmotorgetriebenen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs - angeordnet und dort periodischen Störungen durch schwankende Drehmomente ausgesetzt. Insbesondere sollte zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebsseite der Doppel kupplung zumindest eine Torsionsnachgiebigkeit angeordnet werden. Ziel hierbei ist die auftretenden Schwingungsresonanzen in einen Drehzahlbereich möglichst unter halb der Betriebsdrehzahlen zu verschieben, um Geräusche und Belastungen im An triebsstrang zu reduzieren. Double clutches are regularly in a drive train - for example in the internal combustion engine-driven drive train of a motor vehicle - and there are periodic disturbances due to fluctuating torques. In particular, at least one torsional flexibility should be arranged between a drive side and an output side of the double clutch. The aim here is to shift the vibration resonances that occur into a speed range below half the operating speed, if possible, in order to reduce noise and loads in the drive train.
Um einen weitgehend überkritischen Betrieb mit einer guten Schwingungsisolation von den Störungen am Antrieb zu ermöglichen, wird eine möglichst hohe Torsions nachgiebigkeit, d.h. eine niedrige Torsionssteifigkeit angestrebt. Allerdings muss gleichzeitig das maximale Antriebsmoment abgedeckt werden, was bei niedriger Tor sionssteifigkeit einen entsprechend hohen Verdrehwinkel erfordert. In einem gegebe nen Einbauraum ist der darstellbare Verdrehwinkel durch die Kapazität eingesetzter Energiespeicher und die ausreichend robust zu gestaltenden Bauteile, die im Drehmo- mentenfluss stehen, jedoch naturgemäß begrenzt. Es sind daher ständig innovative Konzepte gesucht, die helfen, diese Grenzen zu Gunsten von verbesserter Funktion oder verringerten Kosten zu verschieben. In order to enable largely supercritical operation with good vibration isolation from the malfunctions in the drive, the highest possible torsional flexibility, i.e. a low torsional stiffness is sought. However, the maximum drive torque must be covered at the same time, which requires a correspondingly high angle of rotation with low Tor sion stiffness. In a given installation space, however, the rotatable angle that can be represented is naturally limited by the capacity of the energy storage device used and the components that are to be designed to be sufficiently robust and that are in the torque flow. There is therefore a constant search for innovative concepts that help to push these limits in favor of improved functionality or reduced costs.
Aus dem Stand der Technik sind Torsionsschwingungsdämpfer verschiedenster Art bekannt. Beispielsweise ist aus der EP 2 508 771 A1 ein Torsionsschwingungsdämp fer bekannt, bei welchem eine Ausgangsseite mit einem (Doppel-) Nocken versehen ist, welcher auf ein hebelartiges Zwischenelement wirkt, wobei das Zwischenelement verkippbar an einer Scheibe einer Eingangsseite verbunden ist. Das Zwischenelement ist mittels einer Druckfeder gegen den Nocken der Ausgangsseite vorgespannt und wird beim Überlaufen der Nockengeometrie gegen die Druckfeder ausgelenkt. Die Druckfeder ist gegenüberliegend des Zwischenelements mit der Eingangsseite druck kraftübertragend verbunden, und somit wird ein Drehmoment über die Druckfeder von der Eingangsseite hin zur Ausgangsseite geleitet. Various types of torsional vibration dampers are known from the prior art. For example, EP 2 508 771 A1 discloses a torsional vibration damper in which an output side is provided with a (double) cam which acts on a lever-like intermediate element, the intermediate element being tiltably connected to a disk on an input side. The intermediate element is biased against the cam on the output side by means of a compression spring and is deflected against the compression spring when the cam geometry is overrun. Opposite the intermediate element, the compression spring is connected to the input side in a pressure-transmitting manner, and a torque is thus conducted via the compression spring from the input side to the output side.
Aus der FR 3 057 321 A1 ist ein andere Variante eines Torsionsschwingungsdämp fers bekannt, bei welchem an einer Ausgangsseite ein hebelartiger Federkörper nach Art einer (Freiform-) Festkörperfeder vorgesehen ist, wobei dieser Federkörper radial außenseitig eine rampenartige Übersetzungsbahn aufweist, welche mit einer auf die ser Übersetzungsbahn abwälzenden Rolle drehmomentübertragend verbunden ist.From FR 3 057 321 A1 another variant of a torsional vibration damper is known in which a lever-like spring body in the manner of a (free-form) solid-state spring is provided on an output side, this spring body having a ramp-like transmission path radially on the outside, which with a ser translation path rolling roller is connected to transmit torque.
Die Rolle ist auf einem Bolzen rotierbar gelagert. Tritt eine Torsionsschwingungen auf, so wird eine Relativbewegung zwischen dem Federkörper und der korrespondieren den Rolle bewirkt, und aufgrund der rampenartigen Übersetzungsbahn wird der Fe derkörper in seiner rotatorischen Relativbewegung zu der Rolle von der Rolle entge gen seiner Federkraft hebelartig ausgelenkt. Damit wird eine Torsionsschwingung ge dämpft. The roller is rotatably mounted on a bolt. If torsional vibrations occur, so a relative movement between the spring body and the corresponding roller is effected, and due to the ramp-like translation path of the Fe derkörper is deflected in its rotational relative movement to the roller of the roller against its spring force like a lever. This dampens torsional vibration.
Sowohl die Flebel aus der EP 2 508 771 A1 als auch die Federkörper der Both the fleece from EP 2 508 771 A1 and the spring body from
FR 3 057 323 A1 sind, sofern eine geringe Dissipation also ein hoher Wirkungsgrad erwünscht ist, technisch schwer zu beherrschen und/oder teuer in der Fertigung be ziehungsweise Montage. FR 3 057 323 A1 are technically difficult to control and / or expensive to manufacture or assembly, provided that a low dissipation, that is, a high degree of efficiency is desired.
Beispielsweise aus der WO 2018 / 215 018 A1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer bekannt, bei welchem zwei Zwischenelemente vorgesehen sind, welche zwischen ei ner Ausgangsseite und eine Eingangsseite über Wälzkörper gelagert sind. Die Wälz körper laufen derart auf komplementären Übersetzungsbahnen ab, dass die Zwi schenelemente einer Zwangsführung unterliegen. Die beiden Zwischenelemente sind mittels Energiespeicherelementen gegeneinander vorgespannt, sodass die funktions wirksame Steifigkeit der Energiespeicherelemente unabhängig von einer Drehmomen tübertragung auslegbar sind. Für viele Anwendungen ist es einerseits erforderlich, die Eigenfrequenz eines drehmomentübertragenden Systems zu reduzieren und zugleich ein hohes Drehmoment übertragen zu können. Aus der ersten Forderung folgt, dass die funktionswirksame Steifigkeit gering sein muss. Aus der zweiten Forderung folgt, dass die Steifigkeit der Energiespeicherelemente groß sein muss. Diese gegensätzli chen Forderungen können mittels der Wälzkörper und der Übersetzungsbahnen ge löst werden. Ein Drehmoment wird einzig mittels der Übersetzungsbahnen und der da zwischen angeordneten Wälzkörper zwischen der Eingangsseite und der Ausgangs seite übertragen. Die funktionswirksame Steifigkeit, welche also die Eigenfrequenz verändert, ist aufgrund der geringen Steigung und der großen Verdrehwinkel in einen geringen Federweg übersetzt. Aus diesem Kurvengetriebe resultiert eine (beliebig) ge ringe funktionswirksame Steifigkeit. Vorteilhaft bei diesem System ist also, dass die Energiespeicherelemente unabhängig von dem (maximalen) übertragbaren Drehmo ment auslegbar sind. Allerdings ist die gezeigte Ausführungsform mit einer hohen An zahl an separaten Wälzkörpern und den hohen Anforderungen an die komplementären Übersetzungsbahnen aufwendig und teuer in der Fertigung und Montage. Damit ist dieses System nicht in allen Bereichen wettbewerbsfähig. For example, from WO 2018/215 018 A1, a torsional vibration damper is known in which two intermediate elements are provided which are mounted between an output side and an input side via rolling elements. The rolling bodies run on complementary transmission paths in such a way that the inter mediate elements are subject to forced guidance. The two intermediate elements are preloaded against one another by means of energy storage elements, so that the functionally effective rigidity of the energy storage elements can be interpreted independently of torque transmission. For many applications it is necessary on the one hand to reduce the natural frequency of a torque-transmitting system and at the same time to be able to transmit a high torque. It follows from the first requirement that the functional stiffness must be low. It follows from the second requirement that the rigidity of the energy storage elements must be great. These contrary requirements can be solved by means of the rolling elements and the transmission paths. A torque is transmitted only by means of the transmission paths and the rolling elements arranged between the input side and the output side. The functional stiffness, which changes the natural frequency, is translated into a small spring deflection due to the low gradient and the large angle of rotation. This cam mechanism results in (arbitrarily) low, functionally effective rigidity. The advantage of this system is that the energy storage elements can be designed independently of the (maximum) transmittable torque. However, the embodiment shown is with a high number of separate rolling elements and the high demands on the complementary translation paths complex and expensive to manufacture and assemble. This means that this system is not competitive in all areas.
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 wer den. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgen den Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen. Proceeding from this, the present invention is based on the object of at least partially overcoming the disadvantages known from the prior art. The features according to the invention emerge from the independent claims, for which advantageous embodiments are shown in the dependent claims. The features of the claims can be combined in any technically meaningful manner, with the explanations from the following description as well as features from the figures, which include supplementary embodiments of the invention, can also be used.
Es wird im Folgenden auf eine Rotationsachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der Beschreibung verwendete Ordinal zahlen 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 an axis of rotation if 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 are only used to clearly distinguish between them and do not reflect the order or ranking of the components identified. An ordinal number greater than one does not necessarily mean that another such component must be present.
Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplungsanordnung mit einer ersten Teilkupplung und einer zweiten Teilkupplung und einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang.The invention relates to a double clutch arrangement with a first partial clutch and a second partial clutch and a rotation axis for a drive train.
Die erste Teilkupplung weist zumindest eine erste Kupplungsscheibe und die zweite Teilkupplung zumindest eine zweite Kupplungsscheibe auf. Zumindest eine der Kupp lungsscheiben weist einen Torsionsschwingungsdämpfer auf. Bevorzugt weist jede Kupplungsscheibe einen Torsionsschwingungsdämpfer auf. Der eine, bzw. zumindest einer der (bevorzugt beide), Torsionsschwingungsdämpfer weist (/weisen) zumindest die folgenden Komponenten auf: The first partial clutch has at least one first clutch disc and the second partial clutch has at least one second clutch disc. At least one of the clutch disks has a torsional vibration damper. Each clutch disk preferably has a torsional vibration damper. The one, or at least one of the (preferably both), torsional vibration damper has (/ have) at least the following components:
eine Eingangsseite zum Aufnehmen eines Drehmoments (ausgehend von der Primärseite; an input side for receiving a torque (starting from the primary side;
eine Ausgangsseite zum Abgeben eines Drehmoments (hin zur Sekundärseite); zumindest ein Zwischenelement in drehmomentübertragender Verbindung zwi schen der Eingangsseite und der Ausgangsseite; an output side for outputting a torque (towards the secondary side); at least one intermediate element in a torque-transmitting connection between the input side and the output side;
je Zwischenelement einen ersten Wälzkörper und einen zweiten Wälzkörper, wobei das zumindest eine Zwischenelement eine erste Übersetzungsbahn zum Ab wälzen des ersten Wälzkörpers und eine zweite Übersetzungsbahn zum Abwälzen des zweiten Wälzkörpers aufweist, wobei die Eingangsseite eine zu der ersten Über setzungsbahn komplementäre erste Gegenbahn und die Ausgangsseite eine zu der zweiten Übersetzungsbahn komplementäre zweite Gegenbahn aufweist, wobei der erste Wälzkörper zwischen der ersten Übersetzungsbahn und der ersten Gegenbahn abwälzbar geführt ist und der zweite Wälzkörper zwischen der zweiten Übersetzungs bahn und der zweiten Gegenbahn abwälzbar geführt ist; a first roller body and a second roller body for each intermediate element, wherein the at least one intermediate element has a first transmission path for rolling the first rolling element and a second transmission path for rolling the second rolling element, wherein the input side has a first counter-path that is complementary to the first transmission path and the output side has a second counter-path that is complementary to the second transmission path, wherein the first rolling element is guided in a rollable manner between the first transmission path and the first counter-path and the second rolling element is guided in a rolling manner between the second transmission path and the second counter-path;
zumindest ein Energiespeicherelement, mittels welchem das dem Energiespei cherelement zugeordnete Zwischenelement schwingbar abgestützt ist. at least one energy storage element, by means of which the intermediate element assigned to the energy storage element is supported such that it can oscillate.
Der Torsionsschwingungsdämpfer enthält insbesondere eine um eine Rotationsachse angeordnete Eingangsseite und eine gegenüber der Eingangsseite um die Rotations achse begrenzt entgegen der Wirkung der Energiespeicherelemente verdrehbare Ausgangsseite. Der Torsionsschwingungsdämpfer enthält mindesten ein Energiespei cherelement (z. B. eine Federeinrichtung) zur Dämpfung von Dreh- beziehungsweise Torsionsschwingungen, das außerhalb des Drehmomentpfads zwischen Eingangs seite und Ausgangsseite angeordnet ist. Hierdurch kann das mindestens eine Ener giespeicherelement weitgehend unabhängig von dem über den Torsionsschwingungs dämpfer zu übertragendem Drehmoment ausgelegt und auf seine eigentliche Aufgabe der Schwingungsisolation angepasst werden. The torsional vibration damper contains, in particular, an input side arranged about an axis of rotation and an output side that can be rotated in a limited manner opposite the input side about the axis of rotation counter to the action of the energy storage elements. The torsional vibration damper contains at least one energy storage element (z. B. a spring device) for damping torsional or torsional vibrations, which is arranged outside the torque path between the input side and the output side. As a result, the at least one energy storage element can be designed largely independently of the torque to be transmitted via the torsional vibration damper and adapted to its actual task of vibration isolation.
Eine vorteilhafte Ausführungsform eines derartigen Torsionsschwingungsdämpfers enthält zumindest ein oder mehr zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite angeordnete drehmomentübertragende Zwischenelemente, die mittels der Bahnen für die Wälzkörper (die Kurvengetriebe ausbilden) bei einer Relativverdrehung von Ein gangsseite und Ausgangsseite zwangsweise radial verlagernd angeordnet sind. Hier bei wird das gesamte über den Torsionsschwingungsdämpfer zu übertragende Dreh moment von der Eingangsseite über das eine Zwischenelement oder die Mehrzahl von Zwischenelementen auf die Ausgangsseite übertragen. An advantageous embodiment of such a torsional vibration damper contains at least one or more torque-transmitting intermediate elements arranged between the input side and the output side, which by means of the tracks for the rolling elements (which form cam gears) are forcibly arranged to be radially displaced in the event of a relative rotation of the input side and output side. Here at the entire torque to be transmitted via the torsional vibration damper is transmitted from the input side via the one intermediate element or the plurality of intermediate elements to the output side.
Die Doppelkupplungsanordnung ist insbesondere zwischen einer Antriebseinheit (z. B. eine Verbrennungskraftmaschine oder eine elektrische Maschine) und einem Getriebe oder einem Drehmomentwandler angeordnet. Insbesondere ist eine Antriebsseite der Doppelkupplungsanordnung mit z. B. einer Antriebswelle der Antriebseinheit verbun den. Insbesondere ist eine Abtriebsseite der Doppelkupplungsanordnung mit dem Ge triebe, z. B. mindestens einer Getriebeeingangswelle, bzw. dem Drehmomentwandler verbunden. The double clutch arrangement is arranged in particular between a drive unit (for example an internal combustion engine or an electrical machine) and a transmission or a torque converter. In particular, a drive side is the Double clutch arrangement with z. B. a drive shaft of the drive unit verbun the. In particular, an output side of the dual clutch assembly with the Ge gear such. B. at least one transmission input shaft or the torque converter.
