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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend einen zur Drehung um eine Drehachse 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.
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Aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2011 007 118 A1 ist eine 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 Drehmomentübertragungsweg 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. Auch aus der deutschen Patentanmeldungen
DE 10 2011 086 982 A1 ist eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung wie oben beschrieben bekannt, jedoch ist hier die Koppelanordnung als eine Hebelkoppelanordnung ausgeführt, wohingegen die
DE 10 2011 007 118 A1 als Koppelanordnung eine Planetengetriebeanordnung vorsieht. Die Koppelanordnung führt hier die beiden Drehmomentübertragungswege wieder zusammen leitet das zusammengeführte Gesamtdrehmoment in den Ausgangsbereich, beispielsweise eine Reibungskupplung oder dergleichen, ein.
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In zumindest einem der Drehmomentübertragungswege ist eine Phasenschieberanordnung vorgesehen, welche nach Art eines Schwingungsdämpfers, also mit einem Primärelement und einem durch die Kompressibilität einer Federanordnung bezüglich diesem drehbaren Sekundärelement, 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 ein im Wesentlichen keine Schwingungsanteile enthaltenes statisches Drehmoment ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung vorzusehen, welche bei einfachem Aufbau ein verbessertes Schwingungsdämpfungsverhalten aufweist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend einen zur Drehung um eine Drehachse (A) anzutreibenden Eingangsbereich und einen Ausgangsbereich, wobei zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich zueinander parallel ein erster Drehmomentübertragungsweg zur Übertragung eines ersten Drehmomentanteils und ein zweiter Drehmomentübertragungsweg zur Übertragung eines zweiten Drehmomentanteils eines zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich zu übertragenden Gesamtdrehmomentes vorgesehen sind, eine Phasenschieberanordnung wenigstens im ersten Drehmomentübertragungsweg, zur Erzeugung einer Phasenverschiebung von über den ersten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten bezüglich über den zweiten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten, wobei die Phasenschieberanordnung ein Schwingungssystem mit einem Primärelement und einem gegen die Rückstellwirkung einer Dämpferelementanordnung bezüglich dem Primärelement um die Drehachse (A) drehbaren Sekundärelement umfasst, eine Koppelanordnung zur Zusammenführung des über den ersten Drehmomentübertragungsweg übertragenen ersten Drehmomentanteils und des über den zweiten Drehmomentübertragungsweg übertragenen zweiten Drehmomentanteils, wobei die Koppelanordnung ein erstes Eingangsglied, verbunden mit dem ersten Drehmomentübertragungsweg, ein zweites Eingangsglied, verbunden mit dem zweiten Drehmomentübertragungsweg und ein Ausgangsglied, verbunden mit dem Ausgangsbereich umfasst, wobei zwischen dem Ausgangsglied und dem Ausgangsbereich eine Zusatzsteifigkeitsanordnung in dem Drehmomentweg angeordnet ist und wobei die Zusatzsteifigkeitsanordnung ein Eingangselement und ein gegen ein Steifigkeitselement um die Drehachse A verdrehbares Ausgangselement umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzsteifigkeitsanordnung eine Steifigkeitsrate von kleiner 400 Nm/°Verdrehwinkel hat. Dies ist vorteilhaft, weil Antriebstrangresonanzen, insbesondere solche, die maßgeblich durch träge Massen der Drehschwingungsdämpfungsanordnung mit Drehmomentenaufteilung und des Getriebes, sowie die Steifigkeit der Getriebe-Eingangswelle bestimmt werden, wirksam beeinflusst werden können. Oberhalb einer Resonanzfrequenz entkoppelt dieser Federsatz überkritisch, wodurch Schwingungen, welche durch die Leistungsverzweigung nicht vollständig ausgelöscht wurden, weiter verringert werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass die Zusatzsteifigkeitsanordnung eine Steifigkeitsrate von kleiner 150 Nm/°Verdrehwinkel hat. Dieser Wert hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Eine weitere günstig Ausgestaltung sieht vor, dass parallel zu dem Steifigkeitselement der Zusatzsteifigkeitsanordnung im Drehmomentweg eine Reibeinrichtung angeordnet ist, die ein Reibmoment hat, wobei das Reibmoment unabhängig von einer vorhandenen Drehzahl des Torsionsschwingungsdämpfers um die Drehachse (A) ist. Hier kann das Reibmoment vorteilhaft auf die Steifigkeit abgestimmt werden, so dass sich über den gesamten Drehzahlbereich eine möglichst gute Entkopplung der Drehschwingungen ergibt. Die Drehzahlabhängigkeit kann vorteilhaft dann so ausgelegt werden, dass bei niedriger Drehzahl ein hohes Reibmoment wirkt, oder sogar der Federsatz blockiert wird, während bei hoher Drehzahl möglichst kein Reibmoment wirkt. Der Übergang zwischen beiden Zuständen liegt in einem Drehzahlbereich zwischen der Resonanzfrequenz des Antriebstrangs mit reibungsfrei wirkender nachgeschalteter Steifigkeit und der Resonanzfrequenz des Antriebstrangs ohne die nachgeschaltete Federsteifigkeit. Auf diese Weise kann eine noch bessere Entkopplung erreicht werden, als mit einem konstanten Reibmoment.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass bei einer steigenden Drehzahl der Drehschwingungsdämpfungsanordnung um die Drehachse (A) das Reibmoment hierzu abnimmt. Hierdurch kann ein noch besseres Schwingungsdämpfungsverhalten erzielt werden.
