Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von
Drehmomenten nach der im Oberbergriff von Anspruch 1 näher
definierten Art.The
The invention relates to a device for the transmission of
Torques after in the Oberbergriff of claim 1 closer
defined type.
Vorrichtungen
zur Übertragung von Drehmomenten, welche auch Drehschwingungen
dämpfen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt und
werden üblicherweise in Antriebssträngen eingesetzt,
um Drehschwingungen beziehungsweise Torsionsschwingungen, welche
bei drehmomentstarken und verbrauchsoptimierten Motoren in erhöhtem Maße
im Betriebsbereich des Motors auftreten, zu dämpfen, bevor
diese in ein am Motor angeschlossenes Getriebe gelangen. Beispielhaft
soll hierzu auf die elastische Kupplung gemäß der DE 38 20 998 C1 oder
den durch die DE 198
30 208 A1 beschriebenen Aufbau verwiesen werden.Devices for transmitting torques which also damp torsional vibrations are known from the general state of the art and are usually used in drive trains in order to damp torsional vibrations or torsional vibrations, which occur to a great extent in the operating range of the engine in high-torque and consumption-optimized engines these get into a gearbox connected to the engine. By way of example, this is to the elastic coupling according to the DE 38 20 998 C1 or by the DE 198 30 208 A1 be referred to construction described.
Ein
entsprechender Aufbau einer elastischen Kupplung, insbesondere eines
Zweimassenschwungrads für eine Brennkraftmaschine in vergleichbarer
Art ist außerdem aus der DE 102 41 103 A1 bekannt. Bei diesem Aufbau
ist ein rotierendes Primärteil über eine Federkopplung
und eine Dämpfungskopplung mit einem Sekundärteil
gekoppelt. Die Federkopplung und die Dämpfungskopplung
sind dabei in getrennt voneinander angeordneten Räumen
untergebracht, so dass über die Federkopplung und die bei
den Federn einstellbaren Parameter, insbesondere die Federkennlinie,
bei kleinen Verdrehwinkeln eine Schwingungsisolation erzielt wird,
ohne dass die Dämpfungsfunktion in Richtung des übertragenen
Drehmoments bereits einsetzt. Dies gilt insbesondere für
kleine Verdrehwinkel von in etwa ±2° der Primärseite
relativ zur Sekundärseite. Kommt es zu größeren
Relativwinkeln, so wird die Dämpfungskopplung aktiviert,
indem die bisher frei schwimmende Dämpfungsscheibe durch
seitliche Anschläge entsprechend verdreht wird. Damit kommt
es zu einer Strömung des Dämpfungsmediums, typischerweise speziellen
temperaturstabilen Fetten oder Ölen von der einen Seite
der Dämpfungskammer in die andere Seite, wobei das Dämpfungsmedium
Drosselstellen passiert. Durch eine geeignete Wahl der Viskosität des
Dämpfungsmediums sowie des Strömungsquerschnitts
der Drosselstellen lässt sich so die Dämpfung
des übertragenen Drehmoments ideal beeinflussen. Es ist
dabei auch denkbar, die Dämpfung in Abhängigkeit
des Verdrehwinkels von Primärteil zu Sekundärteil
entsprechend zu beeinflussen, indem der Drosselspalt sich durch
die Relativbewegung dieser beiden Teile zueinander entsprechend ändert, beispielsweise
verengt oder erweitert.A corresponding structure of an elastic coupling, in particular a dual-mass flywheel for an internal combustion engine in a comparable manner is also from the DE 102 41 103 A1 known. In this structure, a rotating primary part is coupled via a spring coupling and a damping coupling with a secondary part. The spring coupling and the damping coupling are housed in separately arranged spaces, so that over the spring coupling and the adjustable parameters of the springs, in particular the spring characteristic, at low angles of rotation vibration isolation is achieved without the damping function already begins in the direction of the transmitted torque , This applies in particular to small angles of rotation of approximately ± 2 ° of the primary side relative to the secondary side. If it comes to larger relative angles, the damping coupling is activated by the previously floating floating damping disc is rotated by lateral stops accordingly. This results in a flow of the damping medium, typically special temperature-stable fats or oils from one side of the damping chamber in the other side, wherein the damping medium passes through throttle points. By a suitable choice of the viscosity of the damping medium and the flow cross section of the throttle bodies, the damping of the transmitted torque can thus be influenced ideally. It is also conceivable to correspondingly influence the damping as a function of the angle of rotation of the primary part to the secondary part, in that the throttle gap changes correspondingly to one another by the relative movement of these two parts, for example narrows or widened.
Diese
Bauteile sind im Markt auch unter der Markenbezeichnung Hydrodame
bekannt. Sie weisen eine im Wesentlichen sehr gute Funktionalität auf,
haben jedoch den Nachteil, dass sie Drehschwingungen, insbesondere
in den Bereichen geringer Dämpfung, nicht vollständig
eliminieren können.These
Components are also marketed in the market under the brand name Hydrodame
known. They have essentially very good functionality,
However, they have the disadvantage that they torsional vibrations, in particular
in the areas of low attenuation, not complete
can eliminate.
Neben
derartigen elastischen Kupplungen mit Dämpfung sind auch
sogenannte Tilger bekannt, welche Drehschwingungen tilgen, ohne
selbst eine drehmomentübertragende Funktion zu haben. Diese Tilger
werden dabei typischerweise auf die Welle aufgesetzt. So beschreibt
die DE 103 46 253
A1 beispielsweise einen Schwingungstilger, welcher zum Tilgen
der Torsionsschwingungen von Nockenwellen eingesetzt werden kann.
Der Aufbau ist dabei so gewählt, dass Masseelemente mit
zunehmender Rotation nach außen, in diesem Fall gegen eine
Kulisse gedrückt werden und durch die Bewegung entlang dieser
Kulisse ein sich über den Winkel der Rotation veränderndes
Trägheitsmoment des Schwingungstilgers und damit der rotierenden
Welle einstellt. Auf diese Art werden Torsionsschwingungen der Welle getilgt
oder zumindest deutlich minimiert. Ein vergleichbarer Aufbau mit
sich aufgrund der Fliehkraft nach außen schiebenden Masseelementen
ist auch in der DE
199 14 871 C2 beschrieben.In addition to such elastic couplings with damping and so-called absorbers are known which erase torsional vibrations, without even having a torque-transmitting function. These absorbers are typically placed on the shaft. That's how it describes DE 103 46 253 A1 For example, a vibration damper, which can be used for eradicating the torsional vibrations of camshafts. The structure is chosen so that mass elements are pressed with increasing rotation to the outside, in this case against a backdrop and adjusted by the movement along this backdrop a changing over the angle of rotation moment of inertia of the vibration and thus the rotating shaft. In this way, torsional vibrations of the shaft are eradicated or at least significantly minimized. A comparable structure with itself due to the centrifugal force pushing outward mass elements is also in the DE 199 14 871 C2 described.
Die
Problematik bei derartigen Vorrichtungen liegt nun darin, dass diese
an entsprechenden Stellen auf der Welle aufgesetzt werden müssen
und somit einen vergleichsweise großen Bauraum und eine entsprechend
große Länge der Welle erforderlich machen. Dies
ist aus Gründen des Packagings und gegebenenfalls auch
aufgrund von Biegemomenten der dann verlängerten Welle
nachteilig.The
Problem with such devices is now that this
must be placed in appropriate places on the shaft
and thus a comparatively large space and a corresponding
long shaft length required. This
is for the sake of the packaging and possibly also
due to bending moments of the then extended shaft
disadvantageous.
Ferner
sind im Stand der Technik als eine weitere Form von Kupplungen,
welche nicht in allen Betriebszuständen starr ausgebildet
sind, hydraulische Kupplungen bekannt, welche zur Kraftübertragung
das Föttinger-Prinzip einsetzen. Hierbei wird primärseitig
ein Pumpenrad angetrieben, welches über einen hydrodynamischen
Kreislauf in einem Arbeitsraum zwischen dem Pumpenrad und einem
Turbinenrad das Turbinenrad auf der Sekundärseite der Kupplung
antreibt. Diese hydrodynamische Kupplung kann ferner eine mechanische Überbrückungskupplung
aufweisen, um die Primärseite und die Sekundärseite
durch Schließen der Überbrückungskupplung
mechanisch aneinander zu koppeln. Durch die mechanische Überbrückungskupplung,
welche nach einem erfolgten Anfahrvorgang bei nur noch kleinem Schlupf
zwischen Pumpen- und Turbinenrad geschlossen werden kann, können
sowohl die Vorteile der hydrodynamischen Kupplung während
des Anfahrens genutzt werden, als auch deren Nachteile hinsichtlich
des Wirkungsgrads beim regulären Betrieb nach Beendigung
des Anfahrvorganges durch Schließen der Überbrückungskupplung
vermieden werden. Anstelle einer hydrodynamischen Kupplung kommt
herkömmlich auch ein hydrodynamischer Wandler in Betracht,
welcher neben einem entsprechenden verschleißfreien Anfahren
und einer Drehschwingungsdämpfung noch die Möglichkeit
einer Drehmomentüberhöhung bietet.Furthermore, hydraulic couplings are known in the art as a further form of clutches, which are not rigid in all operating conditions, which use the Föttinger principle for transmitting power. Here, an impeller is driven on the primary side, which drives the turbine wheel on the secondary side of the clutch via a hydrodynamic circuit in a working space between the impeller and a turbine wheel. This hydrodynamic coupling may further include a mechanical lock-up clutch to mechanically couple the primary side and the secondary side to each other by closing the lock-up clutch. By the mechanical lock-up clutch, which can be closed after a successful start with only small slip between the pump and turbine, both the advantages of the hydrodynamic coupling can be used during startup, as well as their disadvantages in terms of efficiency in regular operation after the end of Startup be avoided by closing the lock-up clutch. Instead of a hydrodynamic coupling is conventionally also a hydrodynamic converter into consideration, which in addition to a corresponding wear-free starting and a rotation vibration damping still offers the possibility of torque increase.
Auch
beim Einsatz derartiger hydrodynamischer Maschinen können
noch Drehschwingungen aus dem Bereich des Motors zu nachgeschalteten Aggregaten,
insbesondere in ein dem Motor nachgeschaltetes Getriebe gelangen,
so dass das Aggregat beziehungsweise der Antriebsstrang mit unerwünschten
Drehschwingungen belastet wird.Also
when using such hydrodynamic machines can
still torsional vibrations from the area of the engine to downstream units,
especially get into a downstream of the engine transmission,
so that the unit or the powertrain with unwanted
Torsional vibrations is loaded.
Es
ist die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten zu verbessern, um Drehschwingungen noch
besser eliminieren zu können.It
is the object of the present invention, a device
to improve the transmission of torque to torsional vibrations yet
better to eliminate.
Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten
Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen.According to the invention
This object by the mentioned in the characterizing part of claim 1
Characteristics solved. Further advantageous embodiments result
from the dependent claims.
Das
wenigstens eine mit dem Primärteil oder dem Sekundärteil
verbundene Masseelement ist in seiner Position beziehungsweise der
Position seines Schwerpunkts veränderbar. Dies kann beispielsweise
durch eine geeignete Art der Lagerung, eine elastische Anbindung
oder dergleichen erfolgen. Damit kommt es beim Auftreten von Schwingungen
zu einem entsprechenden Auslenken des Masseelements, welches je
nach Art seiner Aufhängung der schwingenden Masse des Primärteils
oder Sekundärteils entsprechend nacheilt und diese dann
aufgrund der Trägheit beziehungsweise der sich verändernden
Trägheit des Gesamtsystems entsprechend beeinflusst, so
dass in an sich bekannter Art und Weise die auftretenden Drehschwingungen
getilgt werden.The
at least one with the primary part or the secondary part
connected mass element is in its position or the
Position of his center of gravity changeable. This can be, for example
by a suitable type of storage, an elastic connection
or the like. This occurs when vibrations occur
to a corresponding deflection of the mass element, which ever
in the manner of its suspension of the vibrating mass of the primary part
or secondary part accordingly hurries and this then
due to inertia or the changing
Inertia of the overall system influenced accordingly, so
that in a manner known per se, the torsional vibrations occurring
be paid off.
Neben
der elastischen Anbindung, welche unter Ausnutzung des Trägheitsmoments
des Masseelements für eine Tilgung der unerwünschten
Frequenzen der Drehschwingung sorgt, sind auch andere Bauformen
denkbar, beispielsweise die Zwangsführung des Masseelements
auf einer Führungskontur beziehungsweise Kulisse, welche
eine von der Kreisbahn abweichende Form aufweist und damit für eine
radiale Positionsänderung des Masseelements je nach relativem
Drehwinkel sorgt. Über derartige Drehschwingungstilger
können insbesondere Drehschwingungen mit festen Frequenzen
getilgt werden.Next
the elastic connection, which makes use of the moment of inertia
of the mass element for eradication of the unwanted
Frequencies of torsional vibration, are also other types
conceivable, for example, the positive guidance of the mass element
on a guide contour or backdrop, which
has a different shape from the circular path and thus for a
radial change in position of the mass element depending on the relative
Angle of rotation ensures. About such torsional vibration damper
can in particular torsional vibrations with fixed frequencies
be paid off.
Die
Vorrichtung zur Übertragung von Drehmomenten gemäß der
Erfindung kann beispielsweise einen hydraulischen Dämpfer
aufweisen, welcher in an sich bekannter Weise in einer elastischen
Kupplung, wie sie eingangs beschrieben worden ist, integriert sein
kann. Die bauliche Kombination eines geeigneten Masseelements zur
Tilgung von unerwünschten Drehschwingungen mit dem Aufbau
einer Einheit zur Übertragung eines Drehmoments mit integrierter
hydraulischer Dämpfung erlaubt es, bei minimalem Bauraum
und minimaler Anzahl an Teilen einen Dämpfungseffekt in
Richtung des übertragenen Drehmoments zu erreichen, welcher
in an sich bekannter Art und Weise über die Größe
des Drehwinkels der auftretenden Schwingungen veränderbar
ist. Außerdem kann mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gleichzeitig eine Tilgung, also das Eliminieren von
unerwünschten Drehschwingungen beziehungsweise Drehschwingungen
bei unerwünschten Frequenzen einfach und effizient erfolgen.
Dabei kann es vorteilhaft sein, wie eingangs beschrieben, den hydraulischen
Dämpfer derart zu integrieren, dass er erst oberhalb eines
vorgegebenen Verdrehwinkels zwischen Primärteil und Sekundärteil
wirkt, beispielsweise oberhalb eines Verdrehwinkels von 2°,
3°, 4°, 5° oder mehr, wohingegen die
Verlagerung des Masseelementes und damit die Schwingungstilgung
bereits bei kleineren Verdrehwinkeln, insbesondere beginnend bei
einem Verdrehwinkel von 0° wirkt. Dies hat den Vorteil,
dass eine Schwingungstilgung in Bereichen ohne Schwingungsdämpfung
erzielt werden kann, was hinsichtlich der Tilgungswirkung von Vorteil
ist.The
Device for transmitting torque in accordance with
For example, the invention may be a hydraulic damper
have, which in a conventional manner in an elastic
Coupling, as described above, be integrated
can. The structural combination of a suitable mass element for
Elimination of unwanted torsional vibrations with the structure
a unit for transmitting torque with integrated
Hydraulic damping allows it with minimal space
and minimum number of parts a damping effect in
Direction of the transmitted torque to achieve which
in a known manner about the size
the angle of rotation of the vibrations occurring variable
is. In addition, with the inventive
Device at the same time an eradication, so eliminating
unwanted torsional vibrations or torsional vibrations
easily and efficiently at unwanted frequencies.
It may be advantageous, as described above, the hydraulic
To integrate damper so that he only above a
predetermined angle of rotation between the primary part and the secondary part
acts, for example, above a twist angle of 2 °,
3 °, 4 °, 5 ° or more, whereas the
Displacement of the mass element and thus the vibration damping
even at smaller angles of rotation, especially starting at
a twist angle of 0 ° acts. This has the advantage
that a vibration damping in areas without vibration damping
can be achieved, which in terms of the eradication effect of advantage
is.
Alternativ
dazu ist es auch denkbar, dass die hydraulische Dämpfung
durch Ausbilden einer hydrodynamischen Maschine, insbesondere hydrodynamischen
Kupplung, mit einem hydrodynamischen Arbeitsmediumkreislauf zwischen
Primärteil und Sekundärteil bewirkt wird. Das
Primärteil als Pumpenrad überträgt dann
auf das Sekundärteil als Turbinenrad in der oben dargestellten
Weise hydrodynamisch ein Drehmoment. Die Kopplung zwischen Primärteil und
Sekundärteil ist eine hydrodynamische, gegebenenfalls begleitet
von einer wahlweise zuschaltbaren mechanischen. Auch hier kann ein
entsprechendes Masseelement integriert werden, beispielsweise mit dem
Turbinenrad verbunden sein, so dass neben der schwingungsgedämpften
Drehmomentübertragung eine Tilgung von Drehschwingungen
im Bereich der hydrodynamischen Maschine realisiert werden kann.alternative
It is also conceivable that the hydraulic damping
by forming a hydrodynamic machine, in particular hydrodynamic
Coupling, with a hydrodynamic working medium circuit between
Primary part and secondary part is effected. The
Primary as impeller transfers then
on the secondary part as a turbine wheel in the above
Way hydrodynamically a torque. The coupling between primary part and
Abutment is a hydrodynamic, possibly accompanied
from an optionally switchable mechanical. Again, one can
be integrated corresponding mass element, for example with the
Turbine wheel be connected, so in addition to the vibration damped
Torque transmission an eradication of torsional vibrations
can be realized in the field of hydrodynamic machine.
Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ergeben sich ferner aus den Ausführungsbeispielen,
welche nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert
sind.Further
advantageous embodiments of the invention
Device also result from the embodiments,
which explains in more detail below with reference to the figures
are.
Dabei
zeigen:there
demonstrate:
1 einen
prinzipmäßig dargestellten Antriebsstrang mit
einer Vorrichtung zur Übertragung von Drehmomenten; 1 a driveline shown in principle with a device for transmitting torque;
2 einen
Querschnitt durch die Vorrichtung zur Übertragung von Drehmomenten; 2 a cross section through the device for transmitting torque;
3 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer ersten Ausführungsform; 3 a device for the eradication of torsional vibrations on the device for transmission of torques in a first embodiment;
4 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer zweiten Ausführungsform; 4 a device for the cancellation of torsional vibrations on the device for transmitting torque in a second embodiment;
5 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer dritten Ausführungsform; 5 a device for the cancellation of torsional vibrations on the device for transmitting torque in a third embodiment;
6 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der 6 a device for the eradication of torsional vibrations on the
Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer vierten Ausführungsform;contraption
for transmitting torques in a fourth embodiment;
7 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer fünften
Ausführungsform; 7 a device for the cancellation of torsional vibrations on the device for transmitting torque in a fifth embodiment;
8 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer sechsten Ausführungsform; 8th a device for the cancellation of torsional vibrations on the device for transmitting torque in a sixth embodiment;
9 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer siebten Ausführungsform; 9 a device for the cancellation of torsional vibrations on the device for transmitting torque in a seventh embodiment;
10 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer achten Ausführungsform; 10 a device for the cancellation of torsional vibrations on the device for transmitting torque in an eighth embodiment;
11 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer neunten Ausführungsform; 11 a device for the cancellation of torsional vibrations on the device for transmitting torque in a ninth embodiment;
12 eine
Darstellung des Funktionsprinzips der magnetischen Feder gemäß 11; 12 a representation of the principle of operation of the magnetic spring according to 11 ;
13 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer zehnten Ausführungsform; 13 a means for canceling torsional vibrations on the torque transmission device in a tenth embodiment;
14 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer elften Ausführungsform; 14 a means for canceling torsional vibrations on the torque transmitting device in an eleventh embodiment;
15 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer zwölften
Ausführungsform; 15 a device for the cancellation of torsional vibrations on the device for transmitting torque in a twelfth embodiment;
16 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer dreizehnten Ausführungsform; 16 a device for the cancellation of torsional vibrations on the device for transmitting torque in a thirteenth embodiment;
17 einen
Ausschnitt aus 16 in einer alternativen Darstellung; 17 a section from 16 in an alternative representation;
18 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer vierzehnten Ausführungsform; 18 a device for the cancellation of torsional vibrations on the device for transmitting torque in a fourteenth embodiment;
19 eine
Einrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen auf der Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten in einer fünfzehnten
Ausführungsform; 19 a device for the cancellation of torsional vibrations on the device for transmitting torque in a fifteenth embodiment;
20 die
Darstellung der 19 in einer alternativen Variante;
und 20 the representation of 19 in an alternative variant; and
21 die
Darstellung einer hydraulischen Kupplung als alternative Vorrichtung
zur Übertragung von Drehmomenten. 21 the representation of a hydraulic clutch as an alternative device for transmitting torque.
In 1 ist
ein schematischer Antriebsstrang 1 dargestellt, wie er
beispielsweise als Antriebsstrang 1 eines Nutzfahrzeugs,
eines Busses, eines Traktors, eines Schienenfahrzeugs, eines Pkws oder
dergleichen eingesetzt wird. Der Antriebsstrang besteht im Wesentlichen
aus einem Verbrennungsmotor 2 oder alternativ hierzu einem
Elektromotor oder einer Kombination dieser Motortypen. Ausgehend
vom Motor 2 wird über eine Welle 3 eine
Vorrichtung zur Reduzierung von Drehschwingungen 4 angetrieben,
welche ihrerseits über eine Welle 5 eine Getriebeeinheit 6 antreibt.