Insbesondere weist die erste Teilkupplung eine erste Anpressplatte und eine Gegen platte und die dazwischen angeordnete erste Kupplungsscheibe auf. Die erste An pressplatte ist über ein erstes Betätigungselement betätigbar und entlang der Rotati onsachse relativ zu der Gegenplatte verlagerbar, so dass die erste Kupplungsscheibe zwischen erster Anpressplatte und Gegenplatte klemmbar (zur Übertragung von Dreh momenten) ist. Insbesondere weist die zweite Teilkupplung eine zweite Anpressplatte und eine (separate oder mit der ersten Teilkupplung gemeinsame) Gegenplatte und die dazwischen angeordnete zweite Kupplungsscheibe auf. Die zweite Anpressplatte ist über ein zweites Betätigungselement betätigbar und entlang der Rotationsachse re lativ zu der Gegenplatte verlagerbar, so dass die zweite Kupplungsscheibe zwischen zweiter Anpressplatte und Gegenplatte klemmbar (zur Übertragung von Drehmomen ten) ist. In particular, the first partial clutch has a first pressure plate and a counter-plate and the first clutch disc arranged between them. The first pressure plate can be actuated via a first actuating element and can be displaced along the axis of rotation relative to the counter plate, so that the first clutch disc can be clamped between the first pressure plate and the counter plate (for the transmission of torque). In particular, the second partial clutch has a second pressure plate and a counter-plate (separate or shared with the first partial clutch) and the second clutch disc arranged in between. The second pressure plate can be actuated via a second actuating element and can be displaced relative to the counterplate along the axis of rotation so that the second clutch disc can be clamped between the second pressure plate and counterplate (for the transmission of torques).
Anpressplatte und Gegenplatte sind insbesondere mit der Antriebsseite verbunden.Pressure plate and counter plate are connected in particular to the drive side.
Die erste Kupplungsscheibe ist mit einer ersten (Getriebeeingangs-)Welle, die zweite Kupplungsscheibe mit einer zweiten (Getriebeeingangs-)Welle verbunden. The first clutch disk is connected to a first (transmission input) shaft, the second clutch disk to a second (transmission input) shaft.
Der Torsionsschwingungsdämpfer ist insbesondere (gegenüber einer radialen Rich tung) jeweils zwischen der Welle und einem Kontaktbereich zwischen der Kupplungs scheibe mit der Anpressplatte und der Gegenplatte angeordnet. The torsional vibration damper is arranged in particular (opposite a radial direction) between the shaft and a contact area between the clutch disc with the pressure plate and the counter-plate.
Die Antriebsseite ist insbesondere über den Torsionsschwingungsdämpfer mit der Ab triebsseite verbunden, so dass in einer Umfangsrichtung um die Rotationsachse wir kende Drehmomente ausschließlich über den (zumindest einen) Torsionsschwin gungsdämpfer übertragen werden. The drive side is connected to the drive side via the torsional vibration damper, so that we kende torques in a circumferential direction around the axis of rotation are transmitted exclusively via the (at least one) torsional vibration damper.
Insbesondere ist der Torsionsschwingungsdämpfer über die Eingangsseite mit An pressplatte und Gegenplatte (bei Betätigung des jeweiligen Betätigungselements) drehmomentübertragend verbindbar. Insbesondere ist der Torsionsschwingungsdämpfer über die Ausgangsseite mit der jeweiligen Welle dreh momentübertragend verbunden. In particular, the torsional vibration damper can be connected to transmit torque via the input side with the pressure plate and counter plate (when the respective actuating element is actuated). In particular, the Torsional vibration damper connected to the respective shaft to transmit torque via the output side.
Der Torsionsschwingungsdämpfer ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeicherelement mit einem Vektoranteil in Umfangsrichtung auf das zugeord nete Zwischenelement wirkend angeordnet ist. The torsional vibration damper is primarily characterized in that the energy storage element is arranged to act with a vector component in the circumferential direction on the assigned intermediate element.
Der hier vorgeschlagene Torsionsschwingungsdämpfer weist eine geringe Anzahl von separaten Komponenten auf und nur eine geringe Anzahl von Wälzkörpern und kom plementären Übersetzungsbahnen, welche hier zwischenelementseitig als Überset zungsbahn und eingangsseitig beziehungsweise ausgangsseitig als (komplementäre) Gegenbahn bezeichnet werden. The torsional vibration damper proposed here has a small number of separate components and only a small number of rolling elements and complementary transmission paths, which are referred to here as a translation path between the elements and as a (complementary) counter path on the input or output side.
Die Eingangsseite ist hier zum Aufnehmen eines Drehmoments eingerichtet, wobei hier nicht ausgeschlossen ist, dass die Eingangsseite auch zum Abgeben eines Dreh moments eingerichtet ist. Beispielsweise leitet die Eingangsseite in einem Hauptzu stand ein Drehmoment, beispielsweise in einem Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs bei einem sogenannten Zugmoment, also einer Drehmomentabgabe von einer An triebsmaschine, beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine und/oder einer elektrischen Maschine, über einen Getriebestrang auf Fahrzeugräder zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs. The input side is set up here to receive a torque, although it is not excluded here that the input side is also set up to output a torque. For example, in a main state, the input side conducts a torque, for example in a drive train of a motor vehicle at a so-called traction torque, i.e. a torque output from a drive machine, for example an internal combustion engine and / or an electric machine, via a gear train to vehicle wheels to propel the motor vehicle.
Die Ausgangsseite ist entsprechend zum Abgeben eines Drehmoments eingerichtet, wobei auch die Ausgangseite bevorzugt zum Aufnehmen eines Drehmoments einge richtet ist. Die Ausgangsseite bildet also beispielsweise in der Anwendung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs in einem Nebenzustand die Eingangsseite für ein sogenanntes Schubmoment, also wenn die Trägheitsenergie des fahrenden Kraftfahr zeugs bei dem Motorbremsen oder bei der Rekuperation (Gewinnung elektrischer Energie aus der Entschleunigung des Kraftfahrzeugs) das Eingangsdrehmoment bil det. The output side is set up accordingly to output a torque, the output side also preferably being set up to receive a torque. The output side, for example, when used in a drive train of a motor vehicle in a secondary state, forms the input side for a so-called overrun torque, i.e. when the inertial energy of the moving vehicle is the input torque during engine braking or during recuperation (generation of electrical energy from decelerating the motor vehicle) educates.
Damit eine Torsionsschwingung von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite oder umgekehrt nicht unmittelbar übertragen wird, ist zumindest ein Zwischenelement vor gesehen, bzw. sind bevorzugt zumindest zwei Zwischenelemente vorgesehen. Das zumindest eine Zwischenelement ist in drehmomentübertragender Verbindung zwi schen der Eingangsseite und der Ausgangsseite angeordnet. Das zumindest eine Zwischenelement ist hierbei relativ zu der Eingangsseite und relativ zu der Ausgangs seite bewegbar, sodass eine Torsionsschwingung in das Zwischenelement und damit auf die Energiespeicherelemente mit einer vorbestimmten (funktionswirksamen) Stei figkeit induzierbar ist. Damit ist die Eigenfrequenz, eine Funktion der Masse und der Steifigkeit, des Systems, in welches der Torsionsschwingungsdämpfer eingebunden ist, veränderbar, bevorzugt verringerbar. So that a torsional vibration is not directly transmitted from the input side to the output side or vice versa, at least one intermediate element is provided, or at least two intermediate elements are preferably provided. The at least one intermediate element is arranged in a torque-transmitting connection between the input side and the output side. The at least one intermediate element can be moved relative to the input side and relative to the output side, so that a torsional vibration can be induced in the intermediate element and thus on the energy storage elements with a predetermined (functionally effective) stiffness. The natural frequency, a function of the mass and the rigidity, of the system into which the torsional vibration damper is integrated can thus be changed, preferably reduced.
Das Zwischenelement ist mittels zumindest eines Energiespeicherelements, beispiels weise einer Bogenfeder, einer Blattfeder, einem Gasdruckspeicher oder vergleichba rem, an sich selbst oder einem benachbarten Zwischenelement abgestützt. Das Ener giespeicherelement ist an einer entsprechenden, bevorzugt einstückigen, Verbin dungseinrichtung des zugeordneten Zwischenelements kraftübertragend beziehungs weise momentübertragend abgestützt. Beispielsweise ist die Verbindungseinrichtung eine Anlagefläche und/oder eine Nietstelle. The intermediate element is supported on itself or on an adjacent intermediate element by means of at least one energy storage element, for example an arc spring, a leaf spring, a gas pressure accumulator or comparable. The energy storage element is supported on a corresponding, preferably one-piece, connecting device of the associated intermediate element in a force-transmitting or torque-transmitting manner. For example, the connecting device is a contact surface and / or a riveting point.
Das zumindest eine Zwischenelement ist an der Eingangsseite und an der Ausgangs seite jeweils mittels der in Reihe geschalteten Wälzkörper abgestützt, wobei das Zwi schenelement für jeweils einen der Wälzkörper eine Übersetzungsbahn aufweist und an der Eingangsseite und an der Ausgangsseite jeweils eine komplementäre Gegen bahn für denselben (zugeordneten) Wälzkörper ausgebildet ist. Die komplementäre Gegenbahn ist von der Ausgangsseite beziehungsweise von der Eingangsseite gebil det, bevorzugt mit der Eingangsseite und der Ausgangsseite jeweils einstückig. Über die Gegenbahn und Übersetzungsbahn wird ein Drehmoment übertragen. Über das zumindest eine Energiespeicherelement wird kein Drehmoment zwischen der Ein gangsseite und der Ausgangsseite übertragen. The at least one intermediate element is supported on the input side and on the output side by means of the rolling elements connected in series, the intermediate element having a transmission path for one of the rolling elements and a complementary counter path for the same on the input side and on the output side ( associated) rolling elements is formed. The complementary mating track is gebil det from the output side or the input side, preferably in one piece with the input side and the output side. A torque is transmitted via the counter path and transmission path. No torque is transmitted between the input side and the output side via the at least one energy storage element.
Wird beispielsweise ein Drehmoment, beispielsweise von der Eingangsseite, eingelei tet, so werden infolge eines vorliegenden Drehmomentgradients über dem Torsions schwingungsdämpfer die Wälzkörper auf der Übersetzungsbahn und der komplemen tären Gegenbahn aus einer Ruhelage in der entsprechenden Richtung auf der ram penartigen Übersetzungsbahn (hoch) gewälzt. Mit einem hochwälzen ist hier lediglich zur Veranschaulichung bezeichnet, dass eine Arbeit verrichtet wird. Genauer wird aufgrund des geometrischen Zusammenhangs eine entgegenstehende Kraft des Energiespeicherelements überwunden. Ein runterwälzen bedeutet also ein Abgeben eingespeicherter Energie von dem Energiespeicherelement in Form einer Kraft auf das zugeordnete Zwischenelement. Hoch und runter entsprechend also nicht zwangs läufig einer Raumrichtung, auch nicht in einem mitrotierenden Koordinatensystem. For example, if a torque, for example from the input side, is initialised, the rolling elements on the transmission path and the complementary counter-path from a rest position in the corresponding direction on the ram pen-like translation path are rolled (up) due to a torque gradient present over the torsional vibration damper. Rolling up is used here to illustrate that work is being done. Will be more precise overcome an opposing force of the energy storage element due to the geometric relationship. Rolling down means releasing stored energy from the energy storage element in the form of a force on the assigned intermediate element. Up and down do not necessarily correspond to one spatial direction, not even in a co-rotating coordinate system.
Mit dieser drehmomentbedingten Bewegung zwingen die Wälzkörper dem zugehöri gen Zwischenelement eine relative Bewegung gegenüber der Eingangsseite und der Ausgangsseite auf und das antagonistisch wirkende Energiespeicherelement wird ent sprechend gespannt. Tritt eine Änderung des anliegenden Drehmoments und einher gehend eine Drehzahldifferenz zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite auf, wie beispielsweise bei einer Torsionsschwingung, so steht dem die Trägheit der anderen (drehmomentaufnehmenden) Seite, hier der Ausgangsseite, entgegen und die Wälzkörper wälzen (in vorbestimmter Weise) auf der Übersetzungsbahn sowie auf der komplementären Gegenbahn um die dem anliegenden Drehmoment entsprechen den Lage hin und her. Damit arbeiten die Wälzkörper dem von einem Drehmomentbe trag abhängig gespannten Energiespeicherelement entgegen, sodass eine Eigenfre quenz im Vergleich zu einer Ruhelage beziehungsweise einer Drehmomentübertra gung ohne Torsionsschwingungsdämpfer (aber gleicher mitbewegter Schwungmasse) verändert ist. With this torque-related movement, the rolling elements force the associated intermediate element to move relative to the input side and the output side, and the energy storage element, which acts antagonistically, is tensioned accordingly. If there is a change in the applied torque and a concomitant speed difference between the input side and the output side, such as in the case of torsional vibration, this is countered by the inertia of the other (torque-absorbing) side, here the output side, and the rolling elements roll (in a predetermined manner ) on the translation path as well as on the complementary opposite path to the corresponding to the applied torque the position back and forth. The rolling elements thus counteract the energy storage element, which is tensioned depending on a torque amount, so that an eigenfrequency is changed compared to a rest position or torque transmission without a torsional vibration damper (but the same flywheel mass).
Die Kraft wird in Form von einer Stauchung, Dehnung, Torsion oder anderen Energie einspeicherung von dem entsprechend ausgeführten Energiespeicherelement aufge nommen und zeitverzögert, bevorzugt (nahezu) dissipationsfrei, an die jeweils andere Seite, hier beispielsweise der Ausgangsseite, weitergegeben. Der Drehmomentein trag, hier beispielsweise der Eingangsseite, inklusive der Torsionsschwingung wird damit, bevorzugt (nahezu) verlustfrei, zeitlich verändert, hier beispielsweise an die Ausgangsseite, weitergegeben. Darüber hinaus ist die Eigenfrequenz wie oben erläu tert nicht konstant, sondern infolge der veränderbaren Lage des Zwischenelements von dem Drehmomentgradienten und damit von dem anliegenden Drehmoment ab hängig. The force is taken up in the form of compression, expansion, torsion or other energy storage by the correspondingly designed energy storage element and passed on with a time delay, preferably (almost) dissipation-free, to the other side, here for example the output side. The torque input, here for example the input side, including the torsional vibration, is thus changed over time, preferably (almost) loss-free, here for example to the output side. In addition, the natural frequency, as explained above, is not constant, but rather depends on the torque gradient and thus on the applied torque due to the variable position of the intermediate element.
In einem umgekehrten Fall der Einleitung eines Drehmomenteintrags über die Aus gangsseite zur Abgabe an die Eingangsseite, werden die Wälzkörper entsprechend in der anderen (im Vergleich zu der vorstehenden Beschreibung der Einleitung eines Drehmoments über die Eingangsseite entgegengesetzten) Richtung auf der Überset zungsbahn (hoch) gewälzt. Diese Bewegung der Wälzkörper verursachen eine Belas tung des Energiespeicherelements in der anderen Richtung beziehungsweise bei ei ner paarigen Anordnung eine Entlastung an dem nach obigem Beispiel belasteten, beispielsweise ersten, Energiespeicherelement und eine Belastung des jeweils ande ren, beispielsweise zweiten, Energiespeicherelements. Bei einer gegenseitigen Ab stützung von zwei oder mehr Zwischenelementen mittels jeweils eines (gemeinsa men) Energiespeicherelements in einer Kreisanordnung werden alle Energiespei cherelemente gespannt, beispielsweise nach Art einer Schraubzwinge mittels einer ra dialen Inwärtsverschiebung der Energiespeicherelemente. In the opposite case of the introduction of a torque input via the output side for output to the input side, the rolling elements are accordingly in the other direction (opposite to the above description of the introduction of a torque via the input side) on the transmission path (high). This movement of the rolling elements causes a load on the energy storage element in the other direction or, in the case of a paired arrangement, a relief on the loaded according to the above example, for example the first energy storage element and a load on the other, for example the second, energy storage element. With a mutual support from two or more intermediate elements by means of a (common men) energy storage element in a circular arrangement, all energy storage elements are tensioned, for example in the manner of a screw clamp by means of a radial inward displacement of the energy storage elements.