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Weiter kann die Koppelanordnung als eine Koppelhebelanordnung ausgebildet sein, wobei ein Hebelelement mit dem ersten und dem zweiten Eingangsglied und dem Ausgangsglied mittels eines ersten, eines zweiten und eines dritten Verbindungskoppelbereichs unter Bildung einer ersten, einer zweiten und einer dritten Gelenkachse (B; C; D) schwenkbar verbunden ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zu der vorrangig beschriebenen Ausführung sieht vor, dass das Steifigkeitselement zumindest teilweise radial und zumindest teilweise axial überlappend zu der Koppelhebelanordnung angeordnet ist. Hierdurch kann ein noch freier Bauraum innerhalb des Koppelhebelgetriebes vorteilhaft genutzt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die abtriebsseitigen Komponenten des Koppelhebelgetriebes, beispielsweise das Ausgangsglied, das als ein Flanschblech ausgeführt sein kann, als ein Deckblech oder als eine Nabenscheibe für die Zusatzsteifigkeit genutzt werden kann. Auch kann dies als Teil des Reibelements verwendet werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Koppelanordnung als eine Planetengetriebeanordnung ausgebildet sein. Dabei kann das erste Eingangsglied als ein Hohlrad, das zweite Eingangsglied als ein Sonnenrad und das Ausgangsglied als ein Planetenradträger ausgebildet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform zu der vorangehend beschriebenen Ausführung ist das erste Eingangsglied als ein Hohlrad, das zweite Eingangsglied als ein Planetenradträger und das Ausgangsglied als ein Hohlrad ausgebildet.
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Eine weitere günstige Ausgestaltung sieht vor, dass das Steifigkeitselement der Zusatzsteifigkeitsanordnung als eine zylindrische Schraubenfeder und oder als eine Bogenfeder ausgeführt ist.
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Weiter kann eine hydrodynamische Koppelanordnung vorgesehen sein, insbesondere Drehmomentwandler, umfassend eine mit Fluid gefüllte oder füllbare Gehäuseanordnung, ein mit der Gehäuseanordnung um eine Drehachse (A) drehbares Pumpenrad, ein in der Gehäuseanordnung angeordnetes und mit einem Abtriebsorgan um die Drehachse (A) drehbares Turbinenrad, eine Überbrückungskupplung zur Herstellung einer Drehmomentübertragungsverbindung zwischen der Gehäuseanordnung und dem Abtriebsorgan, eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung mit einem Eingangsbereich und einem 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 die Drehschwingungsdämpfungsanordnung ferner wenigstens im ersten Drehmomentübertragungsweg eine Phasenschieberanordnung umfasst zur Erzeugung einer Phasenverschiebung von über den ersten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten bezüglich über den zweiten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten, wobei die Koppelanordnung mit einer Zusatzsteifigkeit nach einem der vorangehend ausgeführten Ausgestaltungsvarianten ausgeführt ist.
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Eine weitere günstige Ausführungsform zu der vorrangig beschriebenen sieht vor, dass die Steifigkeitsanordnung in axialer Richtung entlang der Drehachse (A) gesehen, zwischen der Koppelanordnung und dem Turbinenrad angeordnet ist. Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, da im radial inneren Bereich der Turbine meist ein günstiger Freiraum vorhanden ist.
