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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung,
insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend eine
Primärseite und eine gegen die Wirkung einer Dämpferfluidanordnung
um eine Drehachse bezüglich der Primärseite drehbare
Sekundärseite, wobei die Dämpferfluidanordnung
ein erstes Dämpferfluid geringerer Kompressibilität
und ein durch das erste Dämpferfluid belastbares zweites
Dämpferfluid höherer Kompressibilität
umfasst, wobei eine erste Förderanordnung durch Relativdrehung
zwischen der Primärseite und der Sekundärseite
den Druck des ersten Dämpferfluids in wenigstens einem
Belastungsvolumen erhöht zur Erhöhung des Drucks
von durch das erste Dämpferfluid belastetem zweiten Dämpferfluid.
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Eine
derartige Torsionsschwingungsdämpferanordnung, allgemein
auch als Gasfederdämpfer bezeichnet, ist aus der
DE 10 2006 061 342
A1 bekannt. Bei diesem bekannten in einem Antriebsstrang
eines Fahrzeugs zur Schwingungsdämpfung einzusetzenden
Dämpfer ist in einer Mehrzahl, sternartig angeordneter
nach radial innen durch bewegbare Trennkolben abgeschlossener Ausgleichskammern
das zweite Dämpferfluid höherer Kompressibilität,
also beispielsweise Luft, enthalten. An der Innenseite dieser Ausgleichskammern
und vom zweiten Dämpferfluid durch die Trennkolben getrennt,
ist in einer Mehrzahl kreisringsegmentartiger Belastungskammern
das im Wesentlichen nicht kompressible erste Dämpferfluid,
also beispielsweise Öl, enthalten. Jede dieser Belastungskammern
wirkt mit einer Mehrzahl von Ausgleichskammern zusammen, und jede
dieser Belastungskammern ist in Verbindung mit einer Verdrängungskammer,
die bei Relativdrehung zwischen der Primärseite und der
Sekundärseite ihr Volumen ändert. Es existieren
zwei Verdrängungskammern, die bei Relativdrehung zwischen
der Primär seite und der Sekundärseite in einer ersten
Relativdrehrichtung ihr Volumen verringern, und es existieren zwei
Verdrängungskammern, die bei Relativdrehung in der entgegengesetzten,
also zweiten Relativdrehrichtung, ihr Volumen verringern. Somit
können jeweils zwei Verdrängungskammern, die diesen
zugeordnete Belastungskammern und die mit diesen Belastungskammern
zusammenwirkenden Ausgleichskammern im Zugzustand, also dann, wenn
ein Drehmoment von einem Antriebsaggregat auf angetriebene Räder übertragen
wird, zur Schwingungsdämpfung wirksam sein, während
die anderen beiden Verdrängungskammern mit den zugeordneten
Belastungskammern und den mit diesen zusammenwirkenden Ausgleichskammern
im Schubzustand durch Verringerung ihres Volumens zur Schwingungsdämpfung
wirksam sein können.
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Die
verschiedenen Verdrängungskammern stehen über
eine Drehdurchführung in Verbindung mit einer im Allgemeinen
außerhalb des rotierenden Systems angeordneten Druckfluidquelle.
Es wird somit möglich, den Fluiddruck in den Verdrängungskammern
und somit auch den zugeordneten Belastungskammern, zusammen als
Belastungsvolumina zu bezeichnen, zu verändern, so dass
dadurch auch die Dämpfungscharakteristik beeinflussbar
wird. Weiterhin ist es möglich, im Drehmomentübertragungszustand,
also einem Zustand, in welchem Primärseite und Sekundärseite
ausgehend von einer Neutral-Relativdrehlage bezüglich einander
verdreht sind und dadurch das Volumen zweier Verdrängungskammern
verringert ist, während das Volumen der beiden anderen
Verdrängungskammern erhöht ist, durch verstärkte
Druckfluidzufuhr in diejenigen Verdrängungskammern, deren
Volumen in diesem Zustand verringert ist, die Primärseite
und die Sekundärseite wieder in Richtung Neutral-Relativdrehlage zurückzustellen.
Dies ermöglicht es auch, dann, wenn ein vergleichsweise
großes Drehmoment übertragen wird, noch weitergehend
auftretende Drehmomentschwankungen vergleichsweise großer
Stärke in beiden Relativdrehrichtungen ausreichend zu bedampfen.
Da diese Funktionalität der verstärkten Zufuhr
von unter hohem Druck stehendem Fluid über die Drehdurchführung
realisiert ist, besteht je doch das Problem einer Effizienzminderung,
da durch die Zuleitung des Fluids über die Drehdurchführung Druckverluste
auftreten und auch Dichtigkeitsprobleme entstehen können.
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Es
ist die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung, insbesondere
für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs vorzusehen, mit
welcher in baulich einfacher und effizient wirkender Weise eine
Beeinflussung der Relativdrehlage zwischen der Primärseite
und der Sekundärseite vorgenommen werden kann.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe gelöst durch eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung, insbesondere
für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend eine
Primärseite und eine gegen die Wirkung einer Dämpferfluidanordnung
um eine Drehachse bezüglich der Primärseite drehbare
Sekundärseite, wobei die Dämpferfluidanordnung
ein erstes Dämpferfluid geringerer Kompressibilität
und ein durch das erste Dämpferfluid belastbares zweites Dämpferfluid
höherer Kompressibilität umfasst, wobei eine erste
Förderanordnung durch Relativdrehung zwischen der Primärseite
und der Sekundärseite den Druck des ersten Dämpferfluids
in wenigstens einem Belastungsvolumen erhöht zur Erhöhung
des Drucks von durch das erste Dämpferfluid belastetem zweiten
Dämpferfluid.
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Dabei
ist weiter eine zweite Förderanordnung vorgesehen zum Fördern
von erstem Dämpferfluid in das wenigstens eine Belastungsvolumen,
wobei die zweite Förderanordnung durch Drehzahländerung
der Primärseite oder/und der Sekundärseite zum
Fördern von erstem Dämpferfluid aktivierbar ist.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird es also möglich, abgeleitet
aus einer aktiv herbeigeführten Drehzahländerung
der Primärseite oder/und der Sekundärseite durch
die zweite Förderanordnung erstes Dämpferfluid
in ein Belastungsvolumen zu fördern, um dort den Fluiddruck
zu erhöhen und entsprechend eine die Primärseite
und die Sekundärseite verstärkt in Richtung Neu trat-Relativdrehlage
zurückstellende Kraftwirkung zu erzeugen. Es ist somit nicht
nötig, diesen zu wenigstens einem Belastungsvolumen geleiteten
Fluidstrom über eine Drehdurchführung zu leiten.
Diese kann beispielsweise noch genutzt werden, um etwaige Fluidleckagen
zu kompensieren, was jedoch im Vergleich zu der Reaktion auf eine
durch ein Drehmoment ausgelöste Relativdrehung ein vergleichsweise
langsam ablaufender Prozess ist und auch mit geringeren Volumenströmen
realisierbar ist.