Bei einer Änderung des Drehmoments, wie sie bei einer Torsionsschwingung auftritt, wird das zumindest eine Energiespeicherelement um die dem anliegenden Drehmo ment entsprechenden Lage ausgelenkt und die eingespeicherte Energie in Form von einer veränderten, also zeitlich verzögerten Bewegung, im Zusammenwirken mit den abwälzenden Wälzkörpern zwischen der jeweiligen Übersetzungsbahn und komple mentären Gegenbahn, hier auf die Ausgangsseite, übertragen. Damit wird die Eigen frequenz des drehmomentübertragenden Systems, in welches der Torsionsschwin gungsdämpfer eingebunden ist, verändert. When the torque changes, as occurs with torsional vibration, the at least one energy storage element is deflected around the position corresponding to the applied torque and the stored energy in the form of a changed, i.e. delayed movement, in cooperation with the rolling elements between the respective translation path and complementary counter path, here on the output side. This changes the natural frequency of the torque-transmitting system in which the torsional vibration damper is integrated.
In einer Ausführungsform sind zwei oder mehr Zwischenelemente vorgesehen, welche bevorzugt zu der Rotationsachse rotationssymmetrisch angeordnet sind, sodass der Torsionsschwingungsdämpfer mit einfachen Mitteln ausgewuchtet ist. Für eine ge ringe Anzahl von Komponenten und (Übersetzungs-) Bahnen ist eine Ausführungs form mit genau zwei Zwischenelementen vorteilhaft. In one embodiment, two or more intermediate elements are provided, which are preferably arranged rotationally symmetrically to the axis of rotation, so that the torsional vibration damper is balanced with simple means. For a small number of components and (translation) paths, an embodiment with exactly two intermediate elements is advantageous.
Bevorzugt sind jeweils zwei Energiespeicherelemente zum Einwirken auf ein (einzi ges) Zwischenelement vorgesehen, wobei die Energiespeicherelemente einander an tagonistisch angeordnet sind und bevorzugt entsprechend der Ausführungsform der Übersetzungsbahnen und komplementären Gegenbahnen miteinander ins Gleichge wicht gebracht sind. In einer alternativen Ausführungsform ist zumindest eine Zwangs führung vorgesehen, mittels welcher zumindest eines der Zwischenelemente geomet risch geführt eine Bewegung aufgezwungen ist, beispielsweise nach Art von einer Schiene beziehungsweise Nut und umgreifendem Zapfen beziehungsweise hinein greifender Feder. Two energy storage elements are preferably provided to act on a (single) intermediate element, the energy storage elements being tagonistically arranged on one another and preferably being brought into equilibrium according to the embodiment of the transmission paths and complementary counter paths. In an alternative embodiment, at least one forced guidance is provided, by means of which at least one of the intermediate elements is geometrically guided, a movement is forced, for example in the manner of a Rail or groove and encompassing pin or tongue extending into it.
Die Energiespeicherelemente wirken gemäß diesem Vorschlag (abweichend von Aus führungsformen des nachfolgenden Vorschlags) mit einer Kraftrichtung mit einem Vektoranteil in Umfangsrichtung auf das zugeordnete Zwischenelement ein. Die Um fangsrichtung ist an einem konzentrischen Kreis zu der Rotationsachse definiert. Die Umfangsrichtung ist in einer Ausführungsform über eine Bewegung des zugeordneten Zwischenelements konstant ausgerichtet, wandernd an einem konstanten Kreis oder konstant oder wandernd an einem veränderlichen Kreis ausgerichtet. Der Kreis ist zu mindest so groß, dass er das Zwischenelement berührt, bevorzugt so groß, dass der Kreis einen Kontaktpunkt oder eine Kontaktfläche, an welcher Stelle die Kräfte zwi schen dem betreffenden Energiespeicherelement und dem zugeordneten Zwischen element übertragen wird, schneidet. Eine Umfangsrichtung ist zu einem Radius mit der Rotationsachse als Zentrum senkrecht ausgerichtet. Der jeweils zugrundeliegende Radius schneidet den Kontaktpunkt beziehungsweise die Kontaktfläche von dem Energiespeicherelement und dem Zwischenelement. An dem Zwischenelement ergibt sich so eine Kraftrichtung mit einem großen Vektoranteil in Umfangsrichtung, bevor zugt mit einem Vektoranteil in Umfangsrichtung, welcher größer ist als der Vektoran teil in radialer Richtung. Das heißt, die Kraft auf das Zwischenelement ist nicht rein ra dial ausgerichtet, sondern ausschließlich (im Kontaktpunkt) tangential zu der Um fangsrichtung oder mit einem radialen Vektoranteil und mit einem (im Kontaktpunkt) tangentialen Vektoranteil. Damit ergibt sich eine Kraftrichtung, welche in dasselbe Zwischenelement (von der anderen Seite), beispielsweise mittels einer Schraubenbo genfeder, oder in das benachbarte Zwischenelement etwa entlang der Umfangsrich tung überleitbar ist. Dies ermöglicht beispielsweise anstelle einer Auslenkung (bezie hungsweise Schwingung) des Energiespeicherelements ausschließlich in (radialer) Querrichtung eine Auslenkung zusätzlich oder ausschließlich in Umfangsrichtung. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Zwischenelement dabei über die Wälzkör per unzureichend definiert abgestützt, beispielsweise ausschließlich radial definiert abgestützt, wobei das zumindest eine Energiespeicherelement die Bewegung infolge der Krafteinleitungsrichtung definiert, beispielsweise ausschließlich in Umfangsrich tung. Alternativ ist eine zusätzliche Führung für das Zwischenelement vorgesehen. Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Doppelkupplungsanordnung mit einer ersten Teilkupplung und einer zweiten Teilkupplung und einer Rotations achse für einen Antriebsstrang. Die erste Teilkupplung weist zumindest eine erste Kupplungsscheibe und die zweite Teilkupplung zumindest eine zweite Kupplungs scheibe auf. Zumindest eine der Kupplungsscheiben weist einen Torsionsschwin gungsdämpfer auf. Bevorzugt weist jede Kupplungsscheibe einen Torsionsschwin gungsdämpfer auf. Der eine, bzw. zumindest einer der (bevorzugt beide), Torsions schwingungsdämpfer weist (/weisen) zumindest die folgenden Komponenten auf: eine Eingangsseite zum Aufnehmen eines Drehmoments; According to this proposal, the energy storage elements act on the assigned intermediate element with a direction of force with a vector component in the circumferential direction (in a departure from the embodiments of the following proposal). The circumferential direction is defined on a concentric circle to the axis of rotation. In one embodiment, the circumferential direction is constantly oriented via a movement of the assigned intermediate element, moving on a constant circle or oriented constantly or moving on a changing circle. The circle is at least so large that it touches the intermediate element, preferably so large that the circle intersects a contact point or a contact surface at which point the forces between the relevant energy storage element and the associated intermediate element are transmitted. A circumferential direction is aligned perpendicular to a radius with the axis of rotation as the center. The respective underlying radius intersects the contact point or the contact area of the energy storage element and the intermediate element. At the intermediate element there is thus a force direction with a large vector component in the circumferential direction, before given to a vector component in the circumferential direction which is greater than the vector component in the radial direction. That is, the force on the intermediate element is not purely ra dial, but exclusively (in the contact point) tangential to the circumferential direction or with a radial vector component and with a tangential vector component (in the contact point). This results in a force direction which can be transferred into the same intermediate element (from the other side), for example by means of a helical spring, or into the adjacent intermediate element approximately along the circumferential direction. This enables, for example, instead of a deflection (or oscillation) of the energy storage element exclusively in the (radial) transverse direction, a deflection additionally or exclusively in the circumferential direction. In an advantageous embodiment, the intermediate element is supported in an insufficiently defined manner via the Wälzkör by, for example, exclusively radially defined, the at least one energy storage element defining the movement as a result of the force application direction, for example exclusively in the circumferential direction. Alternatively, an additional guide is provided for the intermediate element. According to a further aspect, the invention relates to a double clutch arrangement with a first partial clutch and a second partial clutch and an axis of rotation for a drive train. The first partial clutch has at least one first clutch disc and the second partial clutch has at least one second clutch disc. At least one of the clutch disks has a torsional vibration damper. Each clutch disk preferably has a torsional vibration damper. The one, or at least one of (preferably both) torsional vibration damper has (/ have) at least the following components: an input side for absorbing a torque;
eine Ausgangsseite zum Abgeben eines Drehmoments; an output side for outputting a torque;
zumindest zwei Zwischenelemente in drehmomentübertragender Verbindung zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite; at least two intermediate elements in a torque-transmitting connection between the input side and the output side;
je Zwischenelement einen ersten Wälzkörper und einen zweiten Wälzkörper, wobei die Zwischenelemente jeweils eine erste Übersetzungsbahn zum Abwälzen des ersten Wälzkörpers und eine zweite Übersetzungsbahn zum Abwälzen des zweiten Wälzkörpers aufweist, wobei die Eingangsseite eine zu der ersten Übersetzungsbahn komplementäre erste Gegenbahn und die Ausgangsseite eine zu der zweiten Über setzungsbahn komplementäre zweite Gegenbahn aufweist, wobei der erste Wälzkör per zwischen der ersten Übersetzungsbahn und der ersten Gegenbahn abwälzbar ge führt ist und der zweite Wälzkörper zwischen der zweiten Übersetzungsbahn und der zweiten Gegenbahn abwälzbar geführt ist; each intermediate element has a first rolling element and a second rolling element, the intermediate elements each having a first transmission path for rolling the first rolling element and a second transmission path for rolling the second rolling element, the input side having a first counter-path that is complementary to the first transmission path and the output side one to the second translation path has complementary second counter-path, wherein the first Wälzkör by between the first translation path and the first counter-path is abwälzbar ge leads and the second rolling element is guided between the second translation path and the second counter-path can be rolled;
eine zu der Anzahl der Zwischenelemente korrespondierende Anzahl von Ener giespeicherelementen, mittels welcher das dem Energiespeicherelement zugeordnete Zwischenelement schwingbar abgestützt ist, a number of energy storage elements corresponding to the number of intermediate elements, by means of which the intermediate element assigned to the energy storage element is supported in an oscillating manner,
wobei jedes der Zwischenelemente mittels der zugeordneten Energiespeicherele mente an dem jeweils zumindest einen benachbarten Zwischenelement abgestützt ist. wherein each of the intermediate elements is supported on the respective at least one adjacent intermediate element by means of the associated energy storage element.
Der Torsionsschwingungsdämpfer ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass je Zwi schenelement als abwälzbare Körper ausschließlich der erste Wälzkörper und der zweite Wälzkörper vorgesehen sind. The torsional vibration damper is primarily characterized in that, for each inter mediate element, exclusively the first rolling element and the second rolling element are provided as rollable elements.
Es wird auf die vorhergehende Erläuterung des zugrundeliegenden Prinzips sowie auf die Definitionen und die Zusammenhänge der Doppelkupplungsanordnung, der ersten Teilkupplung, der zweiten Teilkupplung, der Anpressplatten, der Gegenplatte, der Betätigungselemente, der Kupplungsscheiben, der Eingangsseite, der Ausgangsseite, eines jeweiligen Zwischenelements und zugeordneten Energiespeicherelements, so wie der Wälzkörper mit den zugeordneten Übersetzungsbahnen und Gegenbahnen verwiesen. Im Unterschied zu der vorigen Beschreibung sind hier unbedingt zumin dest zwei Zwischenelemente und zumindest ein, bevorzugt zwei, Energiespeicherele mente vorgesehen, wobei die Zwischenelemente aneinander mittels des zumindest einen Energiespeicherelements kraftübertragend abgestützt sind. Reference is made to the previous explanation of the underlying principle as well as to the definitions and the relationships between the double clutch arrangement, the first partial clutch, the second partial clutch, the pressure plates, the counter plate, the Actuating elements, the clutch disks, the input side, the output side, a respective intermediate element and associated energy storage element, as well as the rolling element with the associated transmission paths and mating paths. In contrast to the previous description, at least two intermediate elements and at least one, preferably two, energy storage elements are necessarily provided here, the intermediate elements being supported on one another in a force-transmitting manner by means of the at least one energy storage element.
Das zumindest eine Energiespeicherelement ist gemäß diesem Vorschlag (abwei chend von Ausführungsformen des vorstehend genannten Vorschlags) über die Wälz körper unbedingt unzureichend definiert, beispielsweise ausschließlich radial definiert, abgestützt, indem ausschließlich zwei Wälzkörper bei jedem Zwischenelement vorge sehen sind, also ein einziger (beispielsweise erster) Wälzkörper zu der Eingangsseite und ein einziger (beispielsweise zweiter) Wälzkörper zu der Ausgangsseite. Das zu mindest eine Energiespeicherelement, welches auf ein Zwischenelement einwirkt und an dem zumindest einen (unmittelbar) benachbarten Zwischenelement abgestützt ist, definiert die Bewegung infolge der Krafteinleitungsrichtung, beispielsweise ausschließ lich in Umfangsrichtung. Für eine sichere Ausgestaltung ist beispielsweise zusätzlich eine Zwangsführung vorgesehen, mittels welcher die Bewegung des jeweiligen Zwi schenelements (geometrisch) überdefiniert ist. The at least one energy storage element is according to this proposal (deviating from embodiments of the above proposal) absolutely insufficiently defined via the rolling bodies, for example exclusively defined radially, supported by only two rolling bodies being provided for each intermediate element, i.e. a single one (for example the first ) Rolling bodies to the input side and a single (for example second) rolling element to the output side. The at least one energy storage element, which acts on an intermediate element and is supported on the at least one (directly) adjacent intermediate element, defines the movement as a result of the direction of force introduction, for example exclusively in the circumferential direction. For a safe configuration, for example, a forced guidance is also provided, by means of which the movement of the respective intermediate element is (geometrically) over-defined.
Es wird weiterhin ein Torsionsschwingungsdämpfer mit den Merkmalen der vorstehen den Ausführungsformen vorgeschlagen. It is also proposed a torsional vibration damper with the features of the above the embodiments.