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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 schematische Darstellung der Drehschwingungsdämpfungsanordnung mit einer Aufteilung des Drehmomentübertragungsweges in zwei Drehmomentübertragungswege und einer Zusatzsteifigkeitsanordnung.
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2 eine konstruktive Umsetzung einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung mit zwei Drehmomentübertragungswege und einem hydrodynamischen Drehmomentwandler
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3 einen Ausschnitt aus 2 mit einer Positionsmöglichkeit der Zusatzsteifigkeitsanordnung
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4 einen Querschnitt von 3
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5 eine schematische Darstellung einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung mit einer Aufteilung des Drehmomentübertragungsweges in zwei Drehmomentübertragungswege, einer Koppelhebelanordnung und einer Zusatzsteifigkeitsanordnung
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Vorangehend sei zu den Figuren angemerkt, dass, soweit in der Figurenbeschreibung keine anderen Angaben gemacht werden, die Figuren in einem Ruhezustand der Koppelanordnung dargestellt sind. Dabei bezieht sich der Ruhezustand darauf, dass die Koppelanordnung kein Drehmoment überträgt, das heißt, dass weder an dem ersten Eingangsglied 20, noch an dem zweiten Eingangsglied 30 ein Drehmoment anliegt.
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Mit Bezug auf die 1 wird nachfolgend eine erste Ausgestaltungsform einer allgemein mit 10 bezeichneten Drehschwingungsdämpfungsanordnung beschrieben, welche nach dem Prinzip der Leistungs- bzw. Drehmomentenaufzweigung arbeitet. Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 kann in einem Antriebsstrang beispielsweise eines Fahrzeugs zwischen einem Antriebsaggregat, also beispielsweise einer Brennkraftmaschine und dem folgenden Teil des Antriebsstrangs, also beispielsweise einer Reibungskupplung, einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder dergleichen, angeordnet werden.
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Die in der 1 schematisch dargestellte Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 umfasst einen allgemein mit 50 bezeichneten Eingangsbereich. Dieser Eingangsbereich 50 kann beispielsweise durch Verschraubung an eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine 59 angebunden werden. Im Eingangsbereich 50 zweigt sich das von einem Antriebsaggregat aufgenommene Drehmoment in einen ersten Drehmomentübertragungsweg 47 und einen zweiten Drehmomentübertragungsweg 48 auf. Im Bereich einer allgemein mit 51 bezeichneten Koppelanordnung werden die über die beiden Drehmomentübertragungswege 47, 48 geleiteten Drehmomentanteile Ma1 und Ma2 wieder zu einem Ausgangsdrehmoment Maus zusammengeführt und dann zu einem Ausgangsbereich 55 weitergeleitet.
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In dem ersten Drehmomentübertragungsweg 47 ist ein allgemein mit 56 bezeichnetes Schwingungssystem integriert. Das Schwingungssystem 56 ist als Phasenschieberanordnung 43 wirksam und umfasst eine beispielsweise an das Antriebsaggregat anzubindendes Primärelement 1 sowie ein das Drehmoment weiterleitende Zwischenelement 2. Dabei ist das Primärelement 1 gegen eine Dämpferelementanordnung 4 zu dem Zwischenelement 2 relativ verdrehbar.