In dieser Getriebeeinheit 6 kann das Antriebsmoment mechanisch
und/oder hydrodynamisch entsprechend gewandelt werden, so dass an
der Abtriebswelle 7 des Antriebsstrangs 1 das
gewünschte Drehmoment mit der gewünschten Drehzahl
anliegt. Die Vorrichtung zur Reduzierung der Drehschwingungen 4 besteht
im Wesentlichen aus einem Primärteil 8, welches über
die Welle 3 mit dem Motor 2 verbunden ist, und
einem Sekundärteil 9, welches über die
Welle 5 mit der Getriebeeinheit 6 in Verbindung
steht. Das Primärteil 8 und das Sekundärteil 9 sind
in an sich bekannter Art und Weise relativ zueinander verdrehbar
und stützen sich über Federelemente 10,
welche in der Schnittdarstellung der 2 zu erkennen
sind, gegeneinander ab. Auf diese Weise fungiert die Vorrichtung
als eine im Antriebsstrang 1 eingebaute elastische beziehungsweise
hochelastische Kupplung. Das Drehmoment des Motors 2 wird über
die in Umfangsrichtung angeordneten, hier zylindrischen Federelemente 10,
welche beispielsweise als Druckfedern ausgebildet sind, vom Primärteil 8 auf
das Sekundärteil 9 übertragen. Die Federelemente 10 können
neben den hier dargestellten Spiralfedern auch in beliebiger anderer
Art und Weise, beispielsweise in Form von elastomeren Federn oder
dergleichen ausgebildet sein. Spiralfedern insbesondere aus Stahl
haben dabei den Vorteil einer hohen Temperaturbeständigkeit
sowie einer von der Temperatur unabhängigen Federsteifigkeit. Außerdem
lassen sich über entsprechende Federn, beispielsweise über
den hier dargestellten Einsatz von zwei ineinander liegenden Federn,
annähernd beliebige Kennlinien, zum Beispiel mit abknickenden Verläufen,
realisieren.In 1 is a schematic drive train 1 represented, for example, as a powertrain 1 a commercial vehicle, a bus, a tractor, a rail vehicle, a car or the like is used. The drive train consists essentially of an internal combustion engine 2 or alternatively, an electric motor or a combination of these types of motors. Starting from the engine 2 is about a wave 3 a device for reducing torsional vibrations 4 driven, which in turn over a wave 5 a gear unit 6 drives. In this gear unit 6 If necessary, the drive torque can be converted correspondingly mechanically and / or hydrodynamically, so that on the output shaft 7 of the powertrain 1 the desired torque is applied at the desired speed. The device for reducing the torsional vibrations 4 consists essentially of a primary part 8th which is about the wave 3 with the engine 2 connected, and a secondary part 9 which is about the wave 5 with the gear unit 6 communicates. The primary part 8th and the secondary part 9 are rotatable relative to each other in a manner known per se and are based on spring elements 10 which in the sectional view of 2 to recognize, against each other. In this way, the device acts as one in the drive train 1 built-in elastic or highly elastic coupling. The torque of the engine 2 is arranged over the circumferentially, here cylindrical spring elements 10 , which are formed for example as compression springs, from the primary part 8th on the abutment 9 transfer. The spring elements 10 can in addition to the coil springs shown here in any other way and manner, for example in the form of elastomeric springs or the like. Spiral springs, in particular made of steel, have the advantage of a high temperature resistance and a spring stiffness independent of the temperature. In addition, can be about corresponding springs, for example on the use of two nested springs shown here, almost any characteristics, for example, with kinking gradients, realize.
Im
Normalbetrieb des Motors 2 kommt es nun typischerweise
zu Schwingungen zwischen dem Motor 2 und der Getriebeeinheit 6.
Treten nun in dem Antriebsstrang „normale” Drehschwingungen
auf, so werden diese typischerweise einen Relativwinkel von ±2° des
Primärteils 8 zum Sekundärteil 9 nicht überschreiten.
Diese geringfügigen Schwingungen werden dabei über
die Federelemente 10 weitgehend voneinander isoliert. Ein
in der Darstellung der 2 erkennbarer Dämpfungsring 11,
welcher in einem mit temperaturstabilen Öl oder Fett als
Dämpfungsmedium gefüllten Hohlraum 12 der
Vorrichtung 4 angeordnet ist, kann in diesem Zustand durch
das mittlere Moment der Schwingungen mitgezogen werden, so dass
eine Dämpfung in diesem Zustand noch weitgehend vermieden
wird. Kommt es nun in dem Antriebsstrang 1 zu größeren
Winkelausschlägen, beispielsweise durch Laststöße
oder Resonanzen, dann wird über eine mit der Sekundärseite 9 verbundene Mittelscheibe 13 beziehungsweise
an ihr ausgeformte Nocken 14 der Dämpfungsring 11 entsprechend verdreht
werden. Im Bereich des Dämpfungsrings 11 ausgebildete
Dämpfungskammern 15 werden unter Ausbildung eines
Drosselspalts 16 von einem Verbindungselement 17,
welches drehfest mit dem Primärteil 8 verbunden
ist, in zwei Teilbereiche 15a, 15b aufgeteilt.
Kommt es nun zu einer Verdrehung des Dämpfungsrings 11 über
die Nocken 14 der mit dem Sekundärteil 9 verbundenen
Mittelscheibe 13, so wird das Dämpfungsmedium
von der einen Seite der Dämpfungskammer 15a durch
den Drosselspalt 16 auf die andere Seite 15b der
Dämpfungskammer 15 strömen. Aufgrund
der Geometrie des Drosselspalts 16 wird so eine entsprechende
Dämpfung realisiert. Neben dem hier dargestellten Aufbau,
welcher so auch aus der deutschen
Anmeldung mit dem Aktenzeichen 102 41 103.4 bekannt ist,
kann nun außerdem eine geometrische Veränderung
des Drosselspalts 16 realisiert werden. Hierfür
kann der Dämpfungsring 11 in dem, dem Verbindungselement 17 gegenüberliegenden
Bereich, eine Ausnehmung aufweisen, wie sie durch das Bezugszeichen 18 symbolisiert
ist. Diese hier optional angedeutete Ausnehmung 18 sorgt
dann dafür, dass der Drosselspalt 16 bei der hier
dargestellten Neutralstellung des Dämpfungsrings 11 gegenüber
dem Verbindungselement 17 einen vergrößerten
Querschnitt aufweist. In dieser Stellung mit nicht oder kaum ausgelenktem
Dämpfungsring 11 wird dadurch keine oder nur eine
minimale Dämpfung erzielt. Wird der Dämpfungsring 11 nun
entsprechend verdreht, so verschiebt sich auch die Ausnehmung 18 gegenüber
dem Verbindungselement 17. Dadurch kommt es je nach Ausgestaltung der
Ausnehmung 18 mit zunehmendem Drehwinkel zu einem sich ändernden
Drosselspalt 16. Typischerweise wird mit zunehmender Verdrehung
der Bauteile gegeneinander der Drosselspalt 16 entsprechend verringert.
So kann mit zunehmender Verdrehung der Bauteile und damit zunehmender
Amplitude der Drehschwingungen durch den sich verringernden Drosselspalt
die Dämpfung erhöht werden.In normal operation of the engine 2 Now it typically comes to vibrations between the engine 2 and the gear unit 6 , Now occur in the drive train "normal" torsional vibrations, so these are typically a relative angle of ± 2 ° of the primary part 8th to the secondary part 9 do not exceed. These minor vibrations are doing over the spring elements 10 largely isolated from each other. One in the presentation of the 2 recognizable damping ring 11 , which in a filled with temperature-stable oil or fat as a damping medium cavity 12 the device 4 is arranged can be pulled in this state by the mean moment of the vibrations, so that a damping in this state is still largely avoided. Is it now in the powertrain? 1 to larger angular excursions, for example, by load surges or resonances, then one with the secondary side 9 connected center disk 13 or on her shaped cam 14 the damping ring 11 be twisted accordingly. In the area of the damping ring 11 trained damping chambers 15 become under formation of a throttle gap 16 from a connecting element 17 , which rotatably with the primary part 8th is connected, in two subareas 15a . 15b divided up. If it comes now to a rotation of the damping ring 11 over the cams 14 the one with the secondary part 9 connected center disk 13 , so the damping medium from one side of the damping chamber 15a through the throttle gap 16 on the other side 15b the damping chamber 15 stream. Due to the geometry of the throttle gap 16 a corresponding damping is realized. In addition to the structure shown here, which also so from the German application with the file number 102 41 103.4 is known, can now also a geometric change of the throttle gap 16 will be realized. For this purpose, the damping ring 11 in that, the connecting element 17 opposite region, have a recess, as indicated by the reference numeral 18 is symbolized. This recess indicated here optionally 18 then ensures that the throttle gap 16 at the neutral position of the damping ring shown here 11 opposite the connecting element 17 has an enlarged cross-section. In this position with hardly or hardly deflected damping ring 11 No or only minimal damping is achieved. Will the damping ring 11 now twisted accordingly, so also shifts the recess 18 opposite the connecting element 17 , This occurs depending on the configuration of the recess 18 with increasing angle of rotation to a changing throttle gap 16 , Typically, with increasing rotation of the components against each other, the throttle gap 16 reduced accordingly. Thus, with increasing rotation of the components and thus increasing amplitude of the torsional vibrations through the decreasing throttle gap, the damping can be increased.
Dieses
soweit in den 1 und 2 beschriebene
Bauteil stellt also eine Vorrichtung 4 dar, welche eine Übertragung
eines Drehmoments mit gleichzeitiger Reduzierung der Drehschwingungen bewirkt,
und welche adaptiv und selbsttätig ab einem bestimmten
Verdrehwinkel eine Dämpfung aktiviert, so dass größere
Schwingungsamplituden in Richtung des übertragenen Drehmoments
wirksam gedämpft werden.This far in the 1 and 2 So described component thus provides a device 4 which causes a transmission of torque with simultaneous reduction of torsional vibrations, and which adaptively and automatically activates a damping from a certain angle of rotation, so that larger vibration amplitudes are attenuated in the direction of the transmitted torque effectively.