Bei dieser Ausführungsform ist also ein jeweiliges Zwischenelement der Mehrzahl von Zwischenelementen mittels ausschließlich zwei Wälzkörpern abgestützt, also insofern unterbestimmt abgestützt oder nur gerade bestimmt abgestützt, sofern die Kraft zur Lagesicherung der Übersetzungsbahn zu der komplementären Gegenbahn und dem dazwischen abwälzenden Wälzkörper sowie der absichtlich geschaffene Freiheitsgrad auf der Übersetzungsbahn, beispielsweise ausgeführt als indifferente Gleichgewichts lage, unberücksichtigt bleibt. Diese Kraft ist beispielsweise im Betrieb von der Träg heitsreaktion auf die Zentripetalkraft (Zentrifugalkraft) unterstützt. Der absichtlich ge schaffene Freiheitsgrad der Übersetzungsbahn, beispielsweise als indifferentes Gleichgewicht, ist von den beiden Energiespeicherelementen definiert aufgenommen. Beispielsweise führt ein Abwälzen eines Wälzkörpers auf der Übersetzungsbahn (und komplementären Gegenbahn) zu einer Bewegung mit radialem und/oder tangentialen Vektoranteil. Daraus folgend wird ein Weg zurückgelegt, welcher als Potential in zu mindest einem der zugeordneten Energiespeicherelemente eingespeichert wird. Wei terhin ist bevorzugt von den Energiespeicherelementen zudem die notwendige Kraft, beispielsweise ausschließlich radial wirkende Kraft, aufgebracht, um die Gegenbahn und die Übersetzungsbahn derart gegeneinander zu halten, dass der zugeordnete Wälzkörper ausschließlich abwälzend dazwischen bewegbar ist. Damit ist von einer Bewegung eines Wälzkörpers stets eine relative Bewegung zwischen der Gegenbahn und der komplementären Übersetzungsbahn und damit zwischen dem Zwischenele ment und der Eingangsseite und der Ausgangsseite induziert. Eine Abstützung in radi aler Richtung und/oder eine Zwangsführung für das Zwischenelement, beispielsweise mittels einer größeren Anzahl von Wälzkörpern, ist nicht notwendig. In this embodiment, a respective intermediate element of the plurality of intermediate elements is supported by means of only two rolling elements, i.e. supported underdetermined or only just supported, provided that the force to secure the position of the transmission path to the complementary mating path and the rolling element rolling in between, as well as the intentionally created degree of freedom the translation path, for example executed as an indifferent equilibrium position, remains unconsidered. This force is supported, for example, during operation by the inertia reaction to the centripetal force (centrifugal force). The intentionally created degree of freedom of the transmission path, for example as an indifferent balance, is recorded in a defined manner by the two energy storage elements. For example, a rolling element rolling on the transmission path (and complementary counter path) leads to a movement with a radial and / or tangential vector component. As a result, a path is covered which is stored as a potential in at least one of the associated energy storage elements. Furthermore, the necessary force, for example exclusively radially acting force, is preferably applied by the energy storage elements in order to hold the counter-path and the transmission path against one another in such a way that the associated rolling element can only be moved between them by rolling. Thus, a movement of a rolling element always induces a relative movement between the opposing path and the complementary transmission path and thus between the intermediate element and the input side and the output side. A support in the radial direction and / or a forced guidance for the intermediate element, for example by means of a larger number of rolling elements, is not necessary.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Doppelkupplungsanord nung bzw. des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass genau drei Zwi schenelemente und genau drei Energiespeicherelemente vorgesehen sind, wobei das erste Zwischenelement und das zweite Zwischenelement mittels des ersten Energie speicherelements, das zweite Zwischenelement und das dritte Zwischenelement mit tels des zweiten Energiespeicherelements, sowie das erste Zwischenelement und das dritte Zwischenelement mittels des dritten Energiespeicherelements aneinander abge stützt sind. It is also proposed in an advantageous embodiment of the Doppelkupplungsanord voltage or the torsional vibration damper that exactly three inter mediate elements and exactly three energy storage elements are provided, the first intermediate element and the second intermediate element by means of the first energy storage element, the second intermediate element and the third intermediate element with means of the second energy storage element, and the first intermediate element and the third intermediate element are supported on each other by means of the third energy storage element.
Bei dieser Ausführungsform ist zum einen die Anzahl der Zwischenelemente, Überset zungsbahnen, Gegenbahnen, Wälzkörper und Energiespeicherelemente noch ge ring, zum anderen aber ist der Aufwand hinsichtlich der Fertigungstoleranzen an den Übersetzungsbahnen und Gegenbahnen im Vergleich zu einer Zwangsführung mit mehr als zwei Wälzkörpern je Zwischenelement verringert. In dieser Ausführungsform ist in einem auslegungsgemäßen Rahmen, beispielsweise vorgegeben von den geo metrischen Gegebenheiten, eine fertigungsbedingte Abweichung von der idealen Aus richtung des Zwischenelements in der Ruhelage in einem größeren Ausmaß tolerier bar und/oder von den Energiespeicherelementen bei einem Justiervorgang kompen sierbar. Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Doppelkupplungsanord nung bzw. des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass das zumindest eine Zwischenelement einzig mittels des zumindest einen zugeordneten Energiespei cherelements und mittels der Wälzkörper gelagert ist. In this embodiment, on the one hand, the number of intermediate elements, transmission paths, counter-paths, rolling elements and energy storage elements is still ge ring, but on the other hand, the effort in terms of manufacturing tolerances on the transmission paths and counter-paths is reduced compared to a forced guidance with more than two rolling elements per intermediate element . In this embodiment, a manufacturing-related deviation from the ideal alignment of the intermediate element in the rest position can be tolerated to a greater extent and / or compensated by the energy storage elements during an adjustment process within a framework according to the design, for example predetermined by the geometric conditions. It is also proposed in an advantageous embodiment of the Doppelkupplungsanord voltage or the torsional vibration damper that the at least one intermediate element is mounted solely by means of the at least one associated energy storage element and by means of the rolling elements.
Bei dieser Ausführungsform ist das Zwischenelement ohne zusätzliche (Zwangs-) Führungselemente einzig mittels der Übersetzungsbahnen, der komplementären Ge genbahnen und der jeweiligen Wälzkörper im Zusammenspiel mit den zugeordneten Energiespeicherelementen in ein stabiles Gleichgewicht gebracht. Mit einem stabilen Gleichgewicht ist hier gemeint, dass es zumindest von einem auslegungsgemäßen Drehmomentausschlag und Drehmomentschwingungen nicht aus einer Soll-Lage her ausführbar ist. Zumindest für mobile Anwendungen ist das Gleichgewicht derart stabil, dass auch (auslegungsgemäße) Querkräfte, beispielsweise Erschütterungen, diese Anordnung nicht aus einer Soll-Lage herausführbar ist, beispielsweise der Wälzkörper nicht von einer seiner Bahnen abhebbar ist. Der Vektoranteil der Kraft der Energie speicherelemente in radialer Richtung beziehungsweise senkrecht zu (dem anliegen den Abschnitt) der Übersetzungsbahn und Gegenbahn ist stets größer als eine abhe bende (Außen-) Kraft. In this embodiment, the intermediate element is brought into a stable equilibrium without additional (compulsory) guide elements solely by means of the transmission paths, the complementary Ge counter paths and the respective rolling elements in interaction with the associated energy storage elements. With a stable equilibrium it is meant here that it cannot be executed from a desired position, at least from a torque deflection and torque oscillations according to the design. At least for mobile applications, the equilibrium is so stable that even transverse forces (according to the design), for example vibrations, this arrangement cannot be moved out of a desired position, for example the rolling element cannot be lifted off one of its tracks. The vector component of the force of the energy storage elements in the radial direction or perpendicular to (the adjacent section) of the transmission path and counter path is always greater than a lifting (external) force.
Dies ist gewährleistet, wenn die Kraftrichtungen der eingeleiteten Kräfte, also die Aus richtung des Kraftvektors entlang oder parallel zu einer Wirklinie, der Energiespei cherelemente sich unabhängig von der Auslenkung des Zwischenelements in dem Momentenbilanzpunkt des Zwischenelements mit denjenigen Wirklinien der resultie renden (Gegen-) Kräfte über den Wälzkörpern schneidet, welche durch das Wälzzent rum (Wälzachse) des Wälzkörpers verläuft und senkrecht zu der Übersetzungsbahn und zu der komplementären Gegenlaufbahn ausgerichtet ist. Somit liegt an dem Zwi schenelement um den Momentenbilanzpunkt des Zwischenelements ein Momenten gleichgewicht vor. Daraus folgt intrinsisch, dass der Kraftanteil der über die Wälzkör per geleiteten Kraftvektoren der Kräfte beziehungsweise den auf das Zwischenele ment wirkenden Kraftanteile der Energiespeicherelemente entspricht. Das heißt, wird die Kraft der Energiespeicherelemente erhöht, erhöht sich bei dieser Konstruktionsre gel auch die resultierende Kraft über die Wälzkörper. Die Kraftvektoren bei zwei anta gonistischen Energiespeicherelementen bildet somit ein (geschlossenes) Krafteck, also nach Vektoradditionsregeln die Kraftsumme null. Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Doppelkupplungsanord nung bzw. des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass die beiden Wälz körper radial (also in der Radialrichtung) zueinander beabstandet angeordnet sind. This is guaranteed if the force directions of the forces introduced, i.e. the direction of the force vector along or parallel to an action line, of the energy storage elements are independent of the deflection of the intermediate element in the moment balance point of the intermediate element with those lines of action of the resulting (counter) forces cuts over the rolling elements, which runs through the rolling center (rolling axis) of the rolling element and is aligned perpendicular to the transmission path and to the complementary mating path. Thus, there is a moment equilibrium at the intermediate element around the moment balance point of the intermediate element. It follows intrinsically from this that the force component of the force vectors of the forces, or the force components of the energy storage elements acting on the intermediate element, corresponds via the rolling bodies. This means that if the force of the energy storage elements is increased, the resulting force via the rolling elements also increases with this construction rule. The force vectors for two antagonistic energy storage elements thus form a (closed) force corner, i.e. the force sum zero according to vector addition rules. It is also proposed in an advantageous embodiment of the Doppelkupplungsanord voltage or the torsional vibration damper that the two rolling bodies are arranged radially (that is, in the radial direction) spaced from one another.
Vorteil dieser Ausführungsform ist ein geringer erforderlicher radialer Bauraum, so- dass beispielsweise die Zwischenelemente auf einem großen Umfangskreis anorden bar sind und damit beispielsweise ein großer Verdrehwinkel, und damit eine geringe funktionswirksame Steifigkeit bei gleichzeitig hoher Steifigkeit des zumindest einen Energiespeicherelements einstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist ein Drehmoment über gleiche Übersetzungsbahnen und damit betragsgleich übertragbar. The advantage of this embodiment is a small radial installation space required, so that, for example, the intermediate elements can be arranged on a large circumferential circle and thus, for example, a large angle of rotation, and thus a low functional stiffness with a high stiffness of the at least one energy storage element, can be set. Alternatively or additionally, a torque can be transmitted over the same transmission paths and thus with the same amount.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Doppelkupplungsanord nung bzw. des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass die beiden Wälz körper in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind. It is also proposed in an advantageous embodiment of the Doppelkupplungsanord voltage or the torsional vibration damper that the two rolling bodies are arranged spaced from one another in the circumferential direction.
Vorteil dieser Ausführungsform ist ein geringer erforderlicher Bauraum in Umfangs richtung, sodass beispielsweise die Zwischenelemente in Umfangsrichtung schmal ausführbar sind und damit mehr Bauraum für die Energiespeicherelemente und damit beispielsweise ein großer Verdrehwinkel, und damit eine geringe funktionswirksame Steifigkeit bei gleichzeitig hoher Steifigkeit des zumindest einen Energiespeicherele ments einstellbar ist. The advantage of this embodiment is a smaller space required in the circumferential direction, so that, for example, the intermediate elements can be made narrow in the circumferential direction and thus more space for the energy storage elements and thus, for example, a large angle of rotation, and thus a low functionally effective stiffness with high stiffness of the at least one energy storage element is adjustable.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Doppelkupplungsanord nung bzw. des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass die beiden Wälz körper radial (in der Radialrichtung) und in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind. It is also proposed in an advantageous embodiment of the Doppelkupplungsanord voltage or the torsional vibration damper that the two rolling bodies are arranged radially (in the radial direction) and spaced from one another in the circumferential direction.
Bei dieser Ausführungsform sind die Vorteile der vorstehend genannten Ausführungs form miteinander kombinierbar beziehungsweise mit jeweils geringen Abweichungen an ein Ideal annäherbar. In this embodiment, the advantages of the above-mentioned embodiment can be combined with one another or can be approximated to an ideal with small deviations in each case.
Insbesondere ist das zumindest eine Zwischenelement nur (ausschließlich) parallel zu einer Ebene bewegbar, die senkrecht zur Rotationsachse verläuft. Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Doppelkupplungsanord nung bzw. des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass die Überset zungsbahnen und die jeweils komplementären Gegenbahnen jeweils eine Zugmo mentpaarung mit einer ersten Übersetzungskurve und eine Schubmomentpaarung mit einer zweiten Übersetzungskurve umfassen, wobei die Zugmomentpaarung zur Dreh momentübertragung von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite eingerichtet ist, und wobei die Schubmomentpaarung zur Drehmomentübertragung von der Ausgangsseite auf die Eingangsseite eingerichtet ist, und wobei die erste Übersetzungskurve und die zweite Übersetzungskurve zumindest bereichsweise voneinander unterschiedliche Übersetzungsverläufe aufweisen. In particular, the at least one intermediate element can only be moved (exclusively) parallel to a plane which runs perpendicular to the axis of rotation. It is also proposed in an advantageous embodiment of the Doppelkupplungsanord voltage or the torsional vibration damper that the translation paths and the complementary mating paths each include a Zugmo ment pairing with a first translation curve and a thrust torque pairing with a second translation curve, the tensile torque pair for torque transmission from the Input side is set up on the output side, and wherein the thrust torque pairing is set up for torque transmission from the output side to the input side, and wherein the first transmission curve and the second transmission curve have at least regionally different transmission curves.
Grundsätzlich unterscheiden sich ein Zugmoment und ein Schubmoment in einem theoretischen Anwendungsfall nicht. Die Begriffe sind daher neutral zu sehen und die nen einzig einer einfachen Unterscheidbarkeit der bezeichneten Drehmomentübertra gungsrichtung. Diese Begriffe sind den üblichen Bezeichnungen in einem Antriebs strang eines Kraftfahrzeugs entnommen, aber für andere Anwendungen entsprechend übertragbar. Die Zugmomentpaarung liegt bei einer Zugmomentübertragung, bei spielsweise von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite an, wobei mit zunehmen dem Drehmoment der Wälzkörper auf der Zugmomentpaarung entgegen der Kraft des antagonistischen Energiespeicherelements (hoch) wälzt. Damit wird das Potential die ses antagonistischen Energiespeicherelements erhöht, beispielsweise gespannt und damit die Steifigkeit verändert. Torsionsschwingungen wirken daher mit zunehmen dem Drehmoment einer größeren Kraft des antagonistischen Energiespeicherele ments entgegen und die Eigenfrequenz ist damit verändert. Für die Schubmoment paarung gilt dies entsprechend, wobei der Wälzkörper infolge der Belastung des Ener giespeicherelements zum (hoch) Wälzen auf der Schubmomentpaarung gezwungen wird. Basically, a pulling torque and a pushing torque do not differ in a theoretical application. The terms are therefore to be seen neutrally and the only simple distinguishing between the designated torque transmission direction. These terms are taken from the usual designations in a drive train of a motor vehicle, but can be transferred accordingly for other applications. The tensile torque pairing is applied to a tensile torque transmission, for example from the input side to the output side, with the rolling element rolling (up) as the torque increases on the tensile torque pairing against the force of the antagonistic energy storage element. This increases the potential of this antagonistic energy storage element, for example tensioned, and thus changes the rigidity. Torsional vibrations therefore counteract a greater force of the antagonistic energy storage element with increasing torque and the natural frequency is thus changed. This applies accordingly to the shear torque pairing, with the rolling element being forced to roll (high) on the shear torque pair as a result of the load on the energy storage element.
