DE102012207862A1

DE102012207862A1 - Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102012207862A1
Application number: DE201210207862
Authority: DE
Inventors: Daniel Lorenz; Ingrid Hoffelner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-11-14
Also published as: WO2013167345A1; EP2847489A1; US20150122604A1; JP2015516555A; CN104285073A; CN104285073B; US9765839B2; KR20150007308A

Abstract

Eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfasst einen zur Drehung um eine Drehachse A anzutreibenden Eingangsbereich und einen Ausgangsbereich, sowie einen ersten Drehmoment-übertragungsweg und parallel dazu einen zweiten Drehmomentübertragungsweg, die von dem Eingangsbereich ausgehen und eine, mit dem Ausgangsbereich in Verbindung stehende Koppelanordnung zur Überlagerung der über die beiden Drehmomentübertragungswege geleiteten Drehmomente und eine Phasenschieberanordnung für den ersten Drehmomentübertragungsweg zur Erzeugung einer Phasenverschiebung von über den ersten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten bezüglich über den zweiten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten und einem Massependel in der Phasenschieberanordnung und/oder in der Koppelanordnung

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend einen zur Drehung um eine Drehachse A anzutreibenden Eingangsbereich und einen Ausgangsbereich, wobei zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich ein erster Drehmomentübertragungsweg und parallel dazu ein zweiter Drehmomentübertragungsweg sowie eine Koppelanordnung zur Überlagerung der über die Drehmomentübertragungswege geleiteten Drehmomente vorgesehen sind, wobei im ersten Drehmomentübertragungsweg eine Phasenschieberanordnung zur Erzeugung einer Phasenverschiebung von über den ersten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten bezüglich über den zweiten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen ist.
Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 007 118 A1 ist eine gattungsgemäße Drehschwingungsdämpfungsanordnung bekannt, welche das in einen Eingangsbereich beispielsweise durch eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eingeleitete Drehmoment in einen über einen ersten Drehmomentübertragungsweg übertragenen Drehmomentenanteil und einen über einen zweiten Dreh-momentübertragungsweg geleiteten Drehmomentenanteil aufteilt. Bei dieser Drehmomentenaufteilung wird nicht nur ein statisches Drehmoment aufgeteilt, sondern auch die im zu übertragenen Drehmoment enthaltenen Schwingungen bzw. Drehungleichförmigkeiten, beispielsweise generiert durch die periodisch auftretenden Zündungen in einer Brennkraftmaschine, werden anteilig auf die beiden Drehmomentübertragungswege aufgeteilt. In einer Koppelanordnung werden die über die beiden Drehmomentübertragungswege übertragenen Drehmomentenanteile wieder zusammengeführt und dann als ein Gesamtdrehmoment in den Ausgangsbereich, beispielsweise eine Reibungskupplung oder dergleichen, eingeleitet.
In zumindest einem der Drehmomentübertragungswege ist eine Phasenschieberanordnung vorgesehen, welche nach Art eines Schwingungsdämpfers, also mit einer Primärseite und einer durch die Kompressibilität einer Federanordnung bezüglich dieser verdrehbaren Sekundärseite, aufgebaut ist. Insbesondere dann, wenn dieses Schwingungssystem in einen überkritischen Zustand übergeht, also mit Schwingungen angeregt wird, die über der Resonanzfrequenz des Schwingungssystems liegen, tritt eine Phasenverschiebung von bis zu 180° auf. Dies bedeutet, dass bei maximaler Phasenverschiebung die vom Schwingungssystem abgegebenen Schwingungsanteile bezüglich der vom Schwingungssystem aufgenommenen Schwingungsanteile um 180° phasenverschoben sind. Da die über den anderen Drehmomentübertragungsweg geleiteten Schwingungsanteile keine oder ggf. eine andere Phasenverschiebung erfahren, können die in den zusammengeführten Drehmomentenanteilen enthaltenen und bezüglich einander dann phasenverschobenen Schwingungsanteile einander destruktiv überlagert werden, so dass im Idealfall das in den Ausgangsbereich eingeleitete Gesamtdrehmoment einem ein im Wesentlichen keine Schwingungsanteile enthaltenes statisches Drehmoment ist.