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Um
das erste Dämpferfluid in Richtung eines Belastungsvolumens
fördern zu können, wird vorgeschlagen, dass die
zweite Förderanordnung ein zum Verändern des Volumens
einer erstes Dämpferfluid enthaltenden Fluidspeicherkammer
verlagerbares Kolbenelement umfasst. Dabei kann vorzugsweise vorgesehen
sein, dass das Kolbenelement zum Verändern des Volumens
der Fluidspeicherkammer axial bewegbar ist.
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Um
eine Drehzahländerung der Primärseite oder/und
der Sekundärseite in eine zum Fördern von erstem
Dämpferfluid zu wenigstens einem Belastungsvolumen nutzbare
Bewegung des Kolbenelements umzusetzen, wird vorgeschlagen, dass
das Kolbenelement mit einer Seite von Primärseite und Sekundärseite
zur gemeinsamen Drehung gekoppelt ist und dass dem Kolbenelement
eine Bewegungsanordnung zugeordnet ist zum Bewegen des Kolbenelements
zum Verändern des Volumens der Fluidspeicherkammer bei
Drehzahländerung der einen Seite. Insbesondere bei vorgesehener
Axialverlagerbarkeit des Kolbenelements kann dabei weiter vorgesehen
sein, dass die Bewegungsanordnung das Kolbenelement mit der einen
Seite koppelt und bei Drehzahländerung der einen Seite
das Kolbenelement zur Axialbewegung beaufschlagt.
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Eine
baulich sehr einfach zu realisierende Ausgestaltung, mit welcher
eine Umsetzung einer Änderung der Drehgeschwindigkeit in
eine Axialbewegung erlangbar ist, kann dadurch erhalten werden, dass
die Bewegungsanordnung eine Mehrzahl von sich im Wesentlichen in
Umfangsrichtung erstreckenden Kopplungselementen umfasst, wobei
die Kopplungselemente in einem Umfangsbereich an dem Kolbenelement
angebracht sind und in einem anderen Umfangsbereich an der einen
Seite oder einer mit der einen Seite gekoppelten Baugruppe angebracht sind.
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Vorzugsweise
ist wenigstens eines der Kopplungselemente blattfederartig ausgebildet.
Auf Grund der Massenträgheit des Kolbenelements wird durch
die Anbindung der Kopplungselemente an verschiedenen Umfangsbereichen
eine aktiv herbeigeführte und entsprechend spontan auftretende
Drehzahländerung der einen Seite dazu führen,
dass das Kolbenelement mit der Tendenz, sich gleichmäßig weiterbewegen
zu wollen, zu einer Auslenkung der Kopplungselemete führt,
die eine zwangsweise Axialbewegung des Kolbenelements hervorruft.
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Um
diese Drehzahländerung aktiv und spontan herbeiführen
zu können, wird vorgeschlagen, dass der einen Seite eine
Drehzahländerungsanordnung zugeordnet ist. Es sei hier
darauf hingewiesen, dass die zum Fördern von erstem Dämpferfluid
mit der zweiten Förderanordnung zu erzeugende Drehzahländerung
auf Grund der Tatsache, dass die eigentliche Förderkraft
aus der Massenträgheit des Kolbenelements resultiert, im
Vergleich zu den in einem Antriebsstrang normalerweise auftretenden Drehzahländerungen,
wie sie insbesondere durch das Gas geben oder Verzögern
erzeugt werden, deutlich höher ist. Auf diese Art und Weise
kann sichergestellt werden, dass nur dann, wenn die Drehzahländerungsanordnung
aktiviert wird, eine Förderwirkung der zweiten Förderanordnung
einsetzt und nicht normalerweise im Antriebsstrang auftretende Drehzahländerungen
zur Unzeit zu einer Aktivierung der zweiten Förderanordnung
und dementsprechend einer erzwungenen Relativdrehung zwischen Primärseite
und Sekundärseite führen können.
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Beispielsweise
kann die Drehzahländerungsanordnung zum Verzögern
der einen Seite ausgebildet sein. Es sei hier darauf hingewiesen,
dass selbstver ständlich auch eine Drehbeschleunigung der
einen Seite, beispielsweise ausgelöst durch eine Elektromaschine,
genutzt werden kann.
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Insbesondere
dann, wenn die Drehzahländerungsanordnung zum Verzögern
der einen Seite ausgebildet ist, kann dies so erfolgen, dass die
Drehzahländerungsanordnung durch den Druck des ersten Dämpferfluids
in wenigstens einem Belastungsvolumen aktivierbar ist.
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Um
bei Aktivierung der zweiten Förderanordnung sicherzustellen,
dass das durch diese geförderte erste Dämpferfluid
in das wenigstens eine Belastungsvolumen gelangen kann, wird weiter
vorgeschlagen, dass die Fluidspeicherkammer über wenigstens
einen ersten Fluidkanal in Verbindung mit dem wenigstens einen Belastungsvolumen
steht oder bringbar ist.
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Ein
Rückströmen des ersten Dämpferfluids aus
dem wenigstens einen Belastungsvolumen kann dadurch verhindert werden,
dass dem wenigstens einen ersten Fluidkanal ein Rückschlagventil
zum Unterbinden einer Fluidströmung aus dem wenigstens einen
Belastungsvolumen in die Fluidspeicherkammer zugeordnet ist.
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Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass die Fluidspeicherkammer über
wenigstens einen zweiten Fluidkanal in Verbindung mit wenigstens
einem weiteren Belastungsvolumen steht oder bringbar ist. Das wenigstens
eine weitere Belastungsvolumen kann, wie vorangehend bereits dargelegt,
ein Belastungsvolumen sein, das dann durch Fluiddruckerhöhung und
entsprechende Belastung von zweitem Dämpferfluid aktiv
ist, wenn eine Änderung der Drehmomentenflussrichtung im
Antriebsstrang auftritt, also beispielsweise von einem Zugzustand
in einen Schubzustand übergegangen wird.
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Dabei
kann weiter vorgesehen sein, dass dem wenigstens einen zweiten Fluidkanal
ein Rückschlagventil zum Unterbinden einer Fluidströmung aus
der Fluidspeicherkammer in das wenigstens eine weitere Belastungsvolu men
zugeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, dass
bei Aktivierung der zweiten Förderanordnung diese auch lediglich
zu einer Art von Belastungsvolumen fördert, also der beispielsweise
im Zugzustand durch Druckerhöhung aktiven Art von Belastungsvolumen, während
durch die spezielle Anordnung der Rückschlagventile aus
der anderen Art von Belastungsvolumen erstes Dämpferfluid
abgezogen werden kann.