In
der Darstellung der 3 ist nun eine erfindungsgemäße
Erweiterung dieses Aufbaus zu erkennen. Ohne die beschriebene Art
der Kopplung in der Form einer Federkopplung in der Kombination
mit einer Dämpferkopplung nochmals explizit darzustellen,
ist am Primärteil 8 der Weiterbildung der Vorrichtung 4 zur
Reduktion von Drehschwingungen ein Masseelement 19 zu erkennen,
welches über eine elastische Anbindung 20, beispielsweise
eine Gummifeder, welche Federeigenschaften und Dämpfungseigenschaften
in einem Bauteil kombiniert, angebunden ist. Das Masseelement 19 dient
nun als Schwingungstilger, um so in baulicher Integration mit der
Vorrichtung 4 eine elastische Kopplung mit Schwingungsdämpfer
und integriertem Schwingungstilger zu realisieren. Der Aufbau und
die Anbindung des Masseelements 19 gemäß 3 ist
dabei nur beispielhaft zu verstehen. Prinzipiell können
verschiedene Anbindungen von Masseelementen 19 sowohl am
Primärteil 8 als auch am Sekundärteil 9 realisiert
werden, um in an sich bekannter Art und Weise auftretende Schwingungen,
insbesondere Resonanzschwingungen, zu tilgen und den Antriebsstrang 1 so
mit einem kompakten und integrierten Bauteil zu versehen, welches
sowohl eine Schwingungsdämpfung als auch eine Schwingungstilgung
realisiert. In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen
soll dieser Aufbau gemäß 3 jeweils
erneut aufgegriffen werden und es sollen beispielhaft verschiedene
Möglichkeiten zur Ausführung des Masseelementes 19 erläutert
werden, welche in der Kombination mit der Vorrichtung 4 zur
Reduzierung von Drehschwingungen mit Federkopplung und Dämpferkopplung
entsprechend realisiert werden können, um diese um eine
Schwingungstilgung zu erweitern.In the presentation of the 3 is now an extension of this structure according to the invention to recognize. Without again explicitly illustrating the described type of coupling in the form of a spring coupling in combination with a damper coupling is on the primary part 8th the development of the device 4 to reduce torsional vibrations a mass element 19 to recognize which via a flexible connection 20 For example, a rubber spring, which combines spring characteristics and damping properties in a component, is connected. The mass element 19 now serves as a vibration absorber, so in structural integration with the device 4 To realize an elastic coupling with vibration damper and integrated vibration damper. The structure and connection of the mass element 19 according to 3 is to be understood as an example only. In principle, different connections of mass elements 19 both at the primary part 8th as well as on the secondary part 9 be realized in order to erase in a conventional manner occurring vibrations, in particular resonance vibrations, and the drive train 1 To be provided with a compact and integrated component, which realizes both a vibration damping and a vibration damping. In the following exemplary embodiments, this structure is intended according to FIG 3 each be taken up again and there are examples of different ways to perform the mass element 19 which are explained in combination with the device 4 to reduce torsional vibrations with spring coupling and damper coupling can be realized accordingly to extend this by a vibration damping.
Der
Aufbau in der Darstellung der 3 zeigt
wie bereits erwähnt ein Masseelement 19, welches
hier als ringförmige Masse über die elastische Anbindung 20 mit
dem Primärteil 8 der Vorrichtung 4 gekoppelt
ist. Durch gegebenenfalls eine entsprechende Dehnung der elastischen
Anbindung 20 auf der einen Seite und eine Stauchung auf
der anderen Seite, bezogen auf den Durchmesser der Kupplung, sowie
durch eine Scherbewegung in Umfangsrichtung innerhalb der elastischen
Anbindung 20 kann sich das als Ring ausgebildete Masseelement 19 bei entsprechenden
Schwingungen gegebenenfalls in seiner radialen Position und in Umfangsrichtung
gegenüber dem Primärteil 8 entsprechend
bewegen. Das Masseelement 19 wird aufgrund seiner Trägheit der
durch die Schwingung am Primärteil 8 verursachten
Bewegung entsprechend nachfolgen und dabei die Gummifeder deformieren.
Die Gummifeder wird dann eine verzögerte Beschleunigung
des Masseelements bewirken, bei jedem Richtungswechsel des Beschleunigungsmomentes,
so dass das Masseelement 19 dann entgegen der durch die
Schwingungen verursachten Drehbeschleunigungen wirkt, diese tilgt und
damit insbesondere das Trägheitsmoment des Gesamtaufbaus über
dem Drehwinkel und/oder der Zeit verändert.The structure in the representation of 3 shows as already mentioned a mass element 19 , which here as an annular mass on the elastic connection 20 with the primary part 8th the device 4 is coupled. By possibly a corresponding elongation of the elastic connection 20 on one side and a compression on the other side, based on the diameter of the coupling, and by a shearing movement in the circumferential direction within the elastic connection 20 may be formed as a ring mass element 19 optionally with appropriate vibrations in its radial position and in the circumferential direction relative to the primary part 8th move accordingly. The mass element 19 due to its inertia is due to the vibration of the primary part 8th Follow the movement caused and deform the rubber spring. The rubber spring will then cause a delayed acceleration of the mass element, with each change of direction of the acceleration torque, so that the mass element 19 then counteracts the spin accelerations caused by the vibrations, this deletes and thus changes in particular the moment of inertia of the overall structure over the rotation angle and / or time.
Der
Aufbau setzt dabei eine vergleichsweise kleine oder idealerweise
keine Dämpfung in Richtung des übertragenen Drehmoments
in den Frequenzbereichen der Drehschwingungen voraus. Ist dies der Fall,
so kann der durch das Masseelement 19 gebildete Tilger
optimal arbeiten. Wie bereits erwähnt, hat die Vorrichtung 4 nun
den Vorteil, dass erst ab bestimmten Drehwinkeln überhaupt
eine Dämpfung aufgrund der mit dem Dämpfungsring 11 zusammenwirkenden
Nocken 14 der Mittelscheibe 13 auftritt. Bei geringeren
Drehwinkeln tritt keine Dämpfung auf, so dass der Tilger
hier optimal arbeiten kann. Kommt es nun zu einer Dämpfung,
so kann diese durch die Aussparung 18 insbesondere bei
kleinen Verdrehwinkeln entsprechend reduziert werden, so dass auch
hier der Tilger noch sehr gut arbeiten kann. Damit ist eine gute
Tilgung möglich, ohne dass in Betriebszuständen,
in welchen die Vorrichtung 4 diese Tilgungsfunktion ausübt,
eine entsprechend hohe Dämpfung auftritt, welche diese
Funktionalität stören könnte.The structure assumes a comparatively small or ideally no damping in the direction of the transmitted torque in the frequency ranges of the torsional vibrations. If this is the case, then the mass element 19 formed absorbers work optimally. As mentioned earlier, the device has 4 now the advantage that only from certain angles of rotation at all a damping due to the with the damping ring 11 cooperating cam 14 the center disc 13 occurs. At lower angles of rotation no damping occurs, so that the absorber can work optimally here. If it comes to a damping, so this can through the recess 18 be reduced accordingly, especially at small angles of rotation, so that even here the absorber can still work very well. Thus, a good eradication is possible without operating conditions in which the device 4 this deletion function exerts, a correspondingly high damping occurs, which could interfere with this functionality.
In
der Darstellung der 4 ist ein alternativer Aufbau
zu erkennen, bei dem das Masseelement 19 nicht in Umfangsrichtung
um das Primärteil 8 angeordnet ist, sondern in
axialer Richtung zwischen dem Motor 2 und dem Primärteil 8.
Auch hier erfolgt die Anbindung über die elastische Anbindung 20 in Form
einer Gummifeder, so dass der Aufbau gemäß 4 sich
im Wesentlichen nur durch die Anordnung und damit die Ausnutzung
des zur Verfügung stehenden Bauraums von der Ausführung
gemäß 3 unterscheidet.In the presentation of the 4 is an alternative construction to recognize, in which the mass element 19 not in the circumferential direction around the primary part 8th is arranged, but in the axial direction between the engine 2 and the primary part 8th , Again, the connection is made via the elastic connection 20 in the form of a rubber spring, so the construction according to 4 essentially only by the arrangement and thus the utilization of the available space of the execution according to 3 different.
Die
Darstellung in 5 zeigt nun den Blick auf das
Primärteil 8 in axialer Richtung. In dem Primärteil 8 sind
dabei Ausnehmungen 21 angeordnet, in welchen sich entsprechende
Masseelemente 19 befinden. In zwei unterschiedlichen Ausführungsformen
mit unterschiedlichen Masseelementen 19, welche hier beispielhaft
an einem Bauteil dargestellt sind, können diese Masseelemente
sich beim Auftreten von Drehschwingungen entsprechend bewegen und
so den Drehschwingungen entsprechend entgegenwirken und diese tilgen.
In der oberen Hälfte der Vorrichtung 4 ist der
um das Masseelement 19 in der Ausnehmung 21 verbleibende
Raum zumindest teilweise mit einem Dämpfungsmittel 22 ausgefüllt.
Dieses Dämpfungsmittel kann einerseits ein fluidisches Dämpfungsmittel,
beispielsweise ein temperaturbeständiges Fett oder Öl
sein, oder es kann alternativ hierzu ein elastisches Dämpfungsmittel 22,
beispielsweise ein Gummi, ein elastischer Schaum oder dergleichen
sein. In der Darstellung in der oberen Hälfte wird die
Bewegung des Masseelements 19 also entsprechend gedämpft,
während es in der Darstellung in der unteren Hälfte
vergleichsweise frei in der Ausnehmung 21 beweglich ist.The representation in 5 now shows the view of the primary section 8th in the axial direction. In the primary part 8th are recesses 21 arranged, in which corresponding mass elements 19 are located. In two different embodiments with different mass elements 19 , which are shown here by way of example on a component, these mass elements can move accordingly upon the occurrence of torsional vibrations and thus counteract the torsional vibrations accordingly and eliminate them. In the upper half of the device 4 is the one around the mass element 19 in the recess 21 remaining space at least partially with a damping agent 22 filled. This damping means may on the one hand be a fluidic damping means, for example a temperature-resistant grease or oil, or alternatively it may be an elastic damping means 22 For example, be a rubber, an elastic foam or the like. In the illustration in the upper half is the movement of the mass element 19 that is damped accordingly, while it is comparatively free in the recess in the representation in the lower half 21 is mobile.
In
den 6 und 7 sind ähnliche Aufbauten
zu erkennen, bei denen die Tilgermassen als Masseelemente 19 jeweils über
einen oder zwei Bolzen 23 entsprechend gelagert sind und
so eine gezielte Bewegung zulassen. Die ringförmigen Massen in
der Darstellung der 6 können sich dabei
entsprechend ihrer Formgebung als ringförmige Masseelemente 19 gegenüber
dem jeweils einen Bolzen 23 entsprechend bewegen. Die Zweipunktaufhängung
der Masseelemente 19 über jeweils zwei Bolzen 23 erlaubt
in der Darstellungsform der 7 im Wesentlichen
eine Bewegung der Masseelemente 19 in radialer Richtung.