Bei dieser Ausführungsform ist die erste Übersetzungskurve und die zweite Überset zungskurve, welche jeweils von einem gemeinsamen Punkt der Ruhelage beginnen, mit unterschiedlichen Übersetzungsverläufen versehen. Die Steifigkeitseigenschaften des Torsionsschwingungsdämpfers sind daher individuell für ein Zugmoment und ein Schubmoment (unterschiedlich) einrichtbar. In einer Ausführungsform ist beispielsweise für das Übertragen eines Zugmoments eine geringe Steifigkeit erforderlich, was entsprechend über einen größeren Verdreh winkel (ein geringeres Untersetzungsverhältnis, also kleinerer Nenner des Überset zungsverhältnisses) erreichbar ist als dies für ein Schubmoment (ein größeres Unter setzungsverhältnis) erwünscht ist. Weiterhin ist beispielsweise ein progressiver oder degressiver Steifigkeitsverlauf erwünscht oder sogar ein mehrfach veränderlicher Stei figkeitsverlauf erwünscht. Beispielsweise ist für den leerlaufnahen Bereich ein gerin ger Steifigkeitsanstieg, für ein Hauptlastdrehmoment ein steiler Steifigkeitsanstieg, welcher sich wieder zunehmend degressiv verringert, und bis zu einem Maximalüber trag eines übertragbaren Drehmoments ist wieder ein progressiver Anstieg der Steifig keit eingerichtet. In this embodiment, the first translation curve and the second translation curve, which each start from a common point of the rest position, are provided with different translation progressions. The rigidity properties of the torsional vibration damper can therefore be set up (differently) for a pulling torque and a pushing torque. In one embodiment, for example, a low rigidity is required for the transmission of a tensile torque, which can be achieved with a larger angle of rotation (a lower reduction ratio, i.e. a smaller denominator of the transmission ratio) than is desired for a thrust torque (a larger reduction ratio). Furthermore, for example, a progressive or degressive stiffness curve is desired, or even a stiffness curve that can be changed several times is desired. For example, there is a slight increase in stiffness for the area close to idling, a steep increase in stiffness for a main load torque, which decreases again increasingly degressively, and up to a maximum transfer of a transmittable torque, a progressive increase in stiffness is again established.
Die Übersetzungsbahn und die komplementäre Gegenbahn sind dabei entsprechend der jeweiligen Auslenkungslage des Zwischenelements auszulegen, sodass die Über setzungskurve mit der Bewegung des Zwischenelements überlagert auszuführen ist. Die Übersetzungsbahn und die komplementäre Gegenbahn sind bevorzugt für ein Mo mentengleichgewicht gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgeführt, bevorzugt sodass keine zusätzliche Führungseinrichtung für das Zwischenelement notwendig ist. The translation path and the complementary mating path are to be designed according to the respective deflection position of the intermediate element, so that the translation curve is to be executed superimposed with the movement of the intermediate element. The transmission path and the complementary mating path are preferably designed for a moment equilibrium according to the above description, preferably so that no additional guide device is necessary for the intermediate element.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Doppelkupplungsanord nung bzw. des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass das zumindest eine Zwischenelement mittels zwei antagonistischen Energiespeicherelementen vor gespannt ist. It is also proposed in an advantageous embodiment of the Doppelkupplungsanord voltage or the torsional vibration damper that the at least one intermediate element is tensioned by means of two antagonistic energy storage elements.
In dieser Ausführungsform ist eine Vorspannung der Energiespeicherelemente über das Zwischenelement beziehungsweise die Zwischenelemente gegen die Wälzkörper gut beherrschbar zuverlässig einstellbar. Beispielsweise ist bei baugleichen Energie speicherelementen die Abhängigkeit von Bauteiltoleranzen, beispielsweise der Feder kennlinie eines Energiespeicherelements, gering, indem sich die Toleranzen gegen seitig verringern, beispielsweise eine nach unten abweichende Steifigkeit von der Soll- Steifigkeit des ersten Energiespeicherelements wird von der nach oben abweichenden Steifigkeit des zweiten Energiespeicherelements ausgeglichen oder gemindert. Bei gleicher Abweichungsrichtung ist die Vorspannung zwar insgesamt reduziert oder erhöht im Vergleich zu der Soll-Vorspannung aber dennoch infolge der antagonisti schen Wirkung, beispielsweise beidseitig des Zwischenelements, ausgeglichen. In ei ner Ausführungsform ist lediglich die Ruhelage des Zwischenelements verändert. Be vorzugt ist die Toleranz derart gering, dass die Ruhelage innerhalb eines vorbestimm ten Toleranzbereichs bleibt. Bei einer Ausführungsform mit drei Zwischenelementen sind die (drei) Energiespeicherelemente miteinander derart in Verbindung, dass auch das erste (beziehungsweise zweite) Energiespeicherelement des ersten Zwischenele ments mit dem zweiten (beziehungsweise ersten) Energiespeicherelement des zwei ten Zwischenelements (mittels der Kraftseite) in antagonistischer Wirkverbindung steht und ein ausgleichender Effekt auf die Bauteiltoleranz der Energiespeicherele mente erzielt ist. Insgesamt sinkt damit die Fertigungsgenauigkeit, der Montageauf wand beziehungsweise der Justieraufwand und/oder der Kostenaufwand für Stan dardbauteile aufgrund einer geringeren Bauteilgüte. In this embodiment, a pretensioning of the energy storage elements can be reliably and easily adjusted via the intermediate element or the intermediate elements against the rolling bodies. For example, with structurally identical energy storage elements, the dependency on component tolerances, for example the spring characteristic curve of an energy storage element, is low in that the tolerances decrease mutually, for example a stiffness deviating downwards from the target stiffness of the first energy storage element is determined by the upwardly deviating stiffness of the second energy storage element balanced or reduced. With the same direction of deviation, the preload is reduced or reduced overall increased compared to the target preload but nevertheless due to the antagonistic effect, for example on both sides of the intermediate element, balanced. In one embodiment, only the rest position of the intermediate element is changed. The tolerance is preferably so small that the rest position remains within a predetermined tolerance range. In an embodiment with three intermediate elements, the (three) energy storage elements are connected to one another in such a way that the first (or second) energy storage element of the first intermediate element is also in antagonistic operative connection with the second (or first) energy storage element of the second intermediate element (by means of the force side) stands and a compensating effect on the component tolerance of the energy storage elements is achieved. Overall, this reduces the manufacturing accuracy, the assembly effort or the adjustment effort and / or the cost of standard components due to a lower component quality.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Doppelkupplungsanord nung bzw. des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass das erste Ener giespeicherelement eine erste Kraft und eine erste Kraftrichtung auf das zugeordnete Zwischenelement ausübt und das zweite Energiespeicherelement eine zweite Kraft und eine zweite Kraftrichtung auf das zugeordnete Zwischenelement ausübt, und wobei sich die erste Kraft und die zweite Kraft voneinander unterscheiden und/o der sich die erste Kraftrichtung und die zweite Kraftrichtung in einer Ruhelage vonei nander unterscheiden. It is also proposed in an advantageous embodiment of the double clutch arrangement or the torsional vibration damper that the first energy storage element exerts a first force and a first direction of force on the associated intermediate element and the second energy storage element exerts a second force and a second force direction on the associated intermediate element, and wherein the first force and the second force differ from one another and / or the first force direction and the second force direction differ from one another in a rest position.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Energiespeicherelemente nicht um eine radiale Achse verkippen beziehungsweise eine solche Verkippung nicht zuträglich für eine Beeinflussung der Eigenfrequenz ist. Die hier beschriebene Kraftrichtung ist also als Vektor definiert, welcher in der Rotationsebene liegt, zu welcher die Rotationsachse normal ausgerichtet ist. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass die Kraftrichtung der beiden antagonistischen Energiespeicher stets nicht gleich ist, sofern sie in einem glo balen, also gemeinsamen, Koordinatensystem betrachtet werden. Hier ist also die Kraftrichtung im Vergleich zu der Spiegelung der jeweils anderen Kraftrichtung, näm lich die Spiegelung an einer Ruheachse beziehungsweise Mittellinie (in der Ruhelage) des Zwischenelements und unter Umständen der Kraftseite, gemeint, welche dann von der jeweils anderen Kraftrichtung abweicht. Die Mittellinie des Zwischenelements ist hierbei nicht auf die geometrische oder massebedingte Mitte bezogen, sondern auf die wirkenden Kräfte. It should be pointed out that the energy storage elements do not tilt about a radial axis or that such tilting is not conducive to influencing the natural frequency. The direction of force described here is therefore defined as a vector which lies in the plane of rotation to which the axis of rotation is oriented normally. It should also be pointed out that the direction of force of the two antagonistic energy stores is always not the same, provided that they are viewed in a global, i.e. common, coordinate system. Here, the direction of force is meant compared to the reflection of the other direction of force, namely the reflection on a rest axis or center line (in the rest position) of the intermediate element and possibly the force side, which then deviates from the other direction of force. The center line of the intermediate element is not related to the geometric or mass-related center, but to the forces acting.
Die Kraft bezeichnet hier einzig den Betrag eines Kraftvektors, wobei sich der Kraft vektor also in die Kraft (Betrag) und die Kraftrichtung (Wirkrichtung) zerlegen lässt. The force here only denotes the amount of a force vector, whereby the force vector can be broken down into the force (amount) and the direction of force (effective direction).
Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass sich die Kräfte und Kraftrichtungen der beiden antagonistischen Energiespeicherelemente bei einer symmetrischen Auslegung in ei nem ausgelenkten Zustand des Zwischenelements voneinander unterscheiden und bei einer nicht-symmetrischen Auslegung, wie hier vorgeschlagen, in einem ausge lenkten Zustand gleich sein können. It should also be noted that the forces and directions of force of the two antagonistic energy storage elements differ from one another in a symmetrical design in a deflected state of the intermediate element and in a non-symmetrical design, as proposed here, can be the same in a deflected state.
Insbesondere sind die Kräfte und Kraftrichtungen in einer Ebene, die senkrecht zur Rotationsachse verläuft, angeordnet. In particular, the forces and directions of force are arranged in a plane that runs perpendicular to the axis of rotation.
Bei dieser Ausführungsform ist für eine Zugmomentübertragung und eine dem entge gengerichtete Schubmomentübertragung jeweils eine unterschiedliche Momenten- Kennlinie eingerichtet, sodass die Beeinflussung der Eigenfrequenz mittels des Torsi onsschwingungsdämpfers momentrichtungsabhängig unterschiedlich ist. Bevorzugt ist das Zwischenelement hierbei wie zuvor beschrieben mittels einer entsprechenden Übersetzungsbahn ins Gleichgewicht gebracht. In this embodiment, a different torque characteristic curve is set up for a tensile torque transmission and a counter-directed thrust torque transmission, so that the influence of the natural frequency by means of the torsion vibration damper is different depending on the direction of the torque. The intermediate element is preferably brought into equilibrium by means of a corresponding transmission path, as described above.
In einer Ausführungsform sind die beiden eingesetzten antagonistischen Energiespei cherelemente (im nicht eingebauten, also entspannten Zustand) gleich. Hierbei ist die unterschiedliche Kraft beispielsweise mittels der voneinander abweichenden Form der Zugmomentpaarung und der Schubmomentpaarung der Übersetzungsbahn eingerich tet (vergleiche vorstehende Beschreibung dazu). In einer anderen Variante ist die un terschiedliche Kraft mittels eines unterschiedlich langen Einbau-Abstands zwischen der Kraftseite und dem Zwischenelement eingerichtet. In one embodiment, the two antagonistic energy storage elements used are the same (in the non-built-in, ie relaxed state). Here, the different force is set up, for example, by means of the form of the tensile torque pairing and the pushing torque pairing of the transmission path that differ from one another (see description above). In another variant, the un ferent force is set up by means of a differently long installation distance between the force side and the intermediate element.
Die unterschiedliche Kraftrichtung ist beispielsweise durch eine unterschiedliche Nei gung der Anlageflächen an dem Zwischenelement und/oder an der Kraftseite für die beiden antagonistischen Energiespeicherelemente erreicht. In einer Ausführungsform ist die Kraftrichtung über eine Auslenkung des Zwischenelements variabel, indem zumindest eines der beiden antagonistischen Energiespeicherelemente dabei um eine Achse parallel zu der Rotationsachse verkippt. Infolge einer unterschiedlichen Kraft richtung ist bei ansonsten identischen Energiespeicherelementen der Einfederweg, also die Energieaufnahme bei einer (gleichen) Auslenkung des Zwischenelements un terschiedlich. Damit ist in dieser Einbausituation die Steifigkeit identischer antagonisti scher Energiespeicherelemente unterschiedlich. Es ist hinsichtlich der Kosten und des Montageaufwands beziehungsweise der Montagesicherheit vorteilhaft, gleiche Ener giespeicherelemente einzusetzen. In vorstehendem Zusammenhang sind identische Energiespeicherelemente jedoch einzig zur Verdeutlichung des Zusammenhangs ge nannt und die Anwendung unterschiedlicher Kraftrichtungen ist nicht auf einen sol chen Fall beschränkt. The different direction of force is achieved, for example, by a different inclination of the contact surfaces on the intermediate element and / or on the force side for the two antagonistic energy storage elements. In one embodiment, the direction of force is variable via a deflection of the intermediate element by at least one of the two antagonistic energy storage elements is tilted about an axis parallel to the axis of rotation. As a result of a different direction of force, with otherwise identical energy storage elements, the spring deflection, that is to say the energy absorption with (the same) deflection of the intermediate element, is different. The rigidity of identical antagonistic energy storage elements is thus different in this installation situation. It is advantageous in terms of costs and installation effort or installation security to use the same energy storage elements. In the above context, however, identical energy storage elements are only mentioned to clarify the relationship and the use of different directions of force is not limited to such a case.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Doppelkupplungsanord nung bzw. des Torsionsschwingungsdämpfers vorgeschlagen, dass das zumindest eine Energiespeicherelement eine Schraubendruckfeder mit gerader Federachse ist. It is also proposed in an advantageous embodiment of the double clutch arrangement or the torsional vibration damper that the at least one energy storage element is a helical compression spring with a straight spring axis.
Eine Schraubendruckfeder mit gerader Federachse, auch als (rein) zylindrische Schraubendruckfeder bezeichnet, ist ein vielfältig eingesetztes Standardbauteil, des sen elastische und (geringen) dissipative Eigenschaften gut ausgeleuchtet und ein fach beherrschbar sind. Toleranzen in der Baulänge beziehungsweise der Federkenn linie auf eine vorbestimmte Einbaulänge sind mit einfachen Mitteln ausgleichbar. Zu dem benötigen solche Schraubendruckfedern keine zusätzliche Führung, welche an sonsten Reibung verursachen und damit einen verringerten Wirkungsgrad und/oder eine aufgrund von Flysterese-Effekten schwieriger zu ermittelnde Dämpfungseigen schaft aufweisen können. Zudem ermöglicht eine Schraubendruckfeder eine große Varianz in der Federkennlinie, welche unter anderem durch Windungssteigung, Draht dicke, Verhältnis der Einbaulänge zur entspannten Länge und die Materialwahl ein stellbar ist. A helical compression spring with a straight spring axis, also known as a (purely) cylindrical helical compression spring, is a widely used standard component, the elastic and (low) dissipative properties of which are well illuminated and easily manageable. Tolerances in the overall length or the spring characteristic line to a predetermined installation length can be compensated for with simple means. In addition, such helical compression springs do not require any additional guidance, which otherwise cause friction and thus can have a reduced efficiency and / or damping properties that are more difficult to determine due to Flysterese effects. In addition, a helical compression spring enables a large variance in the spring characteristic, which can be adjusted, among other things, by the pitch of the winding, the wire thickness, the ratio of the installed length to the relaxed length and the choice of material.