Ausgehend vom erläuterten Stand der Technik ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung vorzusehen, welche ein noch weiter verbessertes Schwingungsdämpfungsverhalten aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Drehschwingungsdämpferanordnung, welche zusätzlich das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 umfasst gelöst.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend einen zur Drehung um eine Drehachse A anzutreibenden Eingangsbereich und einen Ausgangsbereich, wobei zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich ein erster Drehmomentübertragungsweg und parallel dazu ein zweiter Drehmomentübertragungsweg sowie eine Koppelanordnung zur Überlagerung der über die Drehmomentübertragungswege geleiteten Drehmomente vorgesehen sind und wobei im ersten Drehmomentübertragungsweg eine Phasenschieberanordnung zur Erzeugung einer Phasenverschiebung von über den ersten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten bezüglich über den zweiten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen ist.
Bei dieser Anordnung ist dabei weiter ein Massependel vorgesehen, welches in der Phasenschieberanordnung oder in der Koppelanordnung oder in der Phasenschieberanordnung und der Koppelanordnung angeordnet ist. Durch die unterschiedliche Anordnung des Massependels innerhalb der Drehschwingungsdämpferanordnung kann auf das entsprechende Schwingungsverhalten und die bauraumtechnischen Platzverhältnisse reagiert werden. Das Massependel, das auch als Tilger oder Tilgermasse bekannt ist, ist derartig ausgeführt, dass es sich unter dem Einfluss einer Drehungleichförmigkeit relativ zu seinem Trägerelement verlagern und somit das Schwingungsverhalten der Drehschwingungsanordnung durch seine veränderte Massenposition beeinflussen kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungen angegeben.
In einer ersten vorteilhaften Ausführung umfasst die Koppelanordnung ein erstes und ein zweites Eingangsteil, in die über den ersten und den zweiten Drehmomentübertragungsweg geführte Drehmomente eingeleitet werden, sowie eine Überlagerungseinheit, in der die eingeleiteten Drehmomente wieder zusammengeführt werden und ein Ausgangsteil, das das zusammengeführt Drehmoment zum Beispiel an eine Reibkupplung weiterführt. Das erste Eingangsteil ist in seiner Wirkrichtung auf der einen Seite mit der Phasenschieberanordnung und auf der anderen Seite mit der Überlagerungseinheit verbunden. Das zweite Eingangsteil ist in seiner Wirkrichtung auf der einen Seite mit dem Eingangsbereich und auf der anderen Seite mit der Überlagerungseinheit verbunden. Die Überlagerungseinheit wiederum ist in ihrer Wirkrichtung auf der einen Seite sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Eingangsteil und auf der anderen Seite mit dem Ausgangsteil verbunden. Das Ausgangsteil bildet den Ausgangsbereich und kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Reibkupplung aufnehmen.
Um in einfacher Art und Weise die Phasenverschiebung in einem der Drehmomentübertragungswege erlangen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Phasenschieberanordnung ein Schwingungssystem mit einer Primärmasse und einer gegen die Wirkung einer Federanordnung bezüglich der Primärmasse um die Drehachse A drehbaren Sekundärmasse umfasst. Ein derartiges Schwingungssystem kann also nach Art eines an sich bekannten Schwingungsdämpfers aufgebaut sein, bei dem insbesondere durch Beeinflussung der primärseitigen Masse und der sekundärseitigen Masse bzw. auch der Steifigkeit der Federanordnung die Resonanzfrequenz des Schwingungssystems definiert eingestellt werden kann und damit auch festgelegt werden kann, bei welcher Frequenz ein Übergang in den überkritischen Zustand auftritt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das Massependel in die Koppelanordnung positioniert wird. In die Koppelanordnung werden die zwei aufgeteilten Drehmomente mittels eines ersten Eingangsteils und eines zweites Eingangsteils eingeleitet und in einem Zwischenteil wieder zusammengeführt. Dabei steht das erste Eingangsteil, das vorzugsweise durch eine Zwischenmasse gebildet wird, mit dem Ausgangsteil des Phasenschiebers, vorteilhaft, bei einreihigen Ausführungen mit einem Außenfedersatz, durch die Nabenscheibe gebildet, oder bei zweireihiger Ausführung mit einem Außenfedersatz und einem Innenfedersatz durch die Deckbleche gebildet, in drehfester Verbindung. Das zweite Eingangsteil, in günstiger Ausgestaltung durch den Planetenträger gebildet, ist in drehfester Verbindung mit dem Eingangsbereich, welcher als Kurbelwelle oder Primärmasse ausgeführt sein kann. Das in der Überlagerungseinheit zusammengeführte Drehmoment kann über das Ausgangsteil zum Beispiel an eine Reibkupplung weitergegeben. Die Positionierung des Massependels innerhalb der Koppelanordnung kann an dem ersten Eingangsteil, vorzugsweise an der Zwischenmasse und/oder der Nabenscheibe, dem zweiten Eingangsteil, vorteilhaft als Planetenträger gebildet, dem Zwischenteil, in möglicher Ausgestaltung als Überlagerungseinheit und an dem Ausgangsteil erfolgen.