Zusätzlich hierzu könnte, wie es gestrichelt angedeutet
ist, die Ausnehmung 24 in den Masseelementen auch so ausgestaltet
sein, dass eine Bewegung in Umfangsrichtung beziehungsweise eine
Bewegung entlang einer Kontur, welche im Wesentlichen in Umfangsrichtung
verläuft, möglich ist. Dies ist durch die gestrichelt
dargestellte Kontur der Ausnehmung 24', von denen lediglich
eine mit einem Bezugszeichen versehen ist, entsprechend angedeutet.In the 6 and 7 similar constructions can be seen in which the absorber masses as mass elements 19 each with one or two bolts 23 are stored accordingly and allow a targeted movement. The annular masses in the representation of 6 can thereby according to their shape as annular mass elements 19 opposite the one bolt 23 move accordingly. The two-point suspension of the mass elements 19 about two bolts each 23 allowed in the representation of the 7 essentially a movement of the mass elements 19 in the radial direction. In addition to this, as indicated by dashed lines, the recess could 24 be in the mass elements also designed so that a movement in the circumferential direction or a movement along a contour which extends substantially in the circumferential direction, is possible. This is due to the dashed contour of the recess 24 ' of which only one is provided with a reference numeral, indicated accordingly.
In
der Darstellung der 8 ist eine weitere Alternative
zu erkennen, bei der in zwei in etwa hufeisenförmigen Öffnungen
als Ausnehmungen 21 ein Fluid als Masseelement 19 angeordnet
ist. Das Fluid kann sich dann entsprechend in den Öffnungen
beziehungsweise Ausnehmungen 21 bewegen, und so den Trägheitsmoment
des Gesamtsystems dynamisch reaktiv verändern. So kann
auftretenden Drehschwingungen entgegengewirkt werden.In the presentation of the 8th is another alternative to recognize, in which in two approximately horseshoe-shaped openings as recesses 21 a fluid as a mass element 19 is arranged. The fluid can then be correspondingly in the openings or recesses 21 move, and so dynamically reactively change the moment of inertia of the entire system. Thus, occurring torsional vibrations can be counteracted.
Der
Aufbau gemäß 9 zeigt
ein Masseelement 19, welches über ein Federmittel
als elastische Anbindung 20 in einer Ausnehmung 21 geführt ist.
Durch die geeignete Wahl der Federsteifigkeit kann so eine von den
Drehschwingungen abhängende Positionierung des Masseelements 19 in
radialer Richtung zur Drehachse des hier wiederum beispielhaft dargestellten
Primärteils 8 der Vorrichtung 4 erfolgen.
Auch dadurch lassen sich die auftretenden Drehschwingungen insbesondere
durch geeignete Wahl der Federsteifigkeit tilgen. Zusätzlich
können entsprechende Mittel zur Beeinflussung der Federsteifigkeit
der Feder angeordnet werden, beispielsweise mechanische Mittel,
welche die Bewegung der Feder entsprechend einschränken.The structure according to 9 shows a mass element 19 , which via a spring means as elastic connection 20 in a recess 21 is guided. As a result of the suitable choice of the spring rigidity, it is thus possible to position the mass element depending on the torsional vibrations 19 in the radial direction to the axis of rotation of the primary part, again exemplified here 8th the device 4 respectively. This also makes it possible to eradicate the occurring torsional vibrations in particular by a suitable choice of the spring stiffness. In addition, corresponding means for influencing the spring stiffness of the spring can be arranged, for example mechanical means, which limit the movement of the spring accordingly.
Neben
der hier dargestellten Feder sind selbstverständlich andere
Federmittel als elastische Anbindung 20 denkbar, beispielsweise
eine Magnetfeder oder dergleichen. Darüber hinaus ist es
auch denkbar, einen entsprechenden Aufbau zu realisieren, bei dem
das Masseelement 19 in der Art eines Linearmotors geführt
ist und über entsprechende elektromotorische Kräfte
anhand einer Sensorik gemäß den zu tilgenden Drehschwingungen
aktiv in seiner Position, insbesondere in seiner radialen Position gegenüber
der Drehachse des Primärteils 8 veränderbar
ist. Ein solcher Aufbau könnte dann auch als elektromagnetische
Feder bezeichnet werden.In addition to the spring shown here are of course other spring means as elastic connection 20 conceivable, for example, a magnetic spring or the like. In addition, it is also conceivable to realize a corresponding structure in which the mass element 19 is guided in the manner of a linear motor and active via corresponding electromotive forces based on a sensor according to the to be killed torsional vibrations in its position, in particular in its radial position relative to the axis of rotation of the primary part 8th is changeable. Such a structure could then also be referred to as an electromagnetic spring.
Dieser
Aufbau mit magnetischen oder elektromagnetischen Federn hat dabei
den Vorteil, dass der Bewegungsspielraum und die Federsteifigkeit
einer solchen Feder über einen Aktuator aktiv beeinflussbar
ist. So kann beispielsweise über eine Beaufschlagung entsprechender
Wicklungen mit Strom oder auch das Anlegen der Wicklungen an einen stromverbrauchenden
Widerstand oder dergleichen eine aktive Beeinflussung sowohl der
Bewegung als auch der Federsteifigkeit erreicht werden. Über
eine geeignete Sensorik können Drehschwingungen gemessen
werden, so dass eine aktive Tilgung unter aktiver elektrischer Ansteuerung
als Steuerung oder Regelung realisierbar ist.This
Construction with magnetic or electromagnetic springs has
the advantage that the range of motion and spring stiffness
Such a spring via an actuator actively influenced
is. Thus, for example, via an admission corresponding
Windings with electricity or the application of the windings to a power-consuming
Resistance or the like, an active influence on both
Movement and the spring stiffness can be achieved. about
a suitable sensor can measure torsional vibrations
so that an active eradication under active electrical control
as a control or regulation is feasible.
In
der Darstellung der 10 ist ein beispielhafter Aufbau
dargestellt, bei welchem zwei Masseelemente 19, welche
hier als Magnete ausgebildet sind, in entsprechenden Ausnehmungen 21 des
Primärteils 8 in der Art von Fliehkraftpendeln
beweglich sind. Im Bereich der Ausnehmungen 21 sind Spulen 25 angeordnet,
welche in nicht dargestellter Art und Weise zu einem elektrischen
Kreis verbunden sind. Die Drehungleichförmigkeit des Antriebsstrangs,
welche es hier zu tilgen gilt, wird durch eine entsprechende Bewegung
der Masseelemente 19 in an sich bekannter Art und Weise
getilgt. Dabei kann die mechanische Bewegung der Massenelemente 19 auf elektrischem
Wege beeinflusst werden, indem durch Induktion der in einem Magnetfeld
in den Spulen 25 bewegten Magnete eine elektrische Energieumlagerung
erfolgt. Den Masseelementen 19 wird dabei abhängig
vom Bewegungszustand über die Spulen 25 jeweils
in elektromotorischer Art und Weise Energie entnommen oder zugeführt,
um so ihre Position und die Steifigkeit ihrer „Federkennlinie” entsprechend
zu beeinflussen.In the presentation of the 10 an exemplary construction is shown in which two mass elements 19 , which are designed here as magnets, in corresponding recesses 21 of the primary part 8th are movable in the manner of centrifugal pendulums. In the area of recesses 21 are coils 25 arranged, which are connected in a manner not shown to form an electrical circuit. The rotational irregularity of the drive train, which applies here to pay off, by a corresponding movement of the mass elements 19 eradicated in a conventional manner. In this case, the mechanical movement of the mass elements 19 be electrically influenced by induction in a magnetic field in the coils 25 moved magnets an electrical energy transfer takes place. The mass elements 19 depends on the state of motion on the coils 25 In each case in an electromotive manner, energy is taken or supplied, so as to influence their position and the rigidity of their "spring characteristic" accordingly.
In
der Darstellung der 11 ist ein ähnlicher
Aufbau zu erkennen, bei dem ein auch hier beispielhaft am Primärteil 8 angebrachtes
Masseelement 19 über eine Magnetfeder 26 und
eine elektromagnetische Dämpfungseinrichtung 27 entsprechend
angebunden sind. Die Magnetfeder 26 ist dabei selbsttätig
oder von einer Elektronik angesteuert und in ihrer Federsteifigkeit
beeinflussbar, ebenso die elektromagnetische Dämpfung 27.
Auch dadurch kann eine entsprechende Bewegung des Masseelements 19 auftreten,
welche in der bereits mehrfach beschriebenen Art eine Tilgung der
Drehschwingungen ermöglicht.In the presentation of the 11 is a similar structure to recognize, in which one example here on the primary part 8th attached mass element 19 via a magnetic spring 26 and an electromagnetic damping device 27 are connected accordingly. The magnetic spring 26 is controlled automatically or by electronics and influenced in their spring stiffness, as well as the electromagnetic damping 27 , This also allows a corresponding movement of the mass element 19 occur, which allows in the already described several ways, a repayment of the torsional vibrations.
Die
Magnetfeder 26 kann dabei, wie in 12 dargestellt,
als eine Spule 25 ausgebildet sein, welche beispielsweise
mit dem Primärteil 8 verbunden ist und in eine
entsprechende Ausnehmung 21 des Masseelements 19 ragt.
Das Masseelement 19 wird in diesem Fall als Magnet ausgeführt
oder weist zumindest in dem Bereich, in dem es mit der Spule korrespondiert,
magnetische Eigenschaften auf. Mit zunehmender Bewegung wird damit
ein elektrischer Strom induziert, welcher der Bewegung entgegenwirkt,
so dass im Wesentlichen ein Aufbau entsteht, welcher als elektromagnetisches
Pedant zu einer mechanischen Feder wirkt. Durch eine aktive Beeinflussung
dieses Stroms, indem beispielsweise, wie bei den oben dargelegten
Beispielen bereits erwähnt, Strom entnommen oder zugespeist
wird, kann dann die Federkennlinie entsprechend beeinflusst werden.
Es ist auch denkbar, die Spule in einen Kreislauf mit Widerstand
und Kondensator einzubinden, um eine elektrische Dämpfung
zu realisieren.The magnetic spring 26 can, as in 12 shown as a coil 25 be formed, which, for example, with the primary part 8th is connected and in a corresponding recess 21 of the mass element 19 protrudes. The mass element 19 is performed in this case as a magnet or at least in the area in which it corresponds to the coil, magnetic properties. With increasing movement, an electric current is thus induced, which counteracts the movement, so that substantially a structure is created, which acts as an electromagnetic Pedant to a mechanical spring. By actively influencing this current, for example by removing or supplying current as already mentioned in the examples set out above, the spring characteristic can then be influenced accordingly. It is also conceivable to integrate the coil in a circuit with resistor and capacitor in order to realize an electrical damping.