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Bei
dem erfindungsgemäß vorgesehenen Aufbau einer
Torsionsschwingungsdämpferanordnung kann beispielsweise
vorgesehen sein, dass die erste Förderanordnung wenigstens
eine durch Relativdrehung zwischen der Primärseite und
der Sekundärseite in ihrem Volumen veränderbare
und mit wenigstens einer Belastungskammer in Verbindung stehende
erste Verdrängungskammer eines Belastungsvolumens umfasst.
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Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass die erste Förderanordnung wenigstens
eine durch Relativdrehung zwischen der Primärseite und
der Sekundärseite in ihrem Volumen veränderbare
und mit wenigstens einer weiteren Belastungskammer in Verbindung
stehende zweite Verdrängungskammer eines weiteren Belastungsvolumens
umfasst, wobei bei Verringerung des Volumens der wenigstens einen ersten
Verdrängungskammer durch Relativdrehung zwischen der Primärseite
und der Sekundärseite das Volumen der wenigstens einen
zweiten Verdrängungskammer zunimmt.
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Um
eine definierte Trennung zwischen dem ersten Dämpferfluid
und dem zweiten Dämpferfluid sicherzustellen, wird weiter
vorgeschlagen, dass das zweite Dämpferfluid in wenigstens
einer Ausgleichskammer angeordnet ist und durch ein durch Druckveränderung
verlagerbares Trennelement von dem ersten Dämpferfluid
getrennt ist.
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Jedes
Belastungsvolumen, also insbesondere jedes in einem Drehmomentübertragungszustand, wie
z. B. Zugzustand, durch Druckerhöhung wirksame Belastungsvolumen,
wirkt vorzugsweise mit wenigstens einer Ausgleichs kammer bzw. dem
darin enthaltenen zweiten Dämpferfluid zusammen.
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Weiterhin
kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass jedes weitere Belastungsvolumen,
also ein in einem anderen Drehmomentübertragungszustand,
wie z. B. Schubzustand, durch Druckerhöhung wirksames Belastungsvolumen,
mit wenigstens einer Ausgleichskammer zusammenwirkt.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden
Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
Querschnittdarstellung einer Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpferanordnung;
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2 eine
Längsschnittdarstellung einer Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpferanordnung;
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3 eine
prinzipartige Längsschnittdarstellung einer Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpferanordnung
mit in diese integrierter zweiter Förderanordnung;
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4 eine
der 3 entsprechende Darstellung, welche die zweite
Förderanordnung in einem anderen Betriebszustand zeigt;
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5 die
in den 3 und 4 dargestellte Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpferanordnung
in Verbindung mit einer zum Aktivieren der zweiten Förderanordnung
vorgesehenen Drehzahländerungsanordnung für die
Primärseite;
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6 eine
der 3 entsprechende Darstellung einer alternativen
Ausgestaltungsart;
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7 eine
der 3 entsprechende Darstellung einer alternativen
Ausge staltungsart;
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8 eine
weitere der 3 entsprechende Darstellung
einer alternativen Ausgestaltungsart mit einer durch Druckfluid
betätigbaren Drehzahländerungsanordnung.
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Mit
Bezug auf die 1 und 2 wird nachfolgend
der grundsätzliche Aufbau einer allgemein mit 10 bezeichneten
Gasfedertorsionsschwingungsdämpferanordnung beschrieben.
Diese umfasst eine Primärseite 12, die über
eine Flexplattenbaugruppe 14 oder dergleichen mit einer
Antriebswelle 16, beispielsweise einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine,
zur gemeinsamen Drehung um eine Drehachse A gekoppelt werden kann.
Eine Sekundärseite 18 leitet das über
die Primärseite 12 eingeleitete Drehmoment im
Antriebsstrang weiter zu folgenden Komponenten, in dem in 2 dargestellten
Beispiel einer Reibungskupplung 20. Es sei darauf hingewiesen,
dass mit der Sekundärseite 18 selbstverständlich
andere Baugruppen, wie z. B. der Eingangsbereich eines hydrodynamischen
Drehmomentwandlers oder dergleichen, gekoppelt sein können.
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Die
Primärseite 12 umfasst ein im Wesentlichen ringartig
ausgebildetes äußeres Gehäuse 22, welches
an seiner Außenseite einen Kranz von im Wesentlichen sternartig
angeordneten und nach radial innen offenen Ausgleichskammern 24 trägt.
Jede Ausgleichskammer 24 ist nach radial innen durch einen
in radialer Richtung bewegbaren und die Ausgleichskammer 24 im
Wesentlichen fluiddicht abschließenden Trennkolben 26 abgeschlossen.
Zwischen den Ausgleichskammern 24 und dem primärseitigen
Gehäuse 22 ist ein Ringraum 28 gebildet, welcher,
wie die 1 dies verdeutlicht, durch Trennsegmente
in vier ringsegmentartige Belastungskammern 30, 30' und 32, 32' unterteilt
ist. Drei der Ausgleichskammern 24 wirken jeweils mit den
Belastungskammern 30, 30' zusammen, während
zwei der Ausgleichskammern 24 mit jeder der Belastungskammern 32, 32' zusammenwirken.
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Zwischen
dem primärseitigen Gehäuse 22 und einem
im Wesentlichen in diesem aufgenommenen sekundärseitigen
Gehäuse 34 ist ebenfalls ein ringartiger Zwischenraum 36 gebildet.
Dieser Zwischenraum 36 ist durch zwei im Winkelabstand
von 180° am primärseitigen Gehäuse 22 nach
radial innen sich erstreckende Trennwandungen 38, 38' und zwei
ebenfalls mit einem Winkelabstand von 180° am inneren,
sekundärseitigen Gehäuse 34 nach radial außen
sich erstreckenden Trennwandungen 40, 40' in vier
in der 1 dargestellte, in der Neutral-Relativdrehlage
zwischen der Primärseite 12 und der Sekundärseite 18 näherungsweise
gleich große Verdrängungskammern 42, 42' bzw. 44, 44' unterteilt. Man
erkennt, dass jede dieser Verdrängungskammern 42, 42' bzw. 44, 44' über
eine Verbindungsöffnung 46 in Verbindung steht
mit einer zugeordneten Belastungskammer 30, 30' bzw. 32, 32' und
damit in Verbindung steht bzw. zusammenwirkt mit einer jeweiligen
Gruppe von Ausgleichskammern 24. Jede Verdrängungskammer 42, 42', 44, 44' bildet
zusammen mit der damit über eine der Öffnungen 46 verbundenen
Belastungskammer 30, 30', 32, 32' im
Wesentlichen ein Belastungsvolumen 43, 43', 45, 45'.
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Die
vier Verdrängungskammern 42, 42', 44, 44' und
die mit diesen zusammenwirkenden Belastungskammern 30, 30' bzw. 32, 32' sind
mit einem ersten, im Wesentlichen nicht kompressiblen Dämpferfluid,
wie z. B. Öl oder einer sonstigen Flüssigkeit, gefüllt.