Zudem sind Schraubendruckfedern mit gerader Federachse im Vergleich zu anderen Bauarten von Federn, beispielsweise Stahlfedern, bruchsicher und können in einigen Ausführungsformen auf Block belastet werden, sodass für den Fall einer gemäß der Auslegung auftretenden Überlast an dem Torsionsschwingungsdämpfer bei einer sol chen auf Block bringbaren Ausführungsform des Energiespeicherelements kein zusätzliches Sicherungselement gegen Brechen des Energiespeicherelements vorge sehen werden muss. Zudem hat eine Schraubendruckfeder den Vorteil eines sehr lan gen möglichen Federwegs bei gleichzeitig einer hohen Federsteifigkeit, sodass einer seits ein großes Drehmoment über das zumindest eine Energiespeicherelement leit bar ist und andererseits mithilfe der Übersetzungsbahn eine geeignete Bewegungsun tersetzung einrichtbar ist, sodass gegenüber der Amplitude der Torsionsschwingung eine verringerte Amplitude der Bewegung des Zwischenelements erreicht ist und so mit die Torsionsschwingungen in einem sehr geringen Federweg der Schraubendruck feder resultiert. Im Resultat wirkt die Schraubendruckfeder gegenüber der Torsions schwingung trotz hoher Steifigkeit mit einer (geeignet) geringen Kraft entgegen. In addition, helical compression springs with a straight spring axis are unbreakable compared to other types of springs, for example steel springs, and in some embodiments can be loaded to the block, so that in the event of an overload occurring on the torsional vibration damper in such an embodiment of the block that can be brought to block according to the design Energy storage element no additional securing element must be provided against breaking of the energy storage element. In addition, a helical compression spring has the advantage of a very long possible spring deflection combined with a high level of spring stiffness, so that on the one hand a large torque can be passed through the at least one energy storage element and, on the other hand, a suitable reduction in motion can be set up with the aid of the transmission path so that the amplitude of the torsional oscillation can be compared with a reduced amplitude of the movement of the intermediate element is reached and so results with the torsional vibrations in a very small spring travel of the helical compression spring. As a result, the helical compression spring counteracts the torsional vibration with a (suitably) low force despite its high rigidity.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Flintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein sche matischen 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 The invention described above is explained in detail below against the relevant technical background with reference to the associated drawings which show preferred embodiments. The invention is in no way restricted by the purely diagrammatic drawings, it should be noted that the drawings are not dimensionally accurate and are not suitable for defining size relationships. It is shown in
Fig. 1 : eine Doppelkupplungsanordnung in einer Seitenansicht im Schnitt; 1: a double clutch arrangement in a side view in section;
Fig. 2: eine Prinzip-Skizze eines Torsionsschwingungsdämpfer in einer ersten Aus führungsform; Fig. 2: a principle sketch of a torsional vibration damper in a first imple mentation form;
Fig. 3: eine Prinzip-Skizze eines Torsionsschwingungsdämpfer in einer zweiten Fig. 3: a principle sketch of a torsional vibration damper in a second
Ausführungsform; Embodiment;
Fig. 4: ein Schaubild der anliegenden Kräfte an einem Zwischenelement; 4: a diagram of the forces applied to an intermediate element;
Fig. 5: ein Krafteck der anliegenden Kräfte gemäß Fig. 4; FIG. 5: a force corner of the applied forces according to FIG. 4;
Fig. 6: ein Moment-Verdrehwinkel-Diagramm mit einem ersten Übersetzungsver lauf; 6 shows a torque-angle of rotation diagram with a first transmission ratio;
Fig. 7: ein Moment-Verdrehwinkel-Diagramm mit einem zweiten Übersetzungsver lauf; 7 shows a torque-angle of rotation diagram with a second transmission ratio;
Fig. 8: ein Moment-Verdrehwinkel-Diagramm mit einem dritten Übersetzungsver lauf; und FIG. 8: a torque-angle of rotation diagram with a third gear ratio; FIG. and
Fig. 9: ein Moment-Verdrehwinkel-Diagramm mit einem vierten und fünften Überset zungsverlauf. Fig. 1 zeigt eine Doppelkupplungsanordnung 47 in einer Seitenansicht im Schnitt. Die Doppelkupplungsanordnung 47 ist insbesondere zwischen einer Antriebseinheit (z. B. eine Verbrennungskraftmaschine oder einer elektrischen Maschine) und einem Ge triebe oder einem Drehmomentwandler angeordnet. Insbesondere ist eine Antriebs seite 59 der Doppelkupplungsanordnung 47 mit z. B. einer Antriebswelle der Antriebs einheit verbunden. Insbesondere ist eine Abtriebsseite 60 der Doppelkupplungsanord nung 47 mit dem Getriebe, hier mit zwei (Getriebeeingangs-)Wellen 57, 58 verbunden. Fig. 9: a torque-angle of rotation diagram with a fourth and fifth translation curve. Fig. 1 shows a double clutch arrangement 47 in a side view in section. The double clutch arrangement 47 is arranged in particular between a drive unit (for example an internal combustion engine or an electrical machine) and a transmission or a torque converter. In particular, a drive side 59 of the double clutch assembly 47 with z. B. connected to a drive shaft of the drive unit. In particular, an output side 60 of the Doppelkupplungsanord arrangement 47 is connected to the transmission, here with two (transmission input) shafts 57, 58.
Die Doppelkupplungsanordnung 47 umfasst eine erste Teilkupplung 48 und eine zweite Teilkupplung 49 und eine Rotationsachse 2 für einen Antriebsstrang. Die erste Teilkupplung 48 weist zumindest eine erste Kupplungsscheibe 50 und die zweite Teil kupplung 49 zumindest eine zweite Kupplungsscheibe 51 auf. Jede der Kupplungs scheiben 50, 51 weist einen Torsionsschwingungsdämpfer 1 auf. The double clutch arrangement 47 comprises a first partial clutch 48 and a second partial clutch 49 and a rotation axis 2 for a drive train. The first partial clutch 48 has at least one first clutch disc 50 and the second partial clutch 49 has at least one second clutch disc 51. Each of the clutch disks 50, 51 has a torsional vibration damper 1.
Die erste Teilkupplung 48 weist eine erste Anpressplatte 52 und eine Gegenplatte 54 und die dazwischen angeordnete erste Kupplungsscheibe 50 auf. Die erste Anpress platte 52 ist über ein erstes Betätigungselement 55 betätigbar und entlang der Rotati onsachse 2 relativ zu der Gegenplatte 54 verlagerbar, so dass die erste Kupplungs scheibe 50 zwischen erster Anpressplatte 52 und Gegenplatte 54 klemmbar (zur Übertragung von Drehmomenten) ist. Die zweite Teilkupplung 49 weist eine zweite Anpressplatte 53 und eine mit der ersten Teilkupplung 48 gemeinsame Gegenplatte 54 sowie die dazwischen angeordnete zweite Kupplungsscheibe 51 auf. Die zweite Anpressplatte 53 ist über ein zweites Betätigungselement 56 betätigbar und entlang der Rotationsachse 2 relativ zu der Gegenplatte 54 verlagerbar, so dass die zweite Kupplungsscheibe 51 zwischen zweiter Anpressplatte 53 und Gegenplatte 54 klemm bar (zur Übertragung von Drehmomenten) ist. The first partial clutch 48 has a first pressure plate 52 and a counter plate 54 and the first clutch disc 50 arranged between them. The first pressure plate 52 can be actuated via a first actuating element 55 and is displaceable along the axis of rotation 2 relative to the counter plate 54, so that the first clutch disc 50 can be clamped between the first pressure plate 52 and the counter plate 54 (for the transmission of torques). The second partial clutch 49 has a second pressure plate 53 and a counterplate 54 common to the first partial clutch 48, as well as the second clutch disk 51 arranged in between. The second pressure plate 53 can be actuated via a second actuating element 56 and can be displaced along the axis of rotation 2 relative to the counter plate 54, so that the second clutch disc 51 can be clamped between the second pressure plate 53 and the counter plate 54 (for the transmission of torques).
Anpressplatten 52, 53 und Gegenplatte 54 sind mit der Antriebsseite 59 verbunden. Die erste Kupplungsscheibe 50 ist mit einer ersten (Getriebeeingangs-)Welle 57, die zweite Kupplungsscheibe 51 mit einer zweiten (Getriebeeingangs-)Welle 58 verbun den. Die Torsionsschwingungsdämpfer 1 sind (gegenüber einer Radialrichtung 20) jeweils zwischen der Welle 57, 58 und einem Kontaktbereich zwischen der Kupplungsscheibe 50, 51 mit der jeweiligen Anpressplatte 52, 53 und der Gegenplatte 54 angeordnet. Pressure plates 52, 53 and counter plate 54 are connected to the drive side 59. The first clutch disk 50 is connected to a first (transmission input) shaft 57, and the second clutch disk 51 is connected to a second (transmission input) shaft 58. The torsional vibration dampers 1 are each arranged (opposite a radial direction 20) between the shaft 57, 58 and a contact area between the clutch disc 50, 51 with the respective pressure plate 52, 53 and the counter plate 54.
Die Antriebsseite 59 ist über die Torsionsschwingungsdämpfer 1 mit der Abtriebsseite 60 verbunden, so dass in einer Umfangsrichtung 19 um die Rotationsachse 2 wir kende Drehmomente ausschließlich über den jeweiligen Torsionsschwingungsdämp fer 1 übertragen werden. The drive side 59 is connected to the output side 60 via the torsional vibration damper 1, so that we kende torques are transmitted exclusively via the respective torsional vibration damper 1 in a circumferential direction 19 about the axis of rotation 2.
Fig. 2 und Fig. 3 zeigen jeweils in einer Prinzip-Skizze beispielhaft unterschiedliche Ausführungsformen eines Torsionsschwingungsdämpfers 1 , welche der Übersichtlich keit halber weitestgehend gleich dargestellt sind und insofern auf die Beschreibungen zu den jeweiligen Figuren von gleichen Komponenten querverwiesen wird. Hierbei bil det eine Ringscheibe eine Eingangsseite 4. Im Zentrum bei der gemeinsamen Rotati onsachse 2 ist ein weiteres Scheibenelement beispielsweise als Ausgangsseite 5 aus gebildet. Alternativ ist die Ringscheibe die Ausgangsseite 5 und das Scheibenelement die Eingangsseite 4. Im Folgenden wird die zuvor genannte Variante beschrieben, wo bei die Begriffe austauschbar sind. Fig. 2 and Fig. 3 each show in a principle sketch by way of example different embodiments of a torsional vibration damper 1, which for the sake of clarity are shown largely the same and insofar as the descriptions for the respective figures of the same components are cross-referenced. In this case, an annular disk forms an input side 4. In the center of the common axis of rotation 2, another disk element is formed, for example, as an output side 5. Alternatively, the annular disk is the output side 5 and the disk element is the input side 4. The variant mentioned above is described below, where the terms are interchangeable.
Wie mit den Pfeilen angedeutet sind ein Zugmoment 45 von der Eingangsseite 4 auf die Ausgangsseite 5 übertragbar und ein Schubmoment 46 von der Ausgangsseite 5 auf die Eingangsseite 4 übertragbar. In einer Ausführungsform ist die Momentenrich- tung umgekehrt eingerichtet. As indicated by the arrows, a tensile torque 45 can be transmitted from the input side 4 to the output side 5 and a thrust torque 46 can be transmitted from the output side 5 to the input side 4. In one embodiment, the torque direction is set up in reverse.
Zwischengeschaltet zwischen der Eingangsseite 4 und der Ausgangsseite 5 sind drei Zwischenelemente 6, 7, 8 vorgesehen, wobei das jeweilige Zwischenelement 6, 7, 8 von paarig angeordneten Energiespeicherelementen 15, 16, 17 kraftübertragend mit dem jeweils benachbarten Zwischenelement 6, 7, 8 verbunden ist. Mittels eines ersten Wälzkörpers 9 ist das jeweilige Zwischenelement 6, 7, 8 an der Eingangsseite 4 abge stützt und mittels eines zweiten Wälzkörpers 10 ist das jeweilige Zwischenele ment 6, 7, 8 an der Ausgangsseite 5 abgestützt. Der erste Wälzkörper 9 ist abwälzbar auf einer zwischenelementseitigen ersten Übersetzungsbahn 1 1 und einer ersten komplementären Gegenbahn 13 an der Eingangsseite 4 kraftübertragend und damit drehmomentübertragend abgestützt. Der zweite Wälzkörper 10 ist abwälzbar auf einer zwischenelementseitigen zweiten Übersetzungsbahn 12 und einer zweiten komple mentären Gegenbahn 14 an der Ausgangsseite 5 kraftübertragend und damit drehmo mentübertragend abgestützt. Die Wälzkörper 9, 10 sind dabei mittels der Energiespei cherelemente 15, 16, 17 gegen die Übersetzungsbahn 1 1 , 12 und gegen die Gegen bahn 13, 14 vorgespannt und dadurch daran abwälzbar geführt. Die Energiespei cherelemente 15, 16, 17 halten das Zwischenelement 6, 7, 8 einander antagonistisch wirkend in einer Ruhelage in der gezeigten Position. An dem dritten Zwischenele ment 8 bei dem ersten Wälzkörper 9 und dem zweiten Wälzkörper 10 (nach der Be zeichnung beim ersten Zwischenelement 6) ist (der Übersichtlichkeit halber pars-pro- toto) gezeigt, dass seitlich der Ruhelage eine Zugmomentpaarung 21 aus dem jeweils komplementären Rampenanteil der Übersetzungsbahn 1 1 , 12 und der Gegen bahn 13, 14 sowie eine Schubmomentpaarung 23 auf der jeweils anderen Seite aus den komplementären Rampenanteilen der Übersetzungsbahn 1 1 , 12 und der Gegen bahn 13, 14 gebildet sind. Wiederum einzig der Übersichtlichkeit halber ist pars-pro- toto die Zugmomentpaarung 21 einzig an dem ersten Wälzkörper 9 gezeigt und ent sprechend die Schubmomentpaarung 23 einzig an dem zweiten Wälzkörper 10 ge zeigt. Diese Paarungen sind aber an jedem der Wälzkörper 9, 10 jeweils von der zwi schenelementseitigen Übersetzungsbahn 1 1 , 12 und der komplementären Gegen bahn 13, 14 gebildet. Deren Wirkweise wird nachfolgend detailliert erläutert. In den gezeigten Ausführungsformen sind die Zwischenelemente 6, 7, 8 einzig über die je weiligen Wälzkörper 9, 10 an der Eingangsseite 4 und an der Ausgangsseite 5 abge stützt und untereinander sind die Zwischenelemente 6, 7, 8 mittels der Energiespei cherelemente 15, 16, 17 abgestützt. Eine zusätzliche Führung ist bevorzugt nicht vor gesehen. Interposed between the input side 4 and the output side 5 are three intermediate elements 6, 7, 8, the respective intermediate element 6, 7, 8 being connected by energy storage elements 15, 16, 17 arranged in pairs to the respectively adjacent intermediate element 6, 7, 8 in a force-transmitting manner . By means of a first rolling element 9, the respective intermediate element 6, 7, 8 is supported on the input side 4 and by means of a second rolling element 10, the respective intermediate element 6, 7, 8 is supported on the output side 5. The first rolling element 9 is supported in a force-transmitting and thus torque-transmitting manner on a first transmission path 11 on the intermediate element side and a first complementary mating path 13 on the input side 4. The second rolling element 10 can be rolled over on one intermediate element-side second transmission path 12 and a second complementary counter path 14 on the output side 5 force-transmitting and thus supported drehmo ment-transmitting. The rolling elements 9, 10 are biased by means of the Energiespei cherelemente 15, 16, 17 against the transmission path 1 1, 12 and against the counter path 13, 14 and thereby guided on it rollable. The energy storage elements 15, 16, 17 hold the intermediate element 6, 7, 8 acting antagonistically to one another in a rest position in the position shown. At the third intermediate element 8 in the first rolling element 9 and the second rolling element 10 (according to the designation for the first intermediate element 6) it is shown (for the sake of clarity, pars-prototo) that a tensile torque pairing 21 from the respective complementary Ramp portion of the translation path 1 1, 12 and the counter path 13, 14 and a thrust torque pairing 23 on the other side from the complementary ramp portions of the translation path 1 1, 12 and the counter path 13, 14 are formed. Again, only for the sake of clarity, the pair of tensile moments 21 is shown pars-prototo only on the first rolling element 9 and accordingly shows the pairing of shear moments 23 only on the second rolling element 10. However, these pairings are formed on each of the rolling elements 9, 10 by the translation path 11, 12 and the complementary counter path 13, 14 on the intermediate element side. Their mode of action is explained in detail below. In the embodiments shown, the intermediate elements 6, 7, 8 are supported only on the respective rolling elements 9, 10 on the input side 4 and on the output side 5, and the intermediate elements 6, 7, 8 are interconnected by means of the energy storage elements 15, 16, 17 supported. An additional tour is preferably not seen before.