Die
Darstellung der 13 zeigt eine weitere Möglichkeit,
bei der im hier dargestellten Ausführungsbeispiel drei
der Masseelemente 19 über Federn 28 von
dem hier nur prinzipmäßig angedeuteten Primärteil 8,
welches auf seiner der Zeichnungsebene abgewandten Seite die Federkopplung
und die Dämpfungskopplung zusätzlich aufweist
entsprechend in Richtung der Fliehkraft nach außen gedrückt
werden. Die Masseelemente 19 verfügen jeweils über
entsprechende Gleitelemente 29, mittels welchen sie auf
einer Führungskontur 30 gleiten. Diese Führungskontur 30 weist
dabei eine Kurvenbahn auf, welche von der Kreisbahn abweicht. Dadurch kommt
es zu einer Bewegung der Masseelemente 19 entgegen der
Kraft der Federn 28, so dass je nach Winkelstellung des
Primärteils 8 gegenüber der Führungskontur 30 unterschiedliche
Positionen der Masseelemente 19 realisiert werden. Aufgrund
dieser gegenüber der Drehachse in radialer Richtung unterschiedlichen
Positionen der Masseelemente 19 kommt es entsprechend der
vorgegebenen Form der Führungskontur zu unterschiedlichen
Trägheitsmomenten des Primärteils 8 der
Vorrichtung 4, wodurch unerwünschte Drehschwingungen
entsprechend getilgt werden.The presentation of the 13 shows a further possibility, in the embodiment shown here, three of the mass elements 19 about springs 28 from the primary part indicated here only in principle 8th , Which on its side facing away from the plane of the drawing, the spring coupling and the damping coupling in addition to be pressed accordingly in the direction of centrifugal force to the outside. The mass elements 19 each have corresponding sliding elements 29 by means of which they are on a guide contour 30 slide. This guide contour 30 has a curved path, which deviates from the circular path. This causes a movement of the mass elements 19 against the force of the springs 28 , so depending on the angular position of the primary part 8th opposite the guide contour 30 different positions of the mass elements 19 will be realized. Because of this with respect to the axis of rotation in the radial direction below different positions of the mass elements 19 Depending on the given shape of the guide contour, different moments of inertia of the primary part occur 8th the device 4 , whereby unwanted torsional vibrations are eradicated accordingly.
In
der Darstellung der 14 ist eine weitere alternative
Ausführungsform zu erkennen, bei welcher der Tilger im
Wesentlichen in einer sehr ähnlichen Art und Weise wie
der in 13 dargestellte Tilger funktioniert.
Der Aufbau ist dabei so zu verstehen, dass über ein Hebelelement 31 zwei
weitere Hebelelemente 32, welche beispielsweise auch scheibenförmig
ausgeführt sein können, angebracht sind. An deren
Enden befinden sich zwei Masseelemente 19, welche mit einer
hier gestrichelt dargestellten Führungskontur 30 in
Verbindung stehen. Der Hebel 32 kann sich dabei um seien
Fixierung an dem Hebel 31 bewegen, so dass die Masseelemente 19 von
der Führungskontur 30 entsprechend geführt
werden, so dass im Wesentlichen derselbe Effekt entsteht wie bei
dem Aufbau gemäß 13.In the presentation of the 14 A further alternative embodiment can be seen in which the absorber is substantially in a very similar manner to that in FIG 13 illustrated absorber works. The structure is to be understood that via a lever element 31 two more lever elements 32 , which may for example also be designed disk-shaped, are attached. At the ends there are two mass elements 19 , which with a dashed outline shown here leadership contour 30 keep in touch. The lever 32 may be about fixation on the lever 31 move so that the mass elements 19 from the guide contour 30 be performed accordingly, so that essentially the same effect arises as in the structure according to 13 ,
In
der Darstellung der 15 ist nun ein weiteres Prinzip
für den Tilger dargestellt. Ähnlich wie in dem
Aufbau gemäß 3 ist auch
hier wieder das Masseelement 19 ringförmig um
die Welle 3 beziehungsweise das Primärteil 8 angeordnet.
Analog der Darstellung in 3 weist
dieses Masseelement 19 gegenüber dem Primärteil 8 eine
elastische Anbindung auf, welche hier in Form einer Gummifeder realisiert
ist. Die elastische Anbindung 20 über die Gummifeder
ist dabei nur ausschnittsweise dargestellt. Sie kann den hier beschriebenen
Aufbau mehrfach über den Umfang verteilt aufweisen. Die
elastische Anbindung 20 kann an das Material des Masseelements 19 und/oder
des Primärteils 8 anvulkanisiert oder andersartig
mit diesem verbunden sein. Der in 15 dargestellte
Aufbau weist nun eine Gummimasse 33, welche über
einen Federarm 34 mit dem Rest des Materials verbunden
ist, auf. Der Federarm 34 verläuft dabei im Wesentlichen
in Umfangsrichtung, so dass sich die Gummimasse 33 mit
zunehmender Fliehkraft nach außen bewegt. Gegenüber der
Gummimasse 33 befindet sich durch einen Luftspalt von dieser
getrennt eine entsprechende Kontur 35 in der Gummifeder.
Wird nun die Gummimasse 33 beispielsweise aufgrund der
Fliehkraft durch eine elastische Verformung des Federarms 34 nach
außen bewegt, so wird der Luftspalt verringert und die
Gummimasse 33 kommt zu einer Anlage an der Kontur 35.
Dadurch verhärtet sich die Gummifeder über den
Umfang gesehen deutlich, so dass hier eine Veränderung
der Federkennlinie erfolgt und auch hierdurch die oben genannten
Effekte der Schwingungstilgung adaptiv beeinflusst werden können.
Neben Gummi sind hier selbstverständlich auch andere Materialien
denkbar. So wäre es beispielsweise denkbar, den Federarm 34 und
die Gummimasse 33 aus einem härteren Material
auszubilden und dadurch die Kennlinie entsprechend zu variieren. Hierfür
kämen Elastomere unterschiedlicher Härte, aber
auch nicht elastische Kunststoffmaterialien oder Metalle in Frage.In the presentation of the 15 is now another principle for the absorber shown. Similar to the construction according to 3 is here again the mass element 19 ring around the shaft 3 or the primary part 8th arranged. Analogous to the illustration in 3 has this mass element 19 opposite the primary part 8th an elastic connection, which is realized here in the form of a rubber spring. The elastic connection 20 About the rubber spring is only partially shown. It can have the structure described here distributed over the circumference several times. The elastic connection 20 can attach to the material of the mass element 19 and / or the primary part 8th vulcanized or otherwise associated with this. The in 15 The structure shown now has a rubber compound 33 , which has a spring arm 34 connected to the rest of the material. The spring arm 34 runs essentially in the circumferential direction, so that the rubber mass 33 moved outward with increasing centrifugal force. Opposite the rubber mass 33 is separated by an air gap of this a corresponding contour 35 in the rubber spring. Now the rubber mass 33 for example, due to the centrifugal force by an elastic deformation of the spring arm 34 moved outward, so the air gap is reduced and the rubber mass 33 comes to a plant on the contour 35 , As a result, the rubber spring hardens significantly seen over the circumference, so that here is a change in the spring characteristic and also the above-mentioned effects of vibration damping can be influenced adaptively. In addition to rubber, of course, other materials are conceivable here. So it would be conceivable, for example, the spring arm 34 and the rubber mass 33 form a harder material and thereby vary the characteristic accordingly. For this elastomers of different hardness, but also non-elastic plastic materials or metals in question.
Ein ähnlicher
Aufbau ist auch in 16 zu erkennen, wobei hier lediglich
der äußere Abschnitt der Vorrichtung 4 dargestellt
ist. Das Primärteil 8 ist in der Darstellung der 16 ringförmig
ausgebildet und weist nach außen ragende Rippen 36 auf,
von welchen hier lediglich eine dargestellt ist. Das Masseelement 19 ist
auch hier im Wesentlichen ringförmig ausgeführt,
so wie in 15 dargestellt. Auch das Masseelement 19 weist
Rippen 37 auf, welche in diesem Fall nach innen ragen.
Zwischen den benachbarten Rippen 36 des Primärteils 8 und 37 des
Masseelements 19 sind Elastomerkörper 38 angeordnet. Über
diese Elastomerkörper 38 kommt es zu einer elastischen
Anbindung des Masseelements 19 an das Primärteil 8.
Das Masseelement 19 kann sich dabei in Umfangsrichtung
gegen die Kraft der Elastomerkörper 38, welche
hier als Federelemente dienen, bewegen. Eine Besonderheit des so
in seinen Grundzügen bereits funktionierenden Tilgers bildet ein
weiterer Massekörper 39, welcher mit den Elastomeren 38 fest
verbunden, beispielsweise anvulkanisiert, ist. Der Massekörper 39 kann
nun mit zunehmender Fliehkraft auf die Elastomerkörper
einwirken und diese verformen und/oder durch den entsprechenden
Druck in ihren Materialeigenschaften beeinflussen, beispielsweise
verhärten. Ein solcher Fall mit höherer Rotationsgeschwindigkeit,
bei der der Massekörper 39 aus Sicht des Primärteils 8 nach
außen bewegt ist und damit den Elastomerkörper 38 zusammendrückt,
ist in der Darstellung der 17 zu erkennen.
Durch die Veränderung der Federsteifigkeit kann dabei die
Frequenz, in welcher der so aufgebaute Tilger wirkt, entsprechend
beeinflusst werden. Durch die Beeinflussung der Federkennlinie des Elastomerkörpers 38 kann
so eine automatische Beeinflussung der Tilgungseigenschaften mit
zunehmender Rotationsgeschwindigkeit realisiert werden. Neben unterschiedlichen
Materialeigenschaften des Elastomerkörpers 38 unter
dem zunehmenden Druck des Massekörpers 39 wäre
es auch denkbar, dessen Außenkontur, mit welcher er an
den Rippen 36 und 37 anliegt, entsprechend zu
variieren, so dass die Anlagefläche mit zunehmender Verformung
aufgrund des Drucks des Massekörpers 39 verändert
wird. Auch hierdurch können die Federeigenschaften zwischen
den über die Elastomerkörper 38 miteinander gekoppelten
Bauteilen, nämlich dem Primärteil 8 und dem
Masseelement 19, entsprechend beeinflusst werden, so dass
die Tilgungseigenschaften sich mit unterschiedlichen Drehzahlen
adaptiv ändern.A similar structure is also in 16 to recognize, here only the outer portion of the device 4 is shown. The primary part 8th is in the representation of 16 annular and has outwardly projecting ribs 36 on, of which only one is shown here. The mass element 19 is also designed here essentially annular, as in 15 shown. Also the mass element 19 has ribs 37 on which in this case protrude inwards. Between the adjacent ribs 36 of the primary part 8th and 37 of the mass element 19 are elastomeric bodies 38 arranged. About these elastomeric bodies 38 it comes to an elastic connection of the mass element 19 to the primary section 8th , The mass element 19 can be in the circumferential direction against the force of the elastomer body 38 , which serve as spring elements, move. A peculiarity of the thus already functioning in its basics Tilgers is another mass body 39 , which with the elastomers 38 firmly connected, for example, vulcanized, is. The mass body 39 can now act with increasing centrifugal force on the elastomeric body and deform it and / or influence by the corresponding pressure in their material properties, for example, harden. Such a case with higher rotational speed at which the mass body 39 from the perspective of the primary part 8th is moved outwards and thus the elastomeric body 38 is in the representation of the 17 to recognize. By changing the spring stiffness, the frequency in which the absorber thus constructed can be influenced accordingly. By influencing the spring characteristic of the elastomer body 38 Thus, an automatic influence of the eradication properties can be realized with increasing rotational speed. In addition to different material properties of the elastomer body 38 under the increasing pressure of the mass body 39 it would also be conceivable, its outer contour, with which he at the ribs 36 and 37 is appropriate to vary accordingly, so that the contact surface with increasing deformation due to the pressure of the mass body 39 is changed. This also allows the spring properties between the over the elastomeric body 38 coupled together components, namely the primary part 8th and the mass element 19 , are affected accordingly, so that the eradication properties adaptively change at different speeds.