Die Positionierung des Massependels an dem ersten Eingangsteil, bzw. der Zwischenmasse und oder der Nabenscheibe, kann wegen des großen Anbindungsradius als besonders vorteilhaft gesehen werden. Durch die Positionierung des Massependel an der Zwischenmasse und oder der Nabenscheibe können Drehungleichförmigkeiten im ersten Drehmomentübertragungsweg, welcher als Hauptzweig der Drehmomentübertragung betrachtet werden kann, reduziert, aber auch durch entsprechende Abstimmung des Massependels die Motorordnungen verstärkt werden, um eine Momentenüberlagerung des ersten und des zweiten Drehmomentübertragungsweges zu verbessern.
Bei einer vorteilhaften Positionierung des Massependels am zweiten Eingangsteil, der das zweite Drehmoment überträgt und als Überlagerungszweig bezeichnet werden kann und hier durch den Planetenträger gebildet wird, kann der Massependels wegen des großen Anbindungsradius als besonders leistungsfähig gesehen werden. Durch die steife Anbindung des Überlagerungszweiges werden die höheren Motorordnungen in diesem Zweig nicht reduziert. Die Auslöschung der Signale ist deshalb nicht optimal möglich. Diese Anordnung des Massependels am Planetenträger reduziert die höheren Motorordnungen vor der Überlagerung und der Vorentkopplung in beiden Drehmomentübertragungswegen. Deshalb wird die Signalform in beiden Drehmomentübertragungswegen ähnlicher und damit günstiger für die Überlagerung. Damit funktioniert eine Auslöschung besser, das heißt, dass die Leistungsfähigkeit der Drehschwingungsdämpfungsanordnung steigt.
Eine vorzugsweise Positionierung des Massependels am radial äußeren Bereich des Ausgangsteils kann wegen den geometrischen Randbedingungen besonders leistungsfähig sein.
Aus bauraumtechnischer Sicht kann jedoch auch ein Anbringen des Massependels weiter radial innen an dem Ausgangsteil vorteilhaft sein. Mit dem Einsatz des Massependels am Ausgangsteil der Koppelanordnung kann die Restungleichförmigkeit weiter abgesenkt werden, insbesondere bei mittleren bis höheren Drehzahlen. Bei dieser Anordnung kann die Leistungsverzweigung auf sehr niedrige Drehzahlen (Leerlauf bis mittlere Drehzahlen) ausgelegt werden und eben dort optimal wirken, wo das Massependel auf Grund der fehlenden Anregungsdrehzahl noch nicht das erforderliche Gegenmoment zur Reduzierung des Wechselmoments erzeugen kann und deshalb in seiner Leistungsfähigkeit stark begrenzt ist. Im Bereich höherer Drehzahlen, bei denen die Leistungsfähigkeit der Leistungsverzweigung ohne weitere Verstellung sinkt, kann das Massependel auf Grund der dann gegebenen Anregungsdrehzahl optimal wirken und die vorhandenen Drehungleichförmigkeit weiter deutlich reduzieren. Ein weiterer Vorteil durch die Vorentkoppelung mit der Leistungsverzweigung ist, dass die Massependel erheblich leichter und kleiner im Vergleich zur Entkoppelung mit einem ZMS oder ZMS mit Massependel, ausgelegt werden können. Dadurch können sich Vorteile bei der Lagerbelastung, dem Verschleiß, des notwendigen Bauraumes und des Gesamtmassenträgheitsmomentes ergeben. Insbesondere bei Downspeeding, Downsizing, Erhöhung des Nennmomentes bei niedrigen Drehzahlen mit stark zunehmender Anregung in diesem Bereich und Zylinderabschaltung können sich Vorteile durch die Kombination der Leistungsverzweigung mit einem Massependel ergeben.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Massependel in der Phasenschieberanordnung positioniert werden. In der Phasenschieberanordnung, die vornehmlich aus einer Primärmasse, einem mit der Primärmasse verbundenen Deckblech und einem Außenfedersatz besteht, wird ein Teil des Drehmomentes das vom Eingangsbereich, beispielsweise der Kurbelwelle, kommt, über die Primärmasse in den Außenfedersatz geleitet. Von dem Außenfedersatz nimmt die Nabenscheibe das Drehmoment auf und leitet es an die Zwischenmasse weiter.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann in der Phasenschieberanordnung zusätzlich zum Außenfedersatz ein Innenfedersatz positioniert sein. In diesem Fall wird das Drehmoment, das an der Nabenscheibe anliegt in den Innenfedersatz geleitet und von dem Innenfedersatz an die Deckbleche weiter gegeben. Die Deckbleche, die drehfest mit der Zwischenmasse verbunden, leiten das Drehmoment an die Zwischenmasse weiter.