Die Ausgleichskammern 24 sind mit einem zweiten Dämpferfluid
gefüllt, das eine deutlich höhere Kompressibilität
aufweist, als das erste Dämpferfluid. Beispielsweise sind
diese Ausgleichskammern 24 mit Gas gefüllt. Die
Trennkolben 26 trennen das in den Belastungskammern 30, 30', 32, 32' enthaltene erste
Dämpferfluid von dem in den Ausgleichskammern 24 enthaltenen
zweiten Dämpferfluid. Durch Veränderung des Drucks
des ersten Dämpferfluids in verschiedenen der Belastungskammern 30, 30', 32, 32' verändert
sich die Belastung der damit jeweils zusammenwirkenden Trennkolben 26 und
somit auch durch Verschiebung derselben der Druck des in den Ausgleichskammern 24 enthaltenen
zweiten Dämpferfluids.
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Es
sei beispielsweise angenommen, dass ausgehend von dem in der 1 dargestellten
Zustand, welcher beispielsweise die Neutral-Relativdrehlage zwischen
der Primärseite 12 und der Sekundärseite 18 bei
nicht anliegendem Drehmoment veranschaulicht, die Primärseite 12 bezüglich
der Sekundärseite 18 im Gegenuhrzeigersinn verdreht
wird. Dies hat zur Folge, dass die in diesem Zustand, welcher beispielsweise
ein Zugzustand mit Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 16 in
den folgenden Teil des Antriebsstrangs sein kann, das Volumen der
Verdrängungskammern 42, 42' abnimmt und
dadurch erstes Dämpferfluid aus diesen über die zugeordneten Öffnungen 46 in
die Belastungskammern 30, 30' strömt.
Der Druck des ersten Dämpferfluids sowohl in diesen beiden
Verdrängungskammern 42, 42', als auch
den zugeordneten Belastungskammern 30, 30' steigt
an, so dass entsprechend durch Belastung der zugeordneten Trennkolben 26 das
in den mit den Belastungskammern 30, 30' zusammenwirkenden
Ausgleichskammern 24 vorhandene zweite Dämpferfluid
verstärkt komprimiert wird.
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Entsprechend
nimmt durch Volumenzunahme der Verdrängungskammern 44, 44' der
Druck des ersten Dämpferfluids in diesen und auch den zugeordneten
Belastungskammern 32, 32' ab, so dass durch entsprechend
geminderte Belastung der Trennkolben 26 auch der Druck
des zweiten Dämpferfluids in den mit den Belastungskammern 32, 32' zusammenwirkenden
Ausgleichskammern 24 abnimmt. Es wird also Energie in dem
verstärkt komprimierten zweiten Dämpferfluid in
den Ausgleichskammern 24 gespeichert, welche bei Minderung
des anliegenden Drehmoments dann wieder zurückgeleitet wird.
Entsprechendes gilt selbstverständlich auch für den
anderen Relativdrehzustand, also beispielsweise den Schubzustand,
in welchem dann die Volumina der Verdrängungskammern 44, 44' abnehmen
und entsprechend die mit diesen zusammenwirkenden Ausgleichskammern 24 zur
Energiespeicherung wirksam werden.
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Es
sei hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die
Anzahl der mit den verschiedenen Verdrängungskammern zusammenwirkenden
Ausgleichskammern entsprechend den für den Zugzustand einerseits
und den Schubzustand andererseits auftretenden Anforderungen bzw.
entsprechend den gewünschten Dämpfungsverhältnissen
variiert werden kann. Von Bedeutung ist jedoch, dass durch die erfindungsgemäß vorgesehene
Dämpferfluidanordnung, welche das in den verschiedenen
Belastungsvolumina, also Verdrängungskammern und Belastungskammern
vorgesehene erste Dämpferfluid sowie das in den verschiedenen
Ausgleichskammern vorgesehene zweite Dämpferfluid umfasst,
einer Relativdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite
entgegenwirkt bzw. bei Relativdrehung dazu in der Lage ist, Energie
zu speichern. Dieser Vorgang des Energiespeicherns wird bewirkt
durch eine im Wesentlichen die beiden Gehäuse 22, 34 bzw.
die darin begrenzten Verdrängungskammern 42, 42', 44, 44' umfassende
erste Förderanordnung 48. Diese könnte
grundsätzlich mit anderer Konfiguration, beispielsweise
nach Art einer aus der Relativdrehung zwischen Primärseite 12 und
Sekundärseite 18 angetriebenen Zahnradpumpe, ausgebildet
sein, welche bei Relativdrehung erstes Dämpferfluid aus dem
Bereich der Belastungskammern 30, 30' in den Bereich
der Belastungskammern 32, 32' fördert,
bzw. umgekehrt.
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Um
grundsätzlich das erste Dämpferfluid mit dem gewünschten
Druck in der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 10 bereitzustellen,
stehen die Belastungsvolumina bzw. die Verdrängungskammern 42, 42', 44, 44' in
Verbindung mit einer außerhalb des rotierenden Systembereichs
angeordneten und in den Figuren nicht dargestellten Druckfluidquelle.
Diese Verbindung wird hergestellt durch eine in der 2 erkennbare
Drehdurchführung 50. Diese umfasst einen feststehenden,
also nicht rotierenden Drehdurchführungsteil 52,
der einen mit der Sekundärseite 18 rotierenden,
beispielsweise mit dem Gehäuse 34 integral ausgebildeten
rotierenden Teil 54 umgibt. Im rotierenden Teil 54 sind
zu den verschiedenen Verdrängungskammern, von welchen in 2 beispielsweise
die Verdrängungskammern 42, 44 dargestellt
sind, führende Fluidkanäle 56, 58 vorgesehen.
Dabei speist beispiels weise der Fluidkanal 56 oder ein
entsprechender weiterer derartiger Kanal auch die Verdrängungskammer 42',
während der Fluidkanal 58 oder ein entsprechender
weiterer derartiger Kanal die Verdrängugskammer 44' speist.
In Zuordnung zu diesen Fluidkanälen 56, 58 sind
im nicht rotierenden Teil 52 der Drehdurchführung 50 Fluidkanäle 60 bzw. 62 vorgesehen,
welche beispielsweise über eine nicht dargestellte Ventilanordnung
die Fluidkanäle 56, 58 dann entweder
an eine Druckfluidquelle für erstes Dämpferfluid
anschließen, oder im Wesentlichen drucklos schalten, also
mit einem Fluidreservoir verbinden.
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Weiter
erkennt man in der 2 verschiedene Drainagekanäle, über
welche das die Dichtungsanordnungen, die zwischen dem nicht rotierenden
Teil 52 und dem rotierenden Teil 54 wirken, überwindende
Fluid ebenfalls zum Fluidreservoir zurückgeführt werden
können.