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Aus der vorangehenden Beschreibung wird erkennbar, dass das Schwingungssystem 56 nach Art eines Torsionsschwingungsdämpfers mit einem oder mehreren Federsätzen, wie hier dargestellt, ausgebildet ist. Durch eine Auswahl der Massen des Primärelements 1 und des Zwischenelements 2 sowie auch der Steifigkeiten des oder der Federsätze wird es möglich, die Resonanzfrequenz des Schwingungssystems 56 in einen gewünschten Bereich zu legen, um eine günstige Phasenverschiebung von Drehschwingungen im ersten Drehmomentübertragungsweg zu dem zweiten Drehmomentübertragungsweg zu erreichen. Die Koppelanordnung 51 der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 ist als eine Planetengetriebeanordnung 95 ausgeführt. Dabei ist hier ein erstes Eingangselement 20 der Planetengetriebeanordnung 95 als ein Hohlrad, das zweite Eingangselement 30 als ein Sonnenrad und das Ausgangselement 40 als ein Steg ausgebildet. In einem optimalen Fall erfährt das Drehmoment mit den darin enthaltenen Drehschwingungen im ersten Drehmomentübertragungsweg 47 zu dem Drehmoment mit den darin enthaltenen Drehschwingungen im zweiten Drehmomentübertragungsweg 48 eine Phasenverschiebung von 180°. Bei einer gleichen Amplitude vorausgesetzt überlagern sich die beiden Drehmomentanteile mit den darin enthaltenen Drehschwingungen destruktiv in der Form, dass am Ausgang ein Drehmoment ohne Drehschwingungen anliegt. Die Planetengetriebeanordnung 95 hat folglich die Aufgabe, das erste Eingangsglied 20 mit dem zweiten Eingangsglied 30 so zu verbinden, dass an dem Ausgangsglied 40 ein Drehmoment ohne Drehschwingungen abgegriffen wird. Die Drehschwingungen in Kombination mit der Phasenverschiebung im ersten Drehmomentübertragungsweg erzeugen eine relative Verdrehung um die Drehachse (A) des ersten Eingangsgliedes 20 im Verhältnis zu dem zweiten Eingangsglied 30. Ein Planetenrad 98, das mit dem ersten und dem zweiten Eingangsglied 20; 30 kämmt, führt die beiden Drehmomentübertragungswege wieder zusammen, so dass das Ausgangselement, hier der Steg, im optimalen Falle ein Drehmoment ohne Drehschwingungen weiter leitet. Zwischen dem Ausgang der Planetengetriebeanordnung 95, hier mit dem Ausgangselement 40, hier mit dem Steg gebildet und dem Ausgangsbereich 55 ist eine Zusatzsteifigkeitsanordnung 90 in dem Drehmomentweg angeordnet. Dabei besteht die Zusatzsteifigkeitsanordnung 90 aus einem Eingangselement 91, einem Steifigkeitselement 92, einem Ausgangselement 93 und einem Reibelement 100, das parallel zu dem Steifigkeitselement 92 geschaltet ist. Die Zusatzsteifigkeitsanordnung hat die Aufgabe, eine verbleibende Restdrehschwingung noch mal zu reduzieren. Das Reibelement 100 soll dabei als dämpfendes Element eingesetzt werden. Dabei hat es sich herausgestellt, dass für die Reduzierung der Restdrehschwingungen eine Steifigkeitsrate von kleiner 400 Nm/°Verdrehwinkel, in bestimmten Fällen kleiner 150 Nm/°Verdrehwinkel vorteilhaft sein kann.
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Die 2 zeigt eine konstruktive Umsetzung einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 mit zwei Drehmomentübertragungswegen 47, 48 und einer hydrodynamischen Koppelanordnung 74. Für den Fall, dass eine Überbrückungskupplung 52 geschlossen ist verläuft das Drehmoment vom Eingangsbereich 50 kommend über die beiden Federsätze 70 und 71 unter Umgehung eines hydrodynamschen Drehmomentwandlers 75 zu dem Ausgangsbereich 55. Dieser Aufbau ist aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei ist hier die Koppelanordnung 51 als eine Planetengetriebeanordnung 95 mit einem Hohlrad 96, einem Sonnenrad 97 und einem Planetenrad 98 ausgeführt. Ein Ausgang der Planetengetriebeanordnung 95 wird durch den Planetenradträger 99, der auch als Steg bezeichnet wird, gebildet.
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Die 3 und 4 zeigen einen Ausschnitt bzw. einen Querschnitt der 2 im Bereich der Planetengetriebeanordnung 95, das hier mit einem segmentierten Planetenrad 98 ausgeführt ist. Hier nicht dargestellt, sind vorteilhaft zumindest drei segmentierte Planetenräder 98 in Umfangsichtung gleichmäßig verteilt, angeordnet. Ein sich dadurch ergebender Bauraum 80 kann zumindest teilweise vorteilhaft für die Zusatzsteifigkeitsanordnung 90 genutzt werden. Die vorteilhaften Bauräume 110 für die Positionierung der Zusatzsteifigkeitsanordnung 90 sind hier gestrichelt dargestellt. Zum einen bietet sich für die Zusatzsteifigkeitsanordnung 90 der Bauraum 111 axial zwischen der Koppelanordnung 51 und dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 75 an, da hier im radial inneren Bereich der Turbine 76 ein entsprechend großer Freiraum existiert. Ferner ist der Bauraum 112 besonders günstig, weil dieser in Umfangsrichtung zwischen den Planetenrädern 98 liegt und radial und axial zumindest teilweise mit diesen überlappt. Dadurch kann der Bauraum 80 innerhalb des Planetenradträgers 99 optimal genutzt werden. In der gezeigten Darstellung ist er so gekennzeichnet, wie er beim Einsatz von 4 über den Umfang gleichmäßig verteilten Planetenrädern zur Verfügung stehen würde. Bei 3 oder weniger Planetenrädern wäre der nutzbare Umfangsbereich entsprechend größer. Besonders vorteilhaft ist es, wenn abtriebsseitige Komponenten, insbesondere der Planetenradträger 99, als ein Deckblech oder als ein Nabenscheibenelement der Zusatzsteifigkeitsanordnung 90 und/oder als ein Teil des Reibelements mit genutzt werden.