Bei der Positionierung in der Phasenschieberanordnung kann das Massependel jeweils einseitig an der Primärmasse, einseitig an dem Deckblech, oder auch beidseitig an Primärmasse und Deckblech jeweils radial innerhalb oder radial außerhalb des Außenfedersatzes und/oder radial außerhalb des Innenfedersatzes positioniert werden. Je nach Anordnung können sich Vorteile im axialen oder radialen Bauraum, sowie in der Leistungsfähigkeit des Massependels ergeben. Die vorteilhafte Positionierung des Massependels an der Primärmasse und/oder des Deckbleches kann in Kombination mit der Leistungsverzweigung dazu verwendet werden bestimmte Frequenzen bzw. Motorordnungen (frequenz-/ordnungsvariabel) zu tilgen bzw. zu reduzieren. Dadurch wird aber nicht nur eine bessere Vorentkoppelung der primärseitigen Drehungleichförmigkeit durch Reduzierung einer oder mehrerer Motorordnungen erreicht, sondern auch eine optimalere Überlagerung durch Anpassung der Signale in den beiden Leistungszweigen. Die möglichen Vorteile der günstigeren Überlagerung im Koppelgetriebe ergeben sich deshalb, weil höhere Motorordnungen im Eingangssignal ausgelöscht bzw. stark reduziert werden und damit das Signal im Überlagerungszweig dem des Hauptzweiges, bezogen auf die auszulöschende Motorordnung in der Regel die Hauptmotorordnung, gleich oder zumindest ähnlicher wird. Das geschieht daher, weil der Außen- bzw. Innenfedersatz im Hauptzweig die höheren Motorordnungen sehr gut entkoppeln kann. Durch die steife Anbindung des Überlagerungszweiges werden die höheren Motorordnungen in diesem Zweig nicht reduziert. Die Auslöschung der Signale ist deshalb nicht optimal möglich. Die Anordnung des Massependels an der Primärmasse und/oder dem Deckblech reduziert die höhere Motorordnung vor der Überlagerung und der Vorentkoppelung in beiden Zweigen. Deshalb wird die Signalform in beiden Zweigen ähnlicher und damit günstiger für die Überlagerung. Damit funktioniert die Auslöschung besser, d.h. die Leistungsfähigkeit der Leistungsverzweigung steigt.
Im Folgenden werden ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie weitere Ausführungsvarianten anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigt:
1 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Massependel und einem Adapterstück an einer Primärmasse der Phasenschieberanordnung radial innerhalb eines Außendämpfers,
2 eine Drehschwingungsdämpferanordnung gemäß 1, jedoch ohne Adapterstück,
3 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Massependel an der Primärmasse radial außerhalb eines Innendämpfers,
4 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Massependel welches an der Primärmasse und einem damit verbundenen Deckblech radial außerhalb des Innendämpfers verbunden ist,
5 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Massependel, welches an dem Deckblech radial außen angeordnet ist,
6 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Massependel an einem Planetenträger einer Koppelanordnung,
7 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Massependel an dem Planetenträger und einer vergrößerten Masse des Massependels 16 gegenüber 6,
8 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Massependel radial außen an dem Ausgangsteil nach dem Prinzip Sarazin,
9 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Massependel radial außen an dem Ausgangsteil nach dem Prinzip Salomon,
10 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Massependel radial innen an dem Ausgangsteil,
11 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Massependel am Ausgangsteil radial außerhalb einer Durchgriffsöffnung auf axialer Höhe der Koppelanordnung,
12 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem verstellbaren Festfrequenztilger als Massependel radial außen an dem Ausgangsteil,
13 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Massependel an einer Zwischenmasse
14 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem verstellbaren Massependel radial außen an der Zwischenmasse nach dem Prinzip Sarazin,
15 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Massependel an einer Nabenscheibe der Phasenschieberanordnung,
16 eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem radial zwischen Innen- und Außenfedersatz an der Nabenscheibe angeordnetes Massependel,
17 eine Drehschwingungsdämpferanordnung als schematisches Schaubild mit einzelnen Anbindungsoptionen für das Massependel.