In Fig. 2 sind der erste Wälzkörper 9 und der zweite Wälzkörper 10 eines jeweiligen Zwischenelements 6, 7, 8 radial beabstandet zueinander angeordnet und befinden sich in der Ruhelage auf einem gemeinsamen Radius. Sie weisen also in der Ruhe lage keinen Abstand in Umfangsrichtung 19 auf. In Fig. 3 ist eine alternative Ausfüh rungsform hinsichtlich der Anordnung der beiden Wälzkörper 9, 10 eines jeweiligen Zwischenelements 6, 7, 8 zueinander gezeigt, wobei die beiden Wälzkörper 9, 10 kei nen radialen Abstand aufweisen, aber in Umfangsrichtung 19 zueinander beabstandet sind. In den gezeigten Ausführungsformen sind der besseren Vergleichbarkeit halber die Energiespeicherelemente 15, 16, 17 gleichartig ausgeführt und gleich angeordnet. In Fig. 4 ist ein Schaubild des Momentengleichgewichts und in Fig. 5 ein Krafteck über dem ersten Zwischenelement 6, zweiten Zwischenelement 7 oder dritten Zwischenele ment 8 mit einem ersten Wälzkörper 9 und dem zweiten Wälzkörper 10 gemäß der Ausführungsform in Fig. 2 dargestellt. Hierbei ist das Zwischenelement 6, 7, 8 aus sei ner Ruhelage herausgeführt und in einem Auslenkwinkel zu der Ruhelage geneigt zu der Ruhelinie 35 ausgelenkt. Die Ruhelinie 35 verläuft stets durch den Momentenbi- lanzpunkt 3 des Zwischenelements 6, 7, 8, aber einzig in der Ruhelage durch die Wälzachsen beider Wälzkörper 9, 10, aber stets durch eine der beiden Wälzachsen (hier des zweiten Wälzkörpers 10). Zu diesem Momentenbilanzpunkt 3 des Zwischen elements 6, 7, 8 muss ein Momentengleichgewicht herrschen, sofern gefordert ist, dass keine zusätzliche (Zwangs-) Führung für das Zwischenelement 6, 7, 8 vorgese hen ist. Die resultierenden Kraftrichtungen 30, 32 über die Wälzkörper 9, 10, also die erste Drucklinie 37 des ersten Wälzkörpers 9 und die zweite Drucklinie 38 des zweiten Wälzkörpers 10, muss zu dem anliegenden (theoretisch infinitesimalen) Abschnitt der Übersetzungsbahn 1 1 , 12 stets senkrecht ausgerichtet sein und durch den Momen tenbilanzpunkt 3 verlaufen. Damit diese Regel stets eingehalten bleibt, muss sich eine Parallele der ersten Wirklinie 33 der ersten Kraft 25 ausgehend von dem ersten Ener giespeicherelement 15 mit einer zweiten gleich weit oder kraftproportional beabstan- deten Parallele der zweiten Wirklinie 34 der zweiten Kraft 26 ausgehend von dem an deren (beispielsweise dritten) Energiespeicherelement 16 mit den beiden Druckli nien 37, 38 in dem Momentenbilanzpunkt 3 schneiden, sodass kein (wirksamer) He- belarm entsteht. Für eine geeignete Anpressung der Wälzkörper 9, 10 sind die erste Kraft 25 und die zweite Kraft 26 (hier nur an der zweiten Kraft 26 dargestellt) in einen tangentialen Vektoranteil 18 (funktionswirksamer Anteil) und in einen radialen Vektor anteil 44 (Anpressanteil für die Wälzkörper 9, 10) unterteilt. Die Ausrichtung des tan gentialen Vektoranteils 18 ergibt sich aus der Tangente beim Kraftangriffspunkt zu dem Zwischenelement 6, 7, 8 an der Umfangsrichtung 19 auf einem Radius des Krei ses 36, auf welchem dieser Kraftangriffspunkt liegt. Weiterhin ist gefordert, dass die erste Kraft 25, die zweite Kraft 26 und die resultierenden Kräfte 29, 31 ein sich selbst aufhebendes Krafteck bilden, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Hierfür muss die erste Kraftrichtung 27, die zweite Kraftrichtung 28 und die resultierenden Kraftrichtun gen 30, 32 der beiden Wälzkörper 9, 10 darstellungsgemäß vorliegen. Aus der gezeig ten Lage folgt, dass sowohl das erste Energiespeicherelement 15 (vergleiche Fig. 2) als auch das zweite Energiespeicherelement 16 (vergleiche Fig. 2) stärker gespannt wird, wodurch eine erhöhte Vorspannkraft auf das Zwischenelement 6, 7, 8 wirkt. Das stärkere Spannen folgt in dieser Ausführungsform aus einer Bewegung des Zwischen elements 6, 7, 8 nach radial innen, sodass die Energiespeicherelemente 15, 16, 17 mit nach radial innen bewegt und zwischen den angrenzenden Zwischenelemen ten 6, 7, 8 nach Art einer Schraubzwinge gestaucht werden. Die Zwischenele mente 6, 7, 8 werden also derart bewegt, dass der entstehende Abstand entlang der Federachsen 41 , 42, 43 der Energiespeicherelemente 15, 16, 17 zwischen den Zwi schenelementen 6, 7, 8 gegenüber der Ruhelage verkürzt wird, sofern eine erhöhte Steifigkeit bei einem höheren Drehmoment erwünscht ist (vergleiche Fig. 6 bis Fig. 9). Für die korrekte Ausrichtung der Drucklinien 37, 38 also der Wirklinien der resultieren den Kräfte 29, 31 an den Wälzkörpern 9, 10 ist es notwendig, dass die Druckli nien 37, 38, welche jeweils die Wälzachse des zugeordneten Wälzkörpers 9, 10 und den Momentenbilanzpunkt 3 schneidet, stets senkrecht auf der Übersetzungs bahn 1 1 , 12 steht, hier der ersten Übersetzungskurve 22, welche dem Zugmoment 45 zugeordnet ist. Der jeweilige Betrag der resultierenden Kraft 29, 31 und die resultie rende Kraftrichtung 30, 32 ergeben sich dann intrinsisch aus der anliegenden ersten Kraft 25 und zweiten Kraft 26. In Fig. 2, the first roller body 9 and the second roller body 10 of a respective intermediate element 6, 7, 8 are arranged radially spaced from one another and are in the rest position on a common radius. So they have no distance in the circumferential direction 19 in the rest position. In Fig. 3 an alternative Ausfüh approximate form with regard to the arrangement of the two rolling elements 9, 10 of a respective intermediate element 6, 7, 8 to each other is shown, the two rolling elements 9, 10 having no radial distance, but are spaced in the circumferential direction 19 from each other. In the embodiments shown, for the sake of better comparability, the energy storage elements 15, 16, 17 are designed and arranged identically. In Fig. 4 is a diagram of the moment equilibrium and in Fig. 5 a force corner over the first intermediate element 6, second intermediate element 7 or third intermediate element 8 with a first rolling element 9 and the second rolling element 10 according to the embodiment in FIG. Here, the intermediate element 6, 7, 8 is led out of its rest position and deflected at an angle of deflection to the rest position inclined to the line of rest 35. The rest line 35 always runs through the balance point 3 of the intermediate element 6, 7, 8, but only in the rest position through the rolling axes of both rolling elements 9, 10, but always through one of the two rolling axes (here the second rolling element 10). At this moment balance point 3 of the intermediate element 6, 7, 8, there must be a moment equilibrium, provided that no additional (forced) guidance is provided for the intermediate element 6, 7, 8. The resulting force directions 30, 32 over the rolling elements 9, 10, i.e. the first pressure line 37 of the first rolling element 9 and the second pressure line 38 of the second rolling element 10, must always be aligned perpendicular to the adjacent (theoretically infinitesimal) section of the transmission path 1 1, 12 and run through moment balance point 3. So that this rule is always adhered to, a parallel of the first line of action 33 of the first force 25 starting from the first energy storage element 15 with a second parallel of the second line of action 34 of the second force 26 starting from the other must be equally or force-proportionally spaced (for example third) energy storage element 16 intersect with the two pressure lines 37, 38 in the moment balance point 3, so that no (effective) lever arm arises. For a suitable contact pressure of the rolling elements 9, 10, the first force 25 and the second force 26 (shown here only on the second force 26) are divided into a tangential vector component 18 (functionally effective component) and a radial vector component 44 (contact pressure component for the rolling elements 9, 10). The alignment of the tangential vector component 18 results from the tangent at the point of force application to the intermediate element 6, 7, 8 on the circumferential direction 19 on a radius of the circle 36 on which this force application point is located. A further requirement is that the first force 25, the second force 26 and the resulting forces 29, 31 form a self-canceling force corner, as is shown in FIG. 5. For this purpose, the first direction of force 27, the second direction of force 28 and the resulting directions of force 30, 32 of the two rolling elements 9, 10 must be present as shown. It follows from the situation shown that both the first energy storage element 15 (see FIG. 2) as well as the second energy storage element 16 (see FIG. 2) is more strongly tensioned, whereby an increased pre-tensioning force acts on the intermediate element 6, 7, 8. The stronger tensioning in this embodiment results from a movement of the intermediate elements 6, 7, 8 radially inward, so that the energy storage elements 15, 16, 17 also move radially inward and between the adjacent intermediate elements 6, 7, 8 in the manner of a screw clamp be compressed. The Zwischenele elements 6, 7, 8 are moved in such a way that the resulting distance along the spring axes 41, 42, 43 of the energy storage elements 15, 16, 17 between the inter mediate elements 6, 7, 8 is shortened compared to the rest position, provided that it is increased Rigidity is desired at a higher torque (compare FIGS. 6 to 9). For the correct alignment of the pressure lines 37, 38, i.e. the lines of action of the resulting forces 29, 31 on the rolling elements 9, 10, it is necessary that the pressure lines 37, 38, which each represent the rolling axis of the associated rolling element 9, 10 and the moment balance point 3 cuts, always perpendicular to the translation path 1 1, 12, here the first translation curve 22, which is assigned to the tensile torque 45. The respective amount of the resulting force 29, 31 and the resulting force direction 30, 32 then result intrinsically from the applied first force 25 and second force 26.
In den Fig. 6 bis Fig. 9 sind Moment-Verdrehwinkel-Diagramme gezeigt, bei welchen die Momentenachse 39 die Ordinate bildet und die Verdrehwinkelachse 40 Abszisse. Rechts der Ordinate ist in diesem Beispiel ein Zugmomentverlauf mit positiv abgetra genem Moment und Verdrehwinkel gezeigt und links der Ordinate ein Schubmoment verlauf mit negativ abgetragenem Moment und Verdrehwinkel. 6 to 9 show torque-angle of rotation diagrams in which the torque axis 39 forms the ordinate and the angle of rotation axis 40 forms the abscissa. In this example, to the right of the ordinate, a traction torque curve with a positive torque and angle of rotation is shown, and to the left of the ordinate, a thrust torque curve with a negative torque and angle of rotation is shown.
In Fig. 6 ist eine erste Übersetzungskurve 22, dann zugehörig zu der Zugmomentpaa rung 21 , und eine zweite Übersetzungskurve 24, dann zugehörig zu der Schubmo mentpaarung 23, in einer zweiteilig-progressiven Form gezeigt, sodass bei niedrigen Drehmomentbeträgen ein flacher Kurvenanstieg und bei hohen Drehmomentbeträgen ein steiler Kurvenanstieg vorliegt. In Fig. 6, a first transmission curve 22, then associated with the Zugmomentpaa tion 21, and a second transmission curve 24, then associated with the Schubmo ment pairing 23, shown in a two-part progressive form, so that at low torque amounts a flat curve increase and at high There is a steep curve increase.
In Fig. 7 ist entsprechend eine zweiteilig-degressive Variante gezeigt, bei welcher bei niedrigen Drehmomentbeträgen ein steiler Kurvenanstieg vorliegt und bei hohen Dreh momentbeträgen ein abgeflachter Kurvenanstieg vorliegt. In Fig. 8 ist eine Variante gezeigt, bei welcher sich ein progressiver und degressiver Verlauf abwechseln und in Fig. 9 ist im Vergleich ein steifes System mit einem steilen Kurvenverlauf, dargestellt mit durchgezogener Linie, im Vergleich zu einem System mit einem flachen Kurvenverlauf, dargestellt mit gestrichelter Linie, gezeigt. In Fig. 7, a two-part degressive variant is shown in which there is a steep curve rise at low torque amounts and a flattened curve rise is present at high torque amounts. FIG. 8 shows a variant in which a progressive and degressive course alternate and in FIG. 9 a stiff system with a steep curve course, shown with a solid line, is shown in comparison with a system with a flat curve course with dashed line shown.
Für die Ausführungsform in Fig. 2 und Fig. 3 ohne zusätzliche Führung des Zwischen elements 6, 7, 8 ist eine solche Übersetzungskurve 22, 24 nach Maßgabe des Mo mentengleichgewichts und Kräftegleichgewichts wie in Fig. 4 und Fig. 5 erläutert ein- zuhalten. Die dargestellte Übersetzungskurve 22, 24 ist daher in Überlagerung mit der Anforderung an die Übersetzungsbahn 11 , 12 gemäß der Beschreibung zu Fig. 2 (und Fig. 3) auszuführen. Weiterhin ist in einer Ausführungsform die Kraft 25 beziehungs weise die Steifigkeit des ersten Energiespeicherelements 15 gegenüber dem zweiten Energiespeicherelement 16 in der Ruhelage unterschiedlich und nicht wie in Fig. 2 und Fig. 3 angedeutet symmetrisch ausgeführt. Dies ist weiterhin für die Überlagerung zum Erreichen der gewünschten Übersetzungskurve 22, 24 zu beachten. For the embodiment in FIG. 2 and FIG. 3 without additional guidance of the intermediate element 6, 7, 8, such a translation curve 22, 24 is to be observed in accordance with the equilibrium of forces and forces as explained in FIG. 4 and FIG. The illustrated transmission curve 22, 24 is therefore to be executed in superposition with the requirement for the transmission path 11, 12 according to the description of FIG. 2 (and FIG. 3). Furthermore, in one embodiment, the force 25 or the rigidity of the first energy storage element 15 is different from the second energy storage element 16 in the rest position and is not designed symmetrically as indicated in FIGS. 2 and 3. This must also be taken into account for the superposition in order to achieve the desired transmission curve 22, 24.
Mit dem hier vorgeschlagenen Torsionsschwingungsdämpfer ist mit wenigen Bautei len eine kostengünstige und effiziente Beeinflussung der Eigenfrequenz erreichbar. With the torsional vibration damper proposed here, inexpensive and efficient influencing of the natural frequency can be achieved with just a few components.