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Durch
die von außen erfolgende Einstellung des Fluiddrucks in
den verschiedenen Verdrängungskammern 42, 42', 44, 44' wird
es möglich, das Dämpfungsverhalten der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 10 zu
beeinflussen. Je höher der Fluiddruck in den verschiedenen
Verdrängungskammern und den damit zusammenwirkenden Belastungskammern
und somit auch den Ausgleichskammern ist, desto steifer wird die
Torsionsschwingungsdämpferanordnung 10.
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Weiterhin
ist es grundsätzlich möglich, bei anliegendem
Drehmoment und durch dieses aus ihrer Neutral-Relativdrehlage bezüglich
einander ausgelenkter Primärseite 12 und Sekundärseite 18 durch verstärkte
Zufuhr von unter hohem Druck stehendem ersten Dämpferfluid
zu den in dem Zustand belasteten Verdrängungskammern die
Primärseite 12 und die Sekundärseite 18 in
Richtung zu Ihrer Neutral-Relativdrehlage zurückzudrehen.
Dies kann beispielsweise stattfinden, wenn in einem mehr oder weniger
stationären Zustand ein vergleichsweise hohes Drehmoment übertragen
wird, um auch in diesem Zustand sicherzustellen, dass bei dann auftretenden Drehschwin gungen
im Antriebsstrang in beiden Relativdrehrichtungen eine maximale
Dämpfungskapazität durch Relativdrehung zwischen
der Primärseite 12 und der Sekundärseite 18 genutzt
werden kann.
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Erfolgt
diese Erhöhung des Fluiddrucks über die Drehdurchführung 50,
so bedeutet dies, dass das dazu zusätzlich erforderliche
erste Dämpferfluid über einen vergleichsweise
langen Strömungsweg von der Druckfluidquelle über
die Drehdurchführung 50 in die dafür
vorgesehenen Verdrängungskammern geleitet werden muss,
was einerseits Strömungsverluste und andererseits Leckageverluste
mit sich bringen kann. Um diesem Problem entgegenzutreten, sind erfindungsgemäß an
der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 10 selbst
Maßnahmen vorgesehen, die dafür Sorge tragen,
dass durch verstärkte Zufuhr von erstem Dämpferfluid
in durch erhöhten Fluiddruck wirksame Volumenbereiche eine
zunehmende Härte der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 10 einerseits
und eine Rückführung der Primärseite 12 und
der Sekundärseite 18 in Richtung zu ihrer Neutral-Relativdrehlage
andererseits bewirkt werden. Dies wird nachfolgend mit Bezug auf
die 3 bis 8 anhand verschiedener dafür
vorgesehener Ausgestaltungsmöglichkeiten erläutert.
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Die 3 zeigt
in prinzipartiger Darstellung die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 10,
die grundsätzlich den vorangehend beschriebenen Aufbau
aufweisen kann. Neben der ersten Förderanordnung 48 weist
die in 3 dargestellte Torsionsschwingungsdämpferanordnung 10 eine
allgemein mit 60 bezeichnete zweite Förderanordnung
auf. Diese zweite Förderanordnung 60 umfasst ein
beispielsweise scheibenartig ausgebildetes Kolbenelement 62,
welches beispielsweise in einem der Primärseite 12 zuzuordnenden
und auch die Ausgleichskammern 24 tragenden oder damit
verbundenen Gehäuse 64 aufgenommen sein kann.
Das Kolbenelement 62 weist einen im Wesentlichen kreiszylindrischen
Ansatz 66 auf, welcher sich axial auf das Gehäuse 34 der
Sekundärseite 18 zu erstreckt und in eine entsprechende
kreisringartige Aussparung 68 im Gehäuse 34 grundsätzlich
axial bewegbar und bezüglich der Sekundärseite 18 drehbar
eintaucht.
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Zwischen
dem Kolbenelement 62 und der Sekundärseite 18 bzw.
dem sekundärseitigen Gehäuse 34 ist somit
eine Fluidspeicherkammer 70 begrenzt, in welcher grundsätzlich
erstes Dämpferfluid aufgenommen ist. Diese Fluidspeicherkammer 70 ist in 3 in
ihrem Zustand maximalen Volumens dargestellt, in welchem das grundsätzlich
axial bewegbare Kolbenelement 62 in maximalem Ausmaß von der
Sekundärseite 18 weg bewegt ist und an einem beispielsweise
am Gehäuse 64 getragenen Anschlag 72 anliegt.
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Das
Kolbenelement 62 der zweiten Förderanordnung 60 ist
durch eine allgemein mit 74 bezeichnete Bewegungsanordnung
mit der Primärseite 12, hier dem Gehäuse 64,
gekoppelt. Diese Bewegungsanordnung 74 umfasst beispielsweise
in Umfangsrichtung orientierte Kopplungselemente 76, die
in einem Umfangsbereich 78 an der Primärseite 12,
hier dem Gehäuse 64, angebracht sind, und in einem
anderen Umfangsbereich 80 am Kolbenelement 62 angebracht
sind. Die Kopplungselemente 76 können dabei entweder
im Bereich ihrer jeweiligen Anbringung schwenkbar angebracht sein,
so dass sie eine Axialbewegbarkeit des Kolbenelements 62 unter
ihrer eigenen Verschwenkung zulassen. Alternativ könnten
die Kopplungselemente 76 insbesondere dann, wenn sie flexibel,
also beispielsweise blattfederatig ausgebildet sind, im Bereich
ihrer Anbringung jeweils starr angebracht sein, die Axialbewegung
des Kolbenelements 62 dann aber durch ihre eigene Verformbarkeit
zulassen. Dabei könnte beispielsweise auch vorgesehen sein,
dass die Kopplungselemente 76 das Kolbenelement 62 in
die in 3 dargestellte Positionierung mit maximalem der
Fluidspeicherkammer 70 vorspannen. Bei Ausgestaltung der
Kopplungselemente 76 mit schwenkbarer Anbindung, im Wesentlichen
also als Hebelelemente, könnte diese Vorspannung durch
eine zusätzliche Federeinrichtung erfolgen.
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Die
Ankopplung des Kolbenelements an die Primärseite kann auch über
andere Baugruppen, wie z. B. Schraubendruck- oder Zugfedern oder
Gasfedern erfolgen. Diese sind, ähnlich wie in den Darstellungen
die Kopplungselemente 76, dann in Umfangsrichtung angestellt
anzuordnen, so dass sie unter der bei Drehzahländerung
auftretenden Trägheit des Kolbenelements einerseits komprimiert
oder ggf. gedehnt werden und andererseits eine Umlenkung in axialer
Richtung erzeugen.
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Die
grundsätzlich durch die Kopplungselemente 76 ermöglichte
Axialbewegbarkeit des Kolbenelements 62 wird erfindungsgemäß dazu
ausgenutzt, Drehzahländerungen der Primärseite 12 in eine
entsprechende Axialbewegung des Kolbenelements 62 umzusetzen.
Hierbei wird der Effekt genutzt, dass das Kolbenelement 62 auf
Grund seines Massenträgheitsmoments grundsätzlich
das Bestreben hat, sich gleichmäßig weiterzubewegen.