In 1 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 dargestellt, welche nach dem Prinzip der Leistungs- bzw. Drehmomentenaufzweigung arbeitet. Die Drehschwingungsdämpferanordnung 10 kann in einem Antriebsstrang beispielsweise eines Fahrzeugs zwischen einem Antriebsaggregat, also beispielsweise einer Brennkraftmaschine und dem folgenden Teil des Antriebsstrangs, also beispiels-weise einer Reibungskupplung, einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder dergleichen, angeordnet werden.
Die Drehschwingungsdämpferanordnung 10 umfasst einen allgemein mit 50 bezeichneten Eingangsbereich der um die Drehachse A drehbar ist. Dieser Eingangsbereich 50 kann beispielsweise durch Verschraubung an eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angebunden werden. Im Eingangsbereich 50 zweigt sich das von einem Antriebsaggregat aufgenommene Drehmoment in einen ersten Drehmomentübertragungsweg 55, der auch als Hauptzweig 30 bezeichnet werden kann und in einen zweiten Drehmomentübertragungsweg 56, der auch als Überlagerungszweig 31 bezeichnet werden kann, auf. Im Bereich einer allgemein mit 61 bezeichneten Koppelanordnung werden die über die beiden Drehmomentübertragungswege 55, 56 geleiteten Drehmomentenanteile mittels eines ersten Eingangsteils 70 und eines zweiten Eingangsteils 71 in die Koppelanordnung 61 eingeleitet und wieder zusammengeführt und dann zu einem Ausgangsbereich 60 weitergeleitet, welcher im dargestellten Beispiel ein Sekundärschwungrad 4 einer Reibungskupplung umfasst.
In den ersten Drehmomentübertragungsweg 55 ist ein allgemein mit 51 bezeichnetes Schwingungssystem integriert. Das Schwingungssystem 51 ist als Phasenschieberanordnung 65 wirksam und umfasst eine beispielsweise an das Antriebsaggregat anzubindende Primärmasse 1, sowie eine das Drehmoment weiterleitende Zwischenmasse 3. Die Primärmasse 1 umschließt mit dem Deckblech 2, welche drehfest miteinander verbunden sind, nach radial außen hin im Wesentlichen vollständig einen Raumbereich, in welchem ein Außenfedersatz 5 für das Schwingungssystem 51 aufgenommen ist. Der Außenfedersatz 5 umfasst eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden und ggf. auch ineinander geschachtelt angeordneten Federeinheiten 57, wobei jede Federeinheit 57 vorzugsweise wenigstens eine Schraubendruckfeder umfasst. Die Federeinheiten 57 des Außenfedersatzes 5 stützen sich bezüglich der Primärmasse 1 einerseits und einer als Zentralscheibe ausgebildeten Nabenscheibe 7 andererseits ab. Diese Nabenscheibe 7 ist beispielsweise durch Schraubbolzen 52 drehfest mit der Zwischenmasse 3 verbunden.
Ein Massependel 16, das hier mit einem zusätzlichen Adapterstück 41 ausgeführt ist, ist an der Primärmasse 1 radial innerhalb des Außenfedersatzes 5 in einem Bauraum, welcher durch die nach außen gekröpfte Primärmasse 1 und die nach außen gekröpfte Nabenscheibe 7 gebildet wird, positioniert. Das Adapterstück 41 dient zur Reibungsreduzierung für einen Axialanschlag 42 des Massependels 16. Die Oberfläche des Adapterstücks 41 ist reibungsreduziert ausgeführt, z.B. durch speziell eingebrachte Beschichtungen wie Teflon, wodurch die axiale Reibung des Massependels 16 über den Axialanschlag 42 sehr gering ausgelegt werden kann.