In 18 sind
zwei weitere Möglichkeiten zur Anordnung des Masseelements 19 wiederum beispielhaft
an dem Primärteil 8 dargestellt. Im oberen Bereich
ist das Masseelement 19 als Fliehkraftpendel ausgebildet,
welches über ein sich in radialer Richtung ausdehnendes
Befestigungselement 40 an dem Primärteil 8 angebunden
ist. Dieses Befestigungselement 40 kann dabei entweder
beweglich gelagert sein, so dass das Masseelement 19 entsprechend
der Länge des Befestigungselements in Umfangsrichtung pendeln
kann und so Drehschwingungen entgegenwirkt. Alternativ hierzu ist
es auch denkbar, das Befestigungselement 40 als Blattfeder
auszubilden, welche über ihre Elastizität eine
vergleichbare Bewegung des Masseelements 19 in Umfangsrichtung
erlaubt.In 18 are two other ways to arrange the mass element 19 again by way of example on the primary part 8th shown. In the above ren area is the mass element 19 designed as centrifugal pendulum, which has a radially expanding in the fastening element 40 at the primary part 8th is connected. This fastener 40 can be stored either movable, so that the mass element 19 can oscillate in the circumferential direction according to the length of the fastener and thus counteract torsional vibrations. Alternatively, it is also conceivable, the fastener 40 form as a leaf spring, which on their elasticity a comparable movement of the mass element 19 allowed in the circumferential direction.
Außerdem
ist in der Darstellung der 18 ein
verschiebbares Klemmelement 41 dargestellt, welches in
radialer Richtung entlang des Befestigungselements 40 verschieblich
ist. Je nach Aufbau des Befestigungselements 40 als Pendel
oder Blattfeder wird durch ein Verschieben des Klemmelements 41 die
Pendellänge oder die Federsteifigkeit der Blattfeder entsprechend
beeinflusst, so dass eine adaptive Anpassung der Federsteifigkeit
oder der Pendellänge erfolgt. Damit kommt es zu einer Anpassung
des Bewegungsspielraums des Masseelements 19, so dass verschiedene
Frequenzen von Drehschwingungen getilgt werden können.
Die Anpassung der Position des Klemmelements 41 kann dabei
beispielsweise in der Art einer Steuerung oder Regelung über
einen Aktuator oder im Falle einer Regelung einen Sensor und einen
Aktuator aktiv erfolgen. Es ist jedoch auch denkbar, das Klemmelement 41 lediglich
durch die Fliehkraft zu betätigen, so dass dieses mit zunehmender
Geschwindigkeit der Rotation des Primärteils 8 aufgrund
seiner eigenen Masse und gegebenenfalls daran angebrachten Steuermassen
in radialer Richtung nach außen bewegt wird, und dadurch
die Pendellänge beziehungsweise die Federkennlinie beeinflusst.
Mit abnehmender Geschwindigkeit würde dann wiederum eine
Bewegung nach innen erfolgen, welche gegebenenfalls durch eine Feder
oder einen anderen Rückstellmechanismus unterstützt
sein kann.In addition, in the presentation of the 18 a displaceable clamping element 41 shown, which in the radial direction along the fastener 40 is displaceable. Depending on the structure of the fastener 40 as a pendulum or leaf spring is by moving the clamping element 41 the pendulum length or the spring stiffness of the leaf spring influenced accordingly, so that an adaptive adjustment of the spring stiffness or the pendulum length takes place. This results in an adaptation of the range of motion of the mass element 19 , so that different frequencies of torsional vibrations can be eradicated. The adjustment of the position of the clamping element 41 For example, in the manner of a control or regulation via an actuator or in the case of a control, a sensor and an actuator can be active. However, it is also conceivable, the clamping element 41 only by the centrifugal force to operate, so that this with increasing speed of rotation of the primary part 8th is moved in the radial direction outwards due to its own mass and optionally attached control masses, and thereby influences the pendulum length or the spring characteristic. As the speed decreases, in turn, an inward movement would then take place, which may optionally be assisted by a spring or other return mechanism.
Im
rechten unteren Bereich der Darstellung der 18 ist
ein vergleichbarer Aufbau mit einem Masseelement 19 und
zwei der länglichen Befestigungselemente 40 zu
erkennen. Diese bifilare Aufhängung des als Fliehkraftpendel
ausgebildeten Masseelements 19 erlaubt dabei neben einer
reinen Bewegung, welche primär in Richtung des Umfangs des
Primärteils 8 erfolgt, außerdem eine
Bewegungskomponente in radialer Richtung, so dass zusätzlich zur
Bewegung des Masseelements 19 auch dessen Schwerpunkt in
radialer Richtung verändert wird. Neben der reinen Bewegung
des Masseelements 19 in Umfangsrichtung erfolgt so auch
noch eine Veränderung des Trägheitsmoments des
Gesamtaufbaus, welche ebenfalls zur Tilgung von Torsionsschwingungen
dient. Auch hier kann bei Bedarf über entsprechende Klemmelemente 41 eine Änderung
der Pendellänge oder im Falle der Verwendung von Blattfedern
der Federsteifigkeit dieser Blattfedern realisiert werden.In the lower right of the illustration of the 18 is a comparable construction with a mass element 19 and two of the elongated fasteners 40 to recognize. This bifilar suspension of trained as a centrifugal pendulum mass element 19 allows in addition to a pure movement, which primarily in the direction of the circumference of the primary part 8th takes place, in addition, a movement component in the radial direction, so that in addition to the movement of the mass element 19 also its center of gravity is changed in the radial direction. In addition to the pure movement of the mass element 19 In the circumferential direction so also takes place a change in the moment of inertia of the overall structure, which also serves to eradicate torsional vibrations. Again, if necessary via appropriate clamping elements 41 a change in the pendulum length or in the case of using leaf springs of the spring stiffness of these leaf springs can be realized.
Die
Darstellung der 19 zeigt ein grundlegendes Funktionsprinzip,
welches beim Einsatz eines Masseelements 19 zur Tilgung
von Torsionsschwingungen in der beschriebenen Vorrichtung eingesetzt
werden kann. Das Masseelement 19 ist auch in dem hier dargestellten
Ausführungsbeispiel wiederum am Primärteil 8 über
drei elastische Anbindungen 20.1, 20.2 und 20.3 gekoppelt.
Das Masseelement 19 selbst ist ebenfalls in drei Teilabschnitte
aufgeteilt, welche bevorzugt eine unterschiedliche Masse und gegebenenfalls,
wie hier dargestellt, eine unterschiedliche Baugröße
aufweisen. Der Aufbau soll dabei so realisiert sein, dass die unterschiedlichen Masseelemente 19.1, 19.2 und 19.3 selektiv
zu- oder abgeschaltet werden können. Hierfür kann
beispielsweise eine elektromagnetische Anbindung, eine Reibverbindung
mit Lamellen oder auch ein mechanisches Einrasten eines Verriegelungsstifts
oder dergleichen vorgesehen sein.The presentation of the 19 shows a basic principle of operation, which when using a mass element 19 can be used for the eradication of torsional vibrations in the described device. The mass element 19 is also in the embodiment shown here again on the primary part 8th over three elastic connections 20.1 . 20.2 and 20.3 coupled. The mass element 19 itself is also divided into three sections, which preferably have a different mass and optionally, as shown here, a different size. The structure should be realized so that the different mass elements 19.1 . 19.2 and 19.3 can be selectively switched on or off. For this purpose, for example, an electromagnetic connection, a friction connection with slats or a mechanical engagement of a locking pin or the like may be provided.
Insbesondere
kann der Aufbau hierfür so gestaltet sein, wie in 20 dargestellt
ist. Das Primärteil 8 weist dabei entsprechende
Rippen auf, zwischen welchen die einzelnen Masseelemente 19.1, 19.2 und 19.3 angeordnet
sind. Beispielhaft sind zwischen den Masseelementen und beim größten
der Masseelemente 19.1 auf beiden Seiten des Masseelements
Verriegelungseinrichtungen 42 dargestellt, welche in der
Lage sind, die einzelnen Masseelemente 19.1, 19.2 und 19.3 selektiv
entweder fest mit dem Primärteil 8 zu verbinden
oder diese entsprechend freizugeben, so dass eine elastische Anbindung
des jeweiligen Masseelements 19.1, 19.2, 19.3, beispielsweise über
eine Feder 20.1, 20.2, 20.3, besteht.
Durch eine einfache Verschaltung können so alleine über
eine Variation der sich jeweils verdoppelnden Massen sieben unterschiedliche
Massezustände erreicht werden. So kann beispielsweise die leichteste
Masse alleine zugeschaltet sein, oder es können alle drei
Massen zugeschaltet sein. Selektiv können außerdem
die erste und die zweite, die zweite und die dritte oder die erste
und die dritte Masse entsprechend freigegeben sein, während
die anderen Massen jeweils fest mit dem Primärteil 8 verbunden
sind. Damit ergeben sich sieben verschiedene Frequenzen, in welchen
der Tilger wirkt, noch ohne dass auf die Federsteifigkeit der Federn 20.1, 20.2, 20.3 in
irgendeiner Weise eingewirkt worden wäre, wie es selbstverständlich
auch noch ergänzend möglich ist.In particular, the structure for this purpose can be designed as in 20 is shown. The primary part 8th has corresponding ribs, between which the individual mass elements 19.1 . 19.2 and 19.3 are arranged. Exemplary are between the mass elements and the largest of the mass elements 19.1 on both sides of the mass element locking devices 42 shown, which are capable of the individual mass elements 19.1 . 19.2 and 19.3 selectively either fixed to the primary part 8th to connect or release them accordingly, so that an elastic connection of the respective mass element 19.1 . 19.2 . 19.3 , for example via a spring 20.1 . 20.2 . 20.3 , consists. By a simple interconnection so seven different mass states can be achieved alone by a variation of each doubling masses. For example, the lightest mass can be switched on alone, or all three masses can be switched on. In addition, selectively, the first and the second, the second and the third or the first and the third mass can be released accordingly, while the other masses each fixed to the primary part 8th are connected. This results in seven different frequencies in which the absorber acts, even without the spring stiffness of the springs 20.1 . 20.2 . 20.3 would have been acted in any way, as it is of course also possible in addition.