Wird die Drehzahl der Primärseite 12 mehr oder
weniger spontan geändert, beispielsweise verringert, versucht
das Kolbenelement 62 sich mit näherungsweise konstanter
Drehzahl weiterzudrehen, was dazu führt, dass unter entsprechender
Verformung oder Verschwenkung der Kopplungselemente 76 das
Kolbenelement 62, ausgelöst durch seine eigene
Rotationstendenz, axial bewegt wird und dabei beispielsweise in
den in 4 dargestellten Zustand gelangt, in welchem das
Volumen der Fluidspeicherkammer 70 minimal ist. Ist der
Zustand der 4 erreicht und wird die Drehzahländerung
der Primärseite 12 wieder beendet, was bedeutet,
dass die Primärseite 12 näherungsweise
wieder mit der gleichen Drehzahl rotiert, wie das Kolbenelement 62,
so kann durch die Rückführwirkung der Bewegungsanordnung 74,
beispielsweise Vorspannkraft der als Blattfeder ausgebildeten Kopplungselemente 76,
das Kolbenelement 62 wieder in den in 3 dargestellten
Zustand zurückbewegt werden. Durch intermittierendes Beeinflussen
der Drehzahl der Primärseite 12 kann hier also
ein getakteter Betrieb der Kolbenelements 62 bzw. der zweiten
Förderanordnung 60 erzeugt werden.
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Man
erkennt in den 3 und 4, dass die
Fluidspeicherkammer 70 in Verbindung mit den verschiedenen
Belastungsvolumina 43, 43, 45, 45, insbesondere
den Verdrängungskammern 42 (und auch 42')
sowie 44 (und auch 44') steht. Dazu sind für die
Verdrängungskammern 42 bzw. 42' erste
Fluidkanäle 82 vorgesehen. Für die Verdrängungskammern 44 bzw. 44' sind
zweite Fluidkanäle 84 vorgesehen. Dem bzw. jedem
ersten Fluidkanal 82 ist ein Rückschlagventil 86 zugeordnet,
welches dafür sorgt, dass das in der Fluidspeicherkammer 70 enthaltene erste
Dämpferfluid bei Verringerug des Volumens der Fluidspeicherkammer 70 aus
dieser über den zugeordneten ersten Fluidkanal 82 in
Richtung zu einer Verdrängungskammer 42 oder 42' strömen
kann, bei Zunahme des Volumens der Fluidspeicherkammer 70 jedoch
nicht daraus zurückströmen kann. Dem bzw. jedem
zweiten Fluidkanal 84 ist ein Rückschlagventil 88 zugeordnet,
welches so geschaltet ist, dass bei Zunahme des Volumens der Fluidspeicherkammer 70 Fluid
aus den zugeordneten Verdrängungskammern 44 bzw. 44' in
die Fluidspeicherkammer 70 strömen kann, bei Abnahme
des Volumens derselben jedoch nicht zurück in diese Verdrängungskammern 44 bzw 44' strömen
kann.
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Durch
diese durch die zweite Förderanordnung 60 hervorgerufene
Wirkung wird es möglich, bei Auslenkung der Primärseite 12 bezüglich
der Sekundärseite 18 in einem Zugzustand, in welchem
der Druck in den Belastungsvolumina 43, 43' zunimmt, verstärkt
erstes Dämpferfluid in diese Belastungsvolumina 43, 43' zu
fördern und dieses erste Dämpferfluid dabei beispielsweise
aus den anderen Belastungsvolumina 45, 45' abzuziehen,
um somit zumindest eine geringfügige Rückdrehung
der Primärseite 12 bezüglich der Sekundärseite 18 in
Richtung Neutral-Relativdrehlage zu erreichen und auch eine erhöhte
Steifigkeit einzustellen.
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Um
dabei sicherzustellen, dass diese Förderwirkung der zweiten
Förderanordnung 60 tatsächlich nur einsetzt,
wenn dies erforderlich bzw. gewünscht ist, ist bei der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 10 der
Primärseite 12, also derjenigen Seite, mit welcher
auch das Kolbenelement 62 gekoppelt ist und deren Drehzahländerung
letztendlich die Bewegung des Kolbenelements 62 induziert,
eine Drehzahlände rungsanordnung 86 zugeordnet.
Diese Drehzahländerungsanordnung 86 dient dazu,
das Drehverhalten der Primärseite 12 aktiv zu
beeinflussen, also Drehzahländerungen zu bewirken, die
eine größere Winkelbeschleunigung mit sich bringen,
als im Antriebsstrang normalerweise auftretende Drehzahländerungen.
Nur derartige größere Winkelbeschleunigungen führen
zu einer derartigen Relativdrehung zwischen dem Kolbenelement 62 und
der Primärseite 12, dass das Kolbenelement 62 dazu
in der Lage ist, entgegen dem in den Belastungsvolumina 43, 43' vorherrschenden
Druckverhältnissen, die sich selbstverständlich
in die ersten Fluidkanäle 82 fortpflanzen, das
Kolbenelement 62 zu verschieben.
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Im
Folgenden werden verschiedene insbesondere eine Abbremsung der Primärseite 12 bewirkende
Drehzahländerungsanordnungen 86 erläutert. Der
Grund, warum die Verzögerung der Primärseite 12 besonders
vorteilhaft ist, liegt darin, dass mit vergleichsweise einfachen
baulichen Maßnahmen große Winkelbeschleunigungen
erreichbar sind. Grundsätzlich sei aber auch darauf hingewiesen,
dass die Drehzahländerungsanordnung 86 auch dazu
ausgebildet sein könnte, die Primärseite 12 zu
beschleunigen, beispielsweise durch Erregung einer auf die Primärseite 12 einwirkenden
Elektromaschine, die über den Anlasserzahnkranz 88 ein
entsprechendes Drehmoment einleiten könnte. Dabei kann
die Auslegung derart sein, dass das im normalen Betrieb auch maximal
durch die Elektromaschine abgebbare Antriebsdrehmoment nicht ausreicht,
um eine zum Aktivieren der zweiten Förderanordnung 60 ausreichende
Drehbeschleunigung zu generieren. Da diese Drehbeschleunigung jedoch
nur über einen vergleichsweise kurzen Zeitraum erforderlich
ist, kann die Elektromaschine derart erregt werden, dass beispielsweise
durch Auswahl einer entsprechend hohen Erregungsspannung die Elektromaschine
mit über ihrer normalerweise maximal zulässigen
Nennleistung liegenden Leistung arbeitet. Da diese Leistung nur
kurzzeitig abgefordert wird, kann eine Beschädigung im
Bereich der Elektromaschine nicht auftreten.
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Die 5 zeigt
den vorangehend mit Bezug auf die 3 und 4 detailliert
beschriebenen Aufbau der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 10 mit
ihren beiden Förderanordnungen 48, 60 und der
in prinzipartiger Darstellung veranschaulichten Drehzahländerungsanordnung 86.