Das hier gezeigte Massependel 16 arbeitet nach dem bekannten Prinzip von Salomon. Es kann aber auch ein Massependel nach dem bekannten Prinzip von Sarazin oder jedes funktional geeignete Massependel für diese Ausführungsvariante und für die folgenden Ausführungsvarianten in den 2–16 verwendet werden. Grundsätzlich sind die bekannten Massependel nach dem Prinzip von Salomon oder Sarazin von ihrer funktionsweise gleich (es kann hier auch von einem Sarazintilger und Salomontilger gesprochen werden). Beide Massependel beruhen auf dem Prinzip der Massenverlagerung gegenüber seines Trägerteils auf Grund sich verändernder Drehzahlen. Der Salomontilger ist bezüglich des radialen Bauraumbedarfs günstiger. Ein weiterer Vorteil beim Salomontilger ist die einfache Anpassung der Abstimmordnung durch entsprechende Auslegung der Bahngeometrie in der sich das Massependel 16 bewegt. Beim Sarazintilger muss dazu der Schwerpunktradius der Massekörper verändert werden z.B. durch eine federnd gelagerte Masse die mit steigender Drehzahl nach radial außen wandert.
In 2 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 1 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16, das ohne das Adapterstück 41 an der Primärmasse 1 radial innerhalb des Außenfedersatzes positioniert ist. Das Weglassen des Adapterstückes 41 bewirkt, dass der Axialanschlag 42 direkt an der Primärmasse 1 reibt und das Massependel 16 durch das Wegfallen des Adapterstückes 41 größer ausgelegt werden kann. Da die Primärmasse in der Regel nicht nachgearbeitet oder mit einer reibungsmindernden Beschichtung, wie Teflon, beschichtet ist, kann die Reibung zwischen Primärmasse 1 und Massependel 16 höher sein, als bei der Verwendung mit einem Adapterstückes wie in 1 beschrieben. Die erhöhte Reibung zwischen dem Massependel 16 und der Primärmasse 1 kann einen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Massependels 16 haben. In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann die Primärmasse 1 an der Reibfläche zu dem Axialanschlag 42 des Massependels 16 mit einer reibungsmindernden Beschichtung, wie Teflon, beschichtet sein. Das hier gezeigte Massependel 16 arbeitet nach dem Prinzip von Salomon.
In 3 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 1 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16, das radial außerhalb eines Innenfedersatzes 6 an der Primärmasse 1 befestigt ist. Auch dieser Innenfedersatz 6 umfasst eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden und ggf. ineinander geschachtelten Federeinheiten 58, jede vorzugsweise mit wenigstens einer Schraubendruckfeder ausgebildet. Die Federeinheiten 58 des Innenfedersatzes 6 stützen sich einerseits an mindestens einem Abdeckblech 14 und andererseits an der Nabenscheibe 7 ab. Bei dieser gezeigten Ausführungsform ist der Außenfedersatz 5 nicht vorhanden. Das hier dargestellte Massependel arbeitet nach dem Prinzip von Salomon.
In 4 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 1 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16, das radial außerhalb des Innenfedersatzes 6 einerseits an der Primärmasse 1 und andererseits an dem Deckblech 2 befestigt ist. Bei dieser gezeigten Ausführungsform ist der Außenfedersatz 5 nicht vorhanden. Das gezeigte Massependel 16 arbeitet nach dem Prinzip von Salomon.
In 5 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 1 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16, das radial außen am Deckblech 2 befestigt ist. Diese Anordnung des Massependels 16 ist wegen seiner radial weit außenliegenden Position besonders leistungsfähig. Gegenüber 1 besitzt diese Ausführung der Drehschwingungsdämpferanordnung 10 zusätzlich zu dem Außenfedersatz 5 einen optionalen Innenfedersatz 6, wie schon in 3 beschrieben. Das hier dargestellte Massependel 16 arbeitet nach dem Prinzip von Sarazin.
In 6 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 1 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16, das radial außen an dem Planetenträger 8 zwischen den Planetenräder 9 positioniert ist. Zur Bauraumreduzierung können die Massependel am Außendurchmesser abgerundet sein. Durch die Positionierung des Massependels 16 radial außen ist das Massependel 16 besonders leistungsfähig im Vergleich zu einem Einbauort, der radial weiter innen liegt. Das hier gezeigte Massependel 16 arbeitet nach dem Prinzip von Salomon.