Bezuqszeichenliste Reference list
Torsionsschwingungsdämpfer 30 erste resultierende Kraftrichtung Rotationsachse 31 zweite resultierende Kraft Momentenbilanzpunkt 32 zweite resultierende Kraftrichtung Eingangsseite 33 erste Wirklinie Torsional vibration damper 30 first resulting force direction axis of rotation 31 second resulting force moment balance point 32 second resulting force direction input side 33 first line of action
Ausgangsseite 34 zweite Wirklinie Output side 34 second line of action
erstes Zwischenelement 35 Ruhelinie first intermediate element 35 line of rest
zweites Zwischenelement 36 Kreis des Kraftangriffspunkts drittes Zwischenelement 37 erste Drucklinie second intermediate element 36 circle of the force application point third intermediate element 37 first pressure line
erster Wälzkörper 38 zweite Drucklinie first rolling element 38 second pressure line
zweites Wälzkörper 39 Momentenachse second rolling element 39 torque axis
erste Übersetzungsbahn 40 Verdrehwinkelachse first transmission path 40 rotation angle axis
zweite Übersetzungsbahn 41 erste Federachse second transmission path 41 first spring axis
erste Gegenbahn 42 zweite Federachse first mating track 42 second spring axis
zweite Gegenbahn 43 dritte Federachse second counter track 43 third spring axis
erstes Energiespeicherelement 44 radialer Vektoranteil first energy storage element 44 radial vector component
zweites Energiespeicherelement 45 Zugmoment second energy storage element 45 tensile moment
drittes Energiespeicherelement 46 Schubmoment third energy storage element 46 thrust moment
tangentialer Vektoranteil 47 Doppelkupplungsanordnung Umfangsrichtung 48 erste Teilkupplung tangential vector component 47 double clutch arrangement circumferential direction 48 first partial clutch
Radialrichtung 49 zweite Teilkupplung Radial direction 49 second partial coupling
Zugmomentpaarung 50 erste Kupplungsscheibe erste Übersetzungskurve 51 zweite Kupplungsscheibe Schubmomentpaarung 52 erste Anpressplatte Traction torque pairing 50 first clutch disc first transmission curve 51 second clutch disc thrust torque pairing 52 first pressure plate
zweite Übersetzungskurve 53 zweite Anpressplatte second translation curve 53 second pressure plate
erste Kraft 54 Gegenplatte first force 54 counterplate
zweite Kraft 55 erstes Betätigungselement erste Kraftrichtung 56 zweites Betätigungselement zweite Kraftrichtung 57 erste Welle second force 55 first actuating element first direction of force 56 second actuating element second direction of force 57 first shaft
erste resultierende Kraft 58 zweite Welle 59 Antriebsseitefirst resultant force 58 second wave 59 Drive side
60 Abtriebsseite 60 output side

Claims

Patentansprüche Claims
1. Doppelkupplungsanordnung (47) mit einer ersten Teilkupplung (48) und einer zweiten Teilkupplung (49) und einer Rotationsachse (2) für einen Antriebsstrang; wobei die erste Teilkupplung (48) zumindest eine erste Kupplungsscheibe (50) und die zweite Teilkupplung (49) zumindest eine zweite Kupplungsscheibe (51 ) aufweist; wobei zumindest eine der Kupplungsscheiben (50, 51 ) einen Torsions schwingungsdämpfer (1 ) umfasst, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer (1 ) zu mindest die folgenden Komponenten aufweist: 1. Double clutch arrangement (47) with a first partial clutch (48) and a second partial clutch (49) and a rotation axis (2) for a drive train; wherein the first partial clutch (48) has at least one first clutch disc (50) and the second partial clutch (49) has at least one second clutch disc (51); wherein at least one of the clutch disks (50, 51) comprises a torsional vibration damper (1), the torsional vibration damper (1) having at least the following components:
- eine Eingangsseite (4) zum Aufnehmen eines Drehmoments; - An input side (4) for receiving a torque;
- eine Ausgangsseite (5) zum Abgeben eines Drehmoments; - An output side (5) for outputting a torque;
- zumindest ein Zwischenelement (6,7,8) in drehmomentübertragender Verbin dung zwischen der Eingangsseite (4) und der Ausgangsseite (5); - At least one intermediate element (6,7,8) in torque-transmitting connec tion between the input side (4) and the output side (5);
- je Zwischenelement (6,7,8) einen ersten Wälzkörper (9) und einen zweiten Wälzkörper (10), - for each intermediate element (6,7,8) a first rolling element (9) and a second rolling element (10),
wobei das zumindest eine Zwischenelement (6,7,8) eine erste Übersetzungs bahn (11 ) zum Abwälzen des ersten Wälzkörpers (9) und eine zweite Überset zungsbahn (12) zum Abwälzen des zweiten Wälzkörpers (10) aufweist, wobei die Eingangsseite (4) eine zu der ersten Übersetzungsbahn (11 ) komplementäre erste Gegenbahn (13) und die Ausgangsseite (5) eine zu der zweiten Übersetzungs bahn (12) komplementäre zweite Gegenbahn (14) aufweist, wobei der erste Wälz körper (9) zwischen der ersten Übersetzungsbahn (11 ) und der ersten Gegen bahn (13) abwälzbar geführt ist und der zweite Wälzkörper (10) zwischen der zweiten Übersetzungsbahn (12) und der zweiten Gegenbahn (14) abwälzbar ge führt ist; wherein the at least one intermediate element (6,7,8) has a first transmission path (11) for rolling the first rolling element (9) and a second transmission path (12) for rolling the second rolling element (10), the input side (4 ) a first mating path (13) complementary to the first translation path (11) and the output side (5) has a second mating path (14) complementary to the second translation path (12), the first rolling body (9) between the first transmission path (11) and the first counter-path (13) is rolled and the second rolling element (10) between the second transmission path (12) and the second counter-path (14) is rolled GE;
- zumindest ein Energiespeicherelement (15,16,17), mittels welchem das dem Energiespeicherelement (15,16,17) zugeordnete Zwischenelement (6,7,8) schwingbar abgestützt ist, - At least one energy storage element (15, 16, 17), by means of which the intermediate element (6, 7, 8) assigned to the energy storage element (15, 16, 17) is supported in an oscillating manner,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Energiespeicherelement (15,16,17) mit einem Vektoranteil (18) in Umfangs richtung (19) auf das zugeordnete Zwischenelement (6,7,8) wirkend angeordnet ist the energy storage element (15,16,17) is arranged with a vector component (18) in the circumferential direction (19) acting on the associated intermediate element (6,7,8)
2. Doppelkupplungsanordnung (47) mit einer ersten Teilkupplung (48) und einer zweiten Teilkupplung (49) und einer Rotationsachse (2) für einen Antriebsstrang; wobei die erste Teilkupplung (48) zumindest eine erste Kupplungsscheibe (50) und die zweite Teilkupplung (49) zumindest eine zweite Kupplungsscheibe (51 ) aufweist; wobei zumindest eine der Kupplungsscheiben (50, 51 ) einen Torsions schwingungsdämpfer (1 ) umfasst, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer (1 ) zu mindest die folgenden Komponenten aufweist: 2. Double clutch arrangement (47) with a first partial clutch (48) and a second partial clutch (49) and a rotation axis (2) for a drive train; wherein the first partial clutch (48) has at least one first clutch disc (50) and the second partial clutch (49) has at least one second clutch disc (51); wherein at least one of the clutch disks (50, 51) comprises a torsional vibration damper (1), the torsional vibration damper (1) having at least the following components:
- eine Eingangsseite (4) zum Aufnehmen eines Drehmoments; - An input side (4) for receiving a torque;
- eine Ausgangsseite (5) zum Abgeben eines Drehmoments; - An output side (5) for outputting a torque;
- zumindest zwei Zwischenelemente (6,7,8) in drehmomentübertragender Ver bindung zwischen der Eingangsseite (4) und der Ausgangsseite (5); - At least two intermediate elements (6,7,8) in a torque-transmitting connection between the input side (4) and the output side (5);
- je Zwischenelement (6,7,8) einen ersten Wälzkörper (9) und einen zweiten Wälzkörper (10), - for each intermediate element (6,7,8) a first rolling element (9) and a second rolling element (10),
wobei die Zwischenelemente (6,7,8) jeweils eine erste Übersetzungsbahn (11 ) zum Abwälzen des ersten Wälzkörpers (9) und eine zweite Übersetzungs bahn (12) zum Abwälzen des zweiten Wälzkörpers (10) aufweist, wobei die Ein gangsseite (4) eine zu der ersten Übersetzungsbahn (11 ) komplementäre erste Gegenbahn (13) und die Ausgangsseite (5) eine zu der zweiten Übersetzungs bahn (12) komplementäre zweite Gegenbahn (14) aufweist, wobei der erste Wälz körper (9) zwischen der ersten Übersetzungsbahn (11 ) und der ersten Gegen bahn (13) abwälzbar geführt ist und der zweite Wälzkörper (10) zwischen der zweiten Übersetzungsbahn (12) und der zweiten Gegenbahn (14) abwälzbar ge führt ist; wherein the intermediate elements (6,7,8) each have a first transmission path (11) for rolling the first rolling element (9) and a second transmission path (12) for rolling the second rolling element (10), the input side (4) a first mating path (13) that is complementary to the first transmission path (11) and the output side (5) has a second mating path (14) complementary to the second transmission path (12), the first rolling body (9) between the first transmission path ( 11) and the first counter-path (13) is guided rolling and the second rolling element (10) between the second transmission path (12) and the second counter-path (14) is rolling GE leads;
- eine zu der Anzahl der Zwischenelemente korrespondierende Anzahl von Ener giespeicherelementen (15,16,17), mittels welcher das dem Energiespeicherele ment (15,16,17) zugeordnete Zwischenelement (6,7,8) schwingbar abgestützt ist, wobei jedes der Zwischenelemente (6,7,8) mittels der zugeordneten Energiespei cherelemente (15,16,17) an dem jeweils zumindest einen benachbarten Zwi schenelement (7,8,6) abgestützt ist, - A number of energy storage elements (15, 16, 17) corresponding to the number of intermediate elements, by means of which the intermediate element (6, 7, 8) assigned to the energy storage element (15, 16, 17) is supported in a swingable manner, each of the intermediate elements (6,7,8) by means of the associated energy storage elements (15,16,17) on which at least one adjacent intermediate element (7,8,6) is supported,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
je Zwischenelement (6,7,8) als abwälzbare Körper ausschließlich der erste Wälz körper (9) und der zweite Wälzkörper (10) vorgesehen sind. per intermediate element (6,7,8) only the first rolling body (9) and the second rolling body (10) are provided as a rollable body.
3. Doppelkupplungsanordnung (47) nach Anspruch 1 und 2, wobei bevorzugt genau drei Zwischenelemente (6,7,8) und genau drei Energiespeicherele 3. Double clutch arrangement (47) according to claim 1 and 2, wherein preferably exactly three intermediate elements (6,7,8) and exactly three Energiespeicherele
mente (15,16,17) vorgesehen sind, wobei das erste Zwischenelement (6) und das zweite Zwischenelement (7) mittels des ersten Energiespeicherelements (15), das zweite Zwischenelement (7) und das dritte Zwischenelement (8) mittels des zwei ten Energiespeicherelements (16), sowie das erste Zwischenelement (6) und das dritte Zwischenelement (8) mittels des dritten Energiespeicherelements (17) anei nander abgestützt sind. elements (15,16,17) are provided, the first intermediate element (6) and the second intermediate element (7) by means of the first energy storage element (15), the second intermediate element (7) and the third intermediate element (8) by means of the second Energy storage element (16) and the first intermediate element (6) and the third intermediate element (8) are supported on one another by means of the third energy storage element (17).
4. Doppelkupplungsanordnung (47) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Zwischenelement (6,7,8) einzig mittels des zumindest einen zugeordneten Energiespeicherelements (15,16,17) und mittels der Wälzkör per (9,10) gelagert ist. 4. Double clutch arrangement (47) according to one of the preceding claims, wherein the at least one intermediate element (6,7,8) is mounted solely by means of the at least one associated energy storage element (15,16,17) and by means of the Wälzkör by (9,10) .
5. Doppelkupplungsanordnung (47) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden Wälzkörper (9,10) radial zueinander beabstandet angeordnet sind und/oder in Umfangsrichtung (19) zueinander beabstandet angeordnet sind. 5. Double clutch arrangement (47) according to one of the preceding claims, wherein the two rolling elements (9,10) are arranged radially spaced from one another and / or are arranged spaced from one another in the circumferential direction (19).
6. Doppelkupplungsanordnung (47) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Übersetzungsbahnen (11 ,12) und die jeweils komplementären Gegen bahnen (13,14) jeweils eine Zugmomentpaarung (21 ) mit einer ersten Überset zungskurve (22) und eine Schubmomentpaarung (23) mit einer zweiten Überset zungskurve (24) umfassen, wobei die Zugmomentpaarung (21 ) zur Drehmomen tübertragung von der Eingangsseite (4) auf die Ausgangsseite (5) eingerichtet ist, und wobei die Schubmomentpaarung (23) zur Drehmomentübertragung von der Ausgangsseite (4) auf die Eingangsseite (5) eingerichtet ist, 6. Double clutch arrangement (47) according to one of the preceding claims, wherein the transmission paths (11, 12) and the respective complementary counter-paths (13, 14) each have a tension torque pairing (21) with a first transmission curve (22) and a thrust torque pairing (23 ) with a second transmission curve (24), wherein the pulling torque pairing (21) is set up for torque transmission from the input side (4) to the output side (5), and wherein the pushing torque pairing (23) is set up for torque transmission from the output side (4) is set up on the input side (5),
und wobei die erste Übersetzungskurve (22) und die zweite Übersetzungs kurve (24) zumindest bereichsweise voneinander unterschiedliche Übersetzungs verläufe aufweisen. and wherein the first translation curve (22) and the second translation curve (24) have at least partially different translation curves.
7. Doppelkupplungsanordnung (47) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Zwischenelement (6,7,8) mittels zwei antagonistischen Energiespeicherelementen (15,16,17) vorgespannt ist, 7. Double clutch arrangement (47) according to one of the preceding claims, wherein the at least one intermediate element (6,7,8) is preloaded by means of two antagonistic energy storage elements (15,16,17),
wobei bevorzugt das erste Energiespeicherelement (15) eine erste Kraft (25) und eine erste Kraftrichtung (27) auf das zugeordnete Zwischenelement (6,7) ausübt und das zweite Energiespeicherelement (16) eine zweite Kraft (26) und eine zweite Kraftrichtung (28) auf das zugeordnete Zwischenelement (6,8) ausübt, und wobei sich die erste Kraft (25) und die zweite Kraft (26) in einer Ruhelage voneinander unterscheiden und/oder sich die erste Kraftrichtung (27) und die zweite Kraftrichtung (28) in einer Ruhelage voneinander unterscheiden. the first energy storage element (15) preferably having a first force (25) and a first force direction (27) exerts on the associated intermediate element (6,7) and the second energy storage element (16) exerts a second force (26) and a second force direction (28) on the associated intermediate element (6,8), and wherein the first force (25) and the second force (26) differ from one another in a rest position and / or the first force direction (27) and the second force direction (28) differ from one another in a rest position.
8. Doppelkupplungsanordnung (47) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Energiespeicherelement (15,16,17) eine Schrauben- druckfeder mit gerader Federachse (41 ,42,43) ist. 8. Double clutch arrangement (47) according to one of the preceding claims, wherein the at least one energy storage element (15, 16, 17) is a helical compression spring with a straight spring axis (41, 42, 43).
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