Diese umfasst eine Steueranordnung 90, welche die Drehzahl
der Primärseite 12 bzw. der Sekundärseite 18 indizierende
Signale von Drehzahlsensoren 92, 94 empfängt. Aus
diesen Signalen kann nicht nur die Drehzahl an sich, sondern auch
die Relativdrehlage abgeleitet werden, beispielsweise durch Verfolgung
der Drehzahl bzw. Drehzahländerung der Primärseite 12 bezüglich
der Sekundärseite 18, oder durch Vorsehen jeweiliger
Markierungen an der Primärseite 12 und der Sekundärseite 18,
welche in den Sensorsignalen der Sensoren 92, 94 entsprechende
dann die Relativdrehlage anzeigende Ausschläge bewirken.
Unter Berücksichtigung dieser Informationen steuert die Steueranordnung 92 eine
Bremseinheit 96 an, welche auf die Primärseite 12 einwirkt,
um durch die erzeugte Bremswirkung die gewünschte Drehbeschleunigung
derselben zu erreichen. Dabei werden sowohl die Ansteueranordnung 90 als
auch die Bremseinheit 96 mit externer Energie gespeist,
beispielsweise mit elektrischer Energie, um durch eine Elektromagnetanordnung
die Verschiebung eines oder mehrerer Bremskolben zu bewirken.
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Aus
den Signalen der Drehzahlsensoren 92, 94 und ggf.
weiteren in die Steueranordnung 90 eingegebenen Informationen
kann diese ermitteln, ob bzw. in welchem Ausmaß das Fördern
von erstem Dämpferfluid aus der Fluidspeicherkammer 70 in Richtung
zu einem oder bzw. mehreren der Belastungsvolumina erforderlich
ist, um durch entsprechende Aktivierung der Bremseinheit 96 die
zum axialen Bewegen des Kolbenelements 60 vermittels der Bewegungsanordnung 74 erforderliche
Verzögerung der Primärseite 12 zu bewirken.
Sofern eine größere Menge des ersten Dämpferfluids
aus der Fluidspeicherkammer 70 zu fördern ist,
kann die Bremseinheit 96 intermittierend zum Erzeugen einer
Bremskraft angesteuert werden, um auch unter Ausnutzung des Eigenschwingungsverhaltens
des Kolbenelements 62 dieses entsprechend intermittierend
zwischen den beiden in den 3 und 4 dargestellten
Extrempositionierungen hin und her zu bewegen und somit mehrere
Förderhübe durchzuführen. Dabei kann grundsätzlich
je nach Stärke der Verzögerung der Primärseite 12 bzw.
der Dauer der Verzögerung Einfluss genommen werden auf
den Hub des Kolbenelements 62. Vergleichsweise kurze Bremsbetätigungen können
entsprechende kleine Hübe des Kolbenelements 62 mit
entsprechend geringer Fördermenge bewirken.
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Die
vorangehend erläuterte Pumpwirkung der zweiten Förderanordnung 60 kann
bei der in den 3 bis 5 gezeigten
Ausgestaltung dann wirksam sein, wenn die Primärseite 12 und
die Sekundärseite 18 in einer Relativdrehrichtung
bezüglich einander verdreht sind, also beispielsweise im
Zugzustand. Geht das System wieder in einen unbelasteten oder weniger
belasteten Zustand über, hat die zuvor durch die zweite
Förderanordnung 60 durchgeführte Pumpwirkung
zur Folge, dass in den dem Zugbetrieb zugeordneten Belastungsvolumina 43, 43' mehr
erstes Dämpferfluid enthalten ist, als in den dem Schubzustand
zugeordneten Belastungsvolumina 45, 45'. Dieser Überschuss
baut sich zum Teil durch die insbesondere zwischen den verschiedenen
in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Verdrängungskammern
vorhandenen Fluidleckagen und andere nicht vermeidbare Fluidleckagen
ab. Zusätzlich kann jedoch vorgesehen sein, dass beispielsweise
unter Berücksichtigung des Belastungszustands oder/und des
Relativdrehwinkels zwischen der Primärseite 12 und
der Sekundärseite 18 aktiv über die Drehdurchführung 50 erstes
Dämpferfluid aus den Belastungsvolumina 43, 43' abgezogen
wird und den Belastungsvolumina 45, 45' erstes
Dämpferfluid zugeführt wird. Es wird somit möglich,
beispielsweise im unbelasteten Zustand wieder sicherzustellen, dass
die Primärseite 12 und die Sekundärseite 18 in
der Neutral-Relativdrehlage bezüglich einander angeordnet sind.
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Geht
das System in einen Schubzustand, also einen Motorbremszustand über,
kann bei der dargestellten Auslegung die zweite Förderanordnung 60 nicht
wirksam werden, da das Rückschlagventil 88 eine
Strömung in Rich tung zu den Belastungsvolumina 45, 45' nicht
zulässt. Vielmehr steigt im Schubzustand der Druck in diesen
Belastungsvolumina 45, 45', so dass durch Auslegung
der Rückschlagventile 86, 88 darauf geachtet
werden muss, dass nicht ein Überströmen von erstem
Dämpferfluid über die Fluidspeicherkammer 70 zu
den in einem Schubzustand weniger druckbelasteten Belastungsvolumina 43, 43' stattfindet.
Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das bzw. jedes
Rückschlagventil 86 so ausgelegt ist, dass es
bei dem im Schubzustand in den Belastungsvolumina 45, 45' maximal
auftretenden Druck des ersten Dämpferfluids, der sich über ein
möglicherweise dann bereits öffnendes Rückschlagventil 88 in
die Fluidspeicherkammer 70 fortsetzt, nicht öffnet.
Die Auslegung des bzw. jedes Rückschlagventils 88 muss
weiter derart sein, dass die durch die Zurückbewegung des
Kolbenelements 62 in die in 3 dargestellte
Positionierung generierte Saugwirkung zum Öffnen dieses
Rückschlagventils 88 führen kann.
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Weiter
sei darauf hingewiesen, dass bei der im Zugzustand möglichen
Aktivierung der zweiten Förderanordnung 60 nicht
notwendigerweise so viel erstes Dämpferfluid in die Belastungsvolumina 43, 43 gefördert
werden muss, dass die Primärseite 12 und die Sekundärseite 18 wieder
vollständig in die Neutral-Relativdrehlage zurückgedreht
werden. Vielmehr kann möglicherweise auch sukzessive immer
nur so viel erstes Dämpferfluid in dieses Belastungsvolumina 43, 43' gefördert
werden, dass ein zumindest noch eine geringfügige Auslenkung
zwischen Primärseite 12 und Sekundärseite 18 zulassender
Abstand zwischen den Wandungen 38, 38' einerseits
und 40, 40' andererseits vorhanden ist.