In 7 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 6 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16, das eine vergrößerte Tilgermasse 68 besitzt. Diese vergrößerte Tilgermasse 68 kann mittels einer Schraubverbindung an die vorhandene Masse des Massependels 16 befestigt werden. Wie in 6 dargestellt arbeitet das Massependel 16 hier nach dem Prinzip von Salomon.
In 8 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 1 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16, das radial außen am Sekundärschwungrad 4 positioniert ist und durch diese Position radial außen sehr leistungsfähig sein kann. Auf Grund der festen geometrischen Verhältnisse ist keine Frequenzvariabilität gegeben. Es liegt hier ein Festfrequenztilger vor. Gegenüber 1 besitzt diese Ausführung der Drehschwingungsdämpferanordnung 10 zusätzlich einen optionalen Innenfedersatz 6. Das hier gezeigte Massependel 16 arbeitet nach dem Prinzip von Sarazin.
In 9 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 8 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16 nach dem Prinzip von Salomon.
In 10 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 6 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16, das radial innen auf Seite einer zum Beispiel anzuflanschenden Kupplung an dem Sekundärschwungrad 4 mittels eines abgesetzten Anbindungsbleches 36 positioniert ist. Diese Ausgestaltung findet vornehmliche Anwendung bei radial begrenzten Bauräumen für die Drehschwingungsdämpferanordnung 10. Das hier gezeigte Massependel 16 ist ein Salomontilger.
In 11 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 10 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16, das an dem Sekundärschwungrad 4 mittels eines Anbindungsbleches 36 radial außerhalb der Durchgriffsöffnung 67 auf axialer Höhe der Koppelanordnung 61 positioniert ist. Diese Ausführungsform ist vom Platzbedarf besonders vorteilhaft, da der Raum zwischen Koppelanordnung 61 und Sekundärschwungrad 4 genutzt werden kann. Das gezeigte Massependel 16 arbeitet nach dem Prinzip von Salomon.
In 12 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 11 dargestellt, jedoch mit einem verstellbaren Festfrequenztilger 15 als Massependel 16. Bei dem Festfrequenztilger 15 ist seine Masse über eine Blattfeder 17 an die zu tilgende Masse, hier das Sekundärschwungrad 4 verbunden. Durch einen Gleitstein 18, der federbelastet ist und sich durch die Fliehkraft entgegen der Federkraft radial nach außen bewegt, kann die flexible Länge der Blattfeder 17 mit steigender Drehzahl verringert und damit die Steifigkeit der Blattfeder 17 erhöht werden. Durch diese Veränderung der flexiblen Länge der Blattfeder 17 kann bei unterschiedlichen Drehzahlen die Hauptmotorordnung getilgt werden. Wäre die Länge der Blattfeder 17 immer gleich, so würde das Massependel nur auf eine Anregungsfrequenz wirken.
In 13 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 10 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16, das radial außen beidseitig, oder auch einseitig an der Zwischenmasse 3 positioniert werden kann. Der große Anbindungsradius ist für die Leistungsfähigkeit des Massependels 16 vorteilhaft. Das Massependel 16 arbeitet hier nach dem Prinzip von Salomon.
In 14 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 13 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16 nach dem Prinzip von Sarazin. Hier ist im Gegensatz zur 13 der Anbindungs-/Schwerpunktradius des Massependels über die Fliehkraft (=Drehzahl) veränderbar und damit frequenzvariabel ausgeführt. Der Anbindungsradius des Massependels ist über eine federnde Lagerung umgesetzt.
In 15 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 1 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16, das beidseitig an der Nabenscheibe 7 radial innerhalb des Außenfedersatzes 5 positioniert ist. Ein Innenfedersatz 6 ist bei dieser Ausführungsvariante nicht vorhanden. Diese Ausführungsform kann als besonders vorteilhaft hinsichtlich des Bauraumes gesehen werden, da es den Bauraum radial innerhalb des Außenfedersatzes 5 nutzt. Das dargestellte Massependel 16 ist als Salomontilger gezeigt.