Sämtliche
bis hier beschriebenen Aufbauten, einen Tilger an der Vorrichtung 4 mit
ihrer Federkopplung und Dämpfungskopplung zu realisieren,
können dabei je nach Anforderung unterschiedlich eingesetzt werden.
So kann beispielsweise die durch die 13 beschriebene
Ausführungsvariante zur Tilgung von Schwingungen mit fest
auftretenden Frequenzen in bestimmten Betriebszuständen
eingesetzt werden, da diese durch die fest vorgegebene Außenkontur 30 dann
einfach und zuverlässig getilgt werden. Insbesondere die
elektromechanische Tilgung oder eine Tilgung mit Beeinflussung der
Federsteifigkeit, unabhängig davon, ob die Feder magnetisch,
elektromagnetisch oder mechanisch realisiert ist, kann insbesondere
dann eingesetzt werden, wenn eine aktive Einstellbarkeit und/oder
eine Selbsteinstellung auf bestimmte zu tilgende Frequenzen realisiert
werden soll. Durch automatische Veränderung der Position der
Massenelemente oder der Steifigkeit der Aufhängung in Abhängigkeit
der Drehzahl der Kupplung können Ordnungstilger geschaffen
werden.All structures described up to here, a absorber on the device 4 To realize their spring coupling and damping coupling, can be used differently depending on the requirements become. For example, by the 13 described variant for the eradication of vibrations with fixed frequencies are used in certain operating conditions, as these by the fixed predetermined outer contour 30 then be easily and reliably eradicated. In particular, the electromechanical eradication or eradication affecting the spring stiffness, regardless of whether the spring is realized magnetically, electromagnetically or mechanically, can be used in particular when an active adjustability and / or a self-adjustment to certain frequencies to be eliminated is to be realized. By automatically changing the position of the mass elements or the stiffness of the suspension as a function of the rotational speed of the clutch, order modifiers can be created.
Die
einzelnen dargestellten Ausführungsbeispiele sind dabei
sowohl auf der Primärseite 8 als auch auf der
Sekundärseite 9 der Vorrichtung 4, hier auch
als Kupplung bezeichnet, einsetzbar und können insbesondere
auch untereinander kombiniert werden. Grundsätzlich gibt
es dabei verschiedene Möglichkeiten, wie das Masseelement 19 zur
Tilgung beiträgt. Prinzipiell wird das Masseelement 19 immer seine
Position gegenüber dem Primärteil 8 oder
dem Sekundärteil 9 entsprechend der auftretenden Schwingungen ändern.
Diese Änderung kann beispielsweise so erfolgen, dass das
Masseelement 19 in der Art eines Fliehkraftpendels in radialer
Richtung seine Position oder zumindest seinen Schwerpunkt ändert.
Dadurch kommt es zu veränderlichen Trägheitsmomenten
des Gesamtaufbaus, welche in an sich bekannter Art und Weise zu
einer Tilgung führen. Alternativ oder ergänzend
kann die Bewegung des Masseelements auch so erfolgen, dass dieses
in Umfangsrichtung bewegt wird. Im Extremfall wird sich dabei der
Schwerpunkt weiterhin im Drehpunkt der Vorrichtung 4 befinden,
so dass der Schwerpunkt der Masse im Wesentlichen unbewegt bleibt.
Das Masseelement 9 kann dabei jedoch durch ihre Bewegung beziehungsweise
ihr aufgrund ihres eigenen Trägheitsmoments der Bewegung
des Primär- oder Sekundärteils 8, 9 hinterhereilenden
Bewegung ihrer Masse die Schwingung tilgen.The individual embodiments shown are both on the primary side 8th as well as on the secondary side 9 the device 4 , here also referred to as a coupling, can be used and in particular can also be combined with each other. Basically, there are different possibilities, such as the mass element 19 contributes to the eradication. In principle, the mass element 19 always his position relative to the primary part 8th or the abutment 9 change according to the occurring vibrations. This change can for example be made so that the mass element 19 in the manner of a centrifugal pendulum in the radial direction changes its position or at least its center of gravity. This results in variable moments of inertia of the overall structure, which lead to an eradication in a manner known per se. Alternatively or additionally, the movement of the mass element can also take place in such a way that it is moved in the circumferential direction. In extreme cases, the focus will continue to be at the pivot point of the device 4 so that the center of gravity of the mass remains essentially stationary. The mass element 9 However, it can by their movement or their own moment of inertia of the movement of the primary or secondary part 8th . 9 backward movement of their mass to erase the vibration.
Der
bisherige Aufbau zum Einsatz des Tilgers an der Vorrichtung 4 ist
dabei für ein Kupplungselement beschrieben, welches eine
Federkopplung und eine Dämpfungskopplung aufweist. Alternativ hierzu
wäre es jedoch auch denkbar, anstelle der in 2 und
in dem Antriebsstrang in 1 dargestellten elastischen
Kupplung eine hydrodynamische Kupplung 43 einzusetzen,
wie sie in dem Ausschnitt des Antriebsstrangs in 21 dargestellt
ist. Das mit der Welle 3 verbundene Primärteil 8 ist
in diesem Fall als die Pumpenrad 44 der hydrodynamischen
Kupplung 43 ausgebildet. Das Sekundärteil 9 ist
als Turbinenrad 45 der hydrodynamischen Kupplung 43 ausgebildet
und über die Welle 5 in analoger Weise zum Aufbau
der 1 mit dem Getriebe verbunden. In an sich bekannter
Art und Weise wird die hydrodynamische Kupplung 43 nun
insbesondere beim Anfahren die entsprechenden Antriebsmomente von
der Primärseite 8 auf die Sekundärseite 9 übertragen,
indem sie das an sich bekannte Föttinger-Prinzip nutzt und
einen antriebsleistungsübertragenden Arbeitsmediumkreislauf
zwischen dem Pumpenrad 44 und dem Turbinenrad 45 ausbildet.
Nun ist es bei derartigen hydrodynamischen Kupplungen 43 so,
dass diese, nachdem der Anfahrvorgang abgeschlossen ist, bei der
ständigen Übertragung des Drehmoments aufgrund
des mit dem Kreislauf verbundenen Restschlupfes zwischen Pumpenrad 44 und
Turbinenrad 45 geringfügige Verluste aufweisen.
Daher ist in dem Aufbau der 21 eine Überbrückungskupplung 46 vorgesehen,
welche beispielsweise als Lamellenkupplung ausgebildet sein kann.
Die Überbrückungskupplung 46 kann schaltbar
eine direkte mechanische Verbindung zwischen dem Primärteil 8 und
dem Sekundärteil 9 herstellen. In diesem Fall
ist die hydrodynamische Kupplung 43 dann überbrückt
und kann beispielsweise entleert werden.The previous structure for using the absorber on the device 4 is described for a coupling element which has a spring coupling and a damping coupling. Alternatively, it would also be conceivable, instead of in 2 and in the powertrain in 1 illustrated elastic coupling a hydrodynamic coupling 43 to insert as seen in the cutout of the powertrain in 21 is shown. That with the wave 3 connected primary part 8th is in this case as the impeller 44 the hydrodynamic coupling 43 educated. The secondary part 9 is as a turbine wheel 45 the hydrodynamic coupling 43 trained and over the shaft 5 in an analogous manner to the structure of 1 connected to the transmission. In a manner known per se, the hydrodynamic coupling 43 now especially when starting the corresponding drive torques from the primary side 8th on the secondary side 9 transferred by using the known Föttinger principle and a drive power transmitting working medium circuit between the impeller 44 and the turbine wheel 45 formed. Now it is with such hydrodynamic couplings 43 in such a way that, after the start-up process has been completed, the torque is constantly transmitted due to the residual slip between the impeller connected to the circuit 44 and turbine wheel 45 have minor losses. Therefore, in the construction of the 21 a lock-up clutch 46 provided, which may be formed for example as a multi-plate clutch. The lockup clutch 46 can be switched a direct mechanical connection between the primary part 8th and the secondary part 9 produce. In this case, the hydrodynamic coupling 43 then bridged and can be emptied, for example.
Nun
sind in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel im Bereich
des Primärteils 8, also beim Pumpenrad 44,
entsprechende Masseelemente 19 beispielhaft dargestellt.
Sämtliche bisher beschriebenen Aufbauten, welche am Beispiel
der Primärseite einer hochelastischen Kupplung mit Federkopplung und
Dämpferkopplung beschrieben worden sind, lassen sich nun
auch auf eine hydrodynamische Kupplung 43 mit einem hydrodynamischen
Kreislauf als hydraulische Dämpfung und Drehmomentübertragung
in einem Bauteil anwenden. Der Aufbau kann dabei wiederum beispielhaft
auf der Primärseite angeordnet sein, wie dies in 21 dargestellt
ist. Je nach verfügbarem Bauraum wäre es selbstverständlich
auch denkbar, den Mechanismus zur Tilgung von Drehschwingungen mit
den Masseelementen 19 im Bereich der Sekundärseite,
also im Bereich des Turbinenrads 45, anzuordnen.Now, in the exemplary embodiment shown here, in the region of the primary part 8th that is the impeller 44 , corresponding mass elements 19 exemplified. All structures described so far, which have been described using the example of the primary side of a highly elastic coupling with spring coupling and damper coupling, can now be applied to a hydrodynamic coupling 43 with a hydrodynamic circuit as hydraulic damping and torque transmission in one component. The structure can in turn be arranged on the primary side, as shown in FIG 21 is shown. Depending on the available space, it would of course also be conceivable, the mechanism for the eradication of torsional vibrations with the mass elements 19 in the area of the secondary side, ie in the area of the turbine wheel 45 to arrange.
Die
hydrodynamische Kupplung 43 ist frei von einem Leitrad
im Arbeitsraum. Durch Vorsehen wenigstens eines zusätzlichen
Leitrades könnte auch ein hydrodynamischer Wandler ausgeführt
werden.The hydrodynamic coupling 43 is free from a stator in the workspace. By providing at least one additional stator and a hydrodynamic converter could be performed.
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