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Eine
weitere Variante einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung 10 ist
in 6 erkennbar. Diese entspricht im Aufbau grundsätzlich
der vorhangehend beschriebenen, so dass auf die diesbezüglichen
Erläuterungen verwiesen werden kann.
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Bei
der in 6 dargestellten Ausgestaltungsvariante umfasst
die Bewe gungsanordnung für das Kolbenelement 62 ein
scheibenartiges Verbindungselement 98, das zwischen dem
Bewegungsanschlag 72 und dem Kolbenelement 62 angeordnet
ist. Die beispielsweise wieder blattfederartig ausgebildeten Kopplungselemente 76 sind
am Kolbenelement 62 und an dem Verbindungselement 98 angeordnet. Weitere
Kopplungselemente 76' verbinden das Verbindungselement 98 mit
der Primärseite 12, beispielsweise dem Gehäuse 64.
An dem Verbindungselement 98 ist ein weiterer Anschlag 72' vorgesehen, an
welchem das Kolbenelement 62 zur Anlage kommen kann.
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Die
Auslegung der Kopplungselemente 76, 76' kann derart
sein, dass bei ansteigender Drehbeschleunigung zunächst
die Kopplungselemente 76' auslenken, also eine Relativdrehung
des Verbindungselements 98 bezüglich des Gehäuses 64 zulassen,
während die Kopplungselemente 76 beispielsweise
auf Grund ihrer eigenen Steifigkeit eine Auslenkung des Kolbenelements 62 bezüglich
des Verbindungselements 98 noch nicht zulassen. Es verschiebt
sich also zunächst die das Kolbenelement 62 und
das Verbindungselement 98 umfassende Baugruppe in Richtung
Verringerung des Volumens der Fluidspeicherkammer 70. Bei
weiter ansteigender Drehbeschleunigung des Kolbenelements 62 bezüglich
des Gehäuses 64 lenken auch die Kopplungselemente 76 aus.
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Hier
ist also ein zweistufiger Wirkmechanismus vorhanden, bei dem auf
Grund der seriellen Wirksamkeit der Kopplungselemente 76 und 76' insgesamt
auch ein größerer Hub für das Kolbenelement 62 erreichbar
ist.
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Die 7 zeigt
eine Ausgestaltungsform, die im Wesentlichen hinsichtlich Aufbau
und Funktion der in den 3 bis 5 gezeigten
entspricht. Man erkennt jedoch, dass am Kolbenelement 62 zusätzliche
Massebereiche 100, 102 vorgesehen sind, die das
Massenträgheitsmoment des Kolbenelements 62 erhöhen.
Die Folge davon ist, dass bereits kleinere Drehbeschleunigungen
zwischen dem Kolbenelement 62 und der Primärseite 12 zu
einer Auslenkung des Kolbenelements 62 führen
bzw. eine stärkere Pumpkraft er reichbar ist.
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Die 8 zeigt
eine Ausgestaltungsvariante, bei welcher die Drehzahländerungsanordnung 86 durch
die zusätzlich mit erstem Dämpferfluid aus der Fluidspeicherkammer 70 zu
speisenden Belastungsvolumina 43, 43' bzw. den
darin vorherrschenden Fluiddruck betreibbar ist. Man erkennt, dass
die Verdrängungskammern 42 über einen
Fluidkanal 104 in Fluidverbindung mit einem Bremskolben 106 der Bremseinheit 96 steht.
Eine Fluiddruckerhöhung in dem Fluidkanal 104 führt
zur Verschiebung des Bremskolbens 106, welcher auf eine
feststehende Bremsfläche presst und somit zu einer Verzögerung der
Primärseite 12 führt. Je größer
der Druck in den Belastungsvolumina 43, 43' ist,
desto größer wird auch die durch den Bremskolben 106 generierte Bremskraft.
Es ist selbstverständlich, dass jeder Verdrängungskammer 42, 42' ein
derartiger Fluidkanal 104 mit einem Bremskolben 106 zugeordnet
sein kann.
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Um
dabei sicherzustellen, dass nur bei Erreichen einer bestimmten Grenzauslenkung
zwischen Primärseite 12 und Sekundärseite 18 die
Drehzahländerungsanordnung 86 wirksam wird, kann
dem primärseitig angeordneten Fluidkanal 104 ein
sekundärseitig angeordnetes Verschlusselement 108 zugeordnet
sein, welches normalerweise den Fluidkanal 104 abschließt
und erst bei Erreichen der Grenzauslenkung diesen freigibt, d. h.
die Fluidverbindung zwischen dem Bremskolben 106 und der
Verdrängungskammer 42 freigibt. Sobald durch die
dann einsetzende Wirkung der zweiten Förderanordnung 60 ausreichend
erstes Dämpferfluid aus der Fluidspeicherkammer 70 in
die Verdrängungsvolumina 43, 43' gefördert
ist und eine bestimmte Rückdrehung zwischen Primärseite 12 und
Sekundärseite 18 stattgefunden hat, schließt
das Verschlusselement 108 den Fluidkanal 104 wieder
ab, mit der Folge, dass die auf den beispielsweise federvorbelastet
in Richtung Aufheben der Bremswirkung dann zurückzuführenden Bremskolben 106 einwirkende
Druckbelastung ebenfalls wieder abnimmt. Dabei sollte die Federvorspannung
für den Bremskolben 106 so gewählt werden, dass
bei bzw. kurz vor Erreichen der Grenzauslenkung beim Zurückdrehen
die Bremswirkung der Bremseinheit 106 wieder vollständig
aufgehoben ist, so dass bei durch das Verschlusselement 108 dann wieder
abgeschlossenem Fluidkanal 104 der dort vorherrschende
Fluiddruck nicht ausreicht, um den Bremskolben 106 zum
Erzeugen einer Bremswirkung zu verschieben.
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Mit
der erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform einer
Torsionsschwingungsdämpferanordnung wird es möglich,
dafür zu sorgen, dass bei übermäßiger
Verdrehung zwischen Primärseite und Sekundärseite
beispielsweise im Zugzustand aus der Drehbewegung bzw. Drehzahländerung
der Torsionsschwingungsdämpferanordnung selbst eine Pumpwirkung erzeugt
wird. Diese Pumpwirkung kann grundsätzlich auch dazu genutzt
werden, die zwischen den verschiedenen Belastungsvolumina entstehenden
Fluidleckagen bei vorhandener Druckdifferenz auszugleichen. Grundsätzlich
könnte die Auslegung auch derart sein, dass der erfindungsgemäße
Effekt der Fluidförderung im Schubzustand genutzt wird,
sofern bei Auslegung eines Antriebsstrangs der Schubzustand kritischer
ist. Auch sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich
zum Auslösen der Pumpwirkung auch eine Drehzahländerung
der Sekundärseite genutzt werden kann. In diesem Falle
ist das Kolbenelement 62 an die Sekundärseite
anzukoppeln und der Sekundärseite eine Drehzahländerungsanordnung zuzuordnen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006061342
A1 [0002]