In 16 ist eine Drehschwingungsdämpferanordnung 10 wie grundsätzlich in 15 dargestellt, jedoch mit einem Massependel 16, das radial zwischen dem Außenfedersatz 5 und dem Innenfedersatz 6 an der Nabenscheibe 7 angeordnet ist. Wie auch in 15 ist hier der Salomontilger dargestellt.
Bezugszeichenliste

1: Primärmasse
2: Deckblech
3: Zwischenmasse
4: Sekundärschwungrad
5: Außenfedersatz
6: Innenfedersatz
7: Nabenscheibe
8: Planetenträger
9: Planetenräder
10: Drehschwingungsdämpferanordnung
14: Abdeckbleche
15: Festfrequenztilger
16: Massependel
17: Blattfeder
18: Gleitstein
22: Lager Zwischenmasse
23: Lager Zwischenmasse
24: Lager Sekundärschwungrad
29: Kurbelwelle
30: Hauptzweig
31: Überlagerungszweig
32: Koppelgetriebe
36: Anbindungsblech
38: Steifigkeit Planetenträger
39: Kupplungsscheibe
40: Kupplungsscheibendämpfer
41: Adapterstück
42: Axialanschlag
50: Eingangsbereich
51: Schwingungssystem
52: Schraubbolzen
53: Federanordnung
54: Bauraum
55: erster Drehmomentübertragungsweg
56: zweiter Drehmomentübertragungsweg
57: Federeinheiten
58: Federeinheiten
60: Ausgangsbereich
61: Koppelanordnung
65: Phasenschieberanordnung
67: Durchgriffsöffnung
68: vergrößerte Tilgermasse
70: erstes Eingangsteil
71: zweites Eingangsteil
75: Überlagerungseinheit
77: Ausgangsteil
A: Drehachse A

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011007118 A1 [0002]

Claims

Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10), insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend – einen zur Drehung um eine Drehachse (A) anzutreibenden Eingangsbereich (50) und einen Ausgangsbereich (60) und – einen ersten Drehmomentübertragungsweg (55) und parallel dazu einen zweiten Drehmomentübertragungsweg (56), die beide von dem Eingangsbereich (50) ausgehen und – eine, mit dem Ausgangsbereich (60) in Verbindung stehende Koppelanordnung (61) zur Überlagerung der über die Drehmomentübertragungswege (55; 56) geleiteten Drehmomente und – eine Phasenschieberanordnung (65) für den ersten Drehmomentübertragungsweg (55) zur Erzeugung einer Phasenverschiebung von über den ersten Drehmomentübertragungsweg (55) geleiteten Drehungleichförmigkeiten bezüglich über den zweiten Drehmomentübertragungsweg (56) geleiteten Drehungleichförmigkeiten dadurch gekennzeichnet, dass in der Phasenschieberanordnung (65) oder in der Koppelanordnung (61) oder in der Phasenschieberanordnung (65) und der Koppelanordnung (61) ein Massependel (16) angeordnet ist, das so ausgebildet ist, dass es sich unter Einfluss einer Drehungleichförmigkeit relativ zu seinem Trägerelement verlagern kann.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelanordnung (61) ein erstes Eingangsteil (70), ein zweites Eingangsteil (71), eine Überlagerungseinheit (75) und ein Ausgangsteil (77) umfasst wobei das erste Eingangsteil (70) mit der Phasenschieberanordnung (65) und der Überlagerungseinheit (75) verbunden ist und das zweite Eingangsteil (71) mit dem Eingangsbereich (50) und der Überlagerungseinheit (75) verbunden ist und die Überlagerungseinheit (75) sowohl mit dem ersten Eingangsteil (70), als auch mit dem zweiten Eingangsteil (71) und dem Ausgangsteil (77) verbunden ist und wobei das Ausgangsteil (77) den Ausgangsbereich (60) bildet.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenschieberanordnung (65) ein Schwingungssystem (51) mit einer Primärmasse (1) und einer gegen die Wirkung einer Federanordnung (53) bezüglich der Primärmasse (1) um die Drehachse (A) drehbare Zwischenmasse (3) umfasst.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Massependel (16) in der Koppelanordnung (61) mit dem ersten Eingangsteil (70) oder mit dem zweiten Eingangsteil (71) oder mit dem Ausgangsteil (77) verbunden ist.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Massependel (16) in der Phasenschieberanordnung (65) mit der Primärmasse (1) und/oder mit einem, mit der Primärmasse verbundenen Deckblech (2) verbunden ist.