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Die 5 zeigt eine schematisch dargestellte Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 umfasst einen allgemein mit 50 bezeichneten Eingangsbereich. Dieser Eingangsbereich 50 kann beispielsweise durch Verschraubung an eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine 59, hier nicht dargestellt, angebunden werden. Im Eingangsbereich 50 zweigt sich das von einem Antriebsaggregat aufgenommene Drehmoment in einen ersten Drehmomentübertragungsweg 47 und einen zweiten Drehmomentübertragungsweg 48 auf. Im Bereich einer allgemein mit 51 bezeichneten Koppelanordnung werden die über die beiden Drehmomentübertragungswege 47, 48 geleiteten Drehmomentanteile Ma1 und Ma2 wieder zu einem Ausgangsdrehmoment Maus zusammengeführt und dann zu einem Ausgangsbereich 55 weitergeleitet. Dabei kann der Ausgangsbereich 55 vorteilhaft mit einer Getriebeanordnung 60 verbunden sein.
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In dem ersten Drehmomentübertragungsweg 47 ist ein allgemein mit 56 bezeichnetes Schwingungssystem integriert. Das Schwingungssystem 56 ist als Phasenschieberanordnung 43 wirksam und umfasst ein beispielsweise an das Antriebsaggregat anzubindendes Primärelement 1 sowie eine das Drehmoment weiterleitendes Zwischenelement 2. Dabei ist das Primärelement 1 gegen eine Dämpferelementanordnung 4 zu dem Zwischenelement 2 relativ verdrehbar.
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Aus der vorangehenden Beschreibung wird erkennbar, dass das Schwingungssystem 56 nach Art eines Torsionsschwingungsdämpfers mit einem oder mehreren Federsätzen, hier nicht dargestellt, ausgebildet ist. Durch eine Auswahl der Massen des Primärelements 1 und des Zwischenelements 2 sowie auch der Steifigkeiten des oder der Federsätze wird es möglich, die Resonanzfrequenz des Schwingungssystems 56 in einen gewünschten Bereich zu legen, um eine günstige Phasenverschiebung von Drehschwingungen im ersten Drehmomentübertragungsweg zu dem zweiten Drehmomentübertragungsweg zu erreichen.
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Die Koppelanordnung 51 der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 ist als Koppelhebelanordnung 61 ausgebildet und umfasst ein erstes Eingangsglied 20, ein zweites Eingangsglied 30 und ein Ausgangsglied 40, die, ringartige hier ausgebildet sind. Die Verbindung der drei Glieder 20, 30 und 40 erfolgt über ein Hebelelement 5, das mittels drei Verbindungskoppelbereiche 25, 35 und 45 unter der Bildung von einer wirksamen Gelenkachse B, einer wirksamen Gelenkachse C und einer wirksamen Gelenkachse D schwenkbar verbunden ist. In einem optimalen Fall erfährt das Drehmoment mit den darin enthaltenen Drehschwingungen im ersten Drehmomentübertragungsweg 47 zu dem Drehmoment mit den darin enthaltenen Drehschwingungen im zweiten Drehmomentübertragungsweg 48 eine Phasenverschiebung von 180°. Bei einer gleichen Amplitude vorausgesetzt überlagern sich die beiden Drehmomentanteile mit den darin enthaltenen Drehschwingungen destruktiv in der Form, dass am Ausgang ein Drehmoment ohne Drehschwingungen anliegt. Das Hebelelement 5 hat folglich die Aufgabe, das erste Eingangsglied 20 mit dem zweiten Eingangsglied 30 so zu verbinden, dass an dem Ausgangsglied 40 ein Drehmoment ohne Drehschwingungen abgegriffen wird. Die Drehschwingungen in Kombination mit der Phasenverschiebung im ersten Drehmomentübertragungsweg erzeugen eine relative Verdrehung um die Drehachse (A) des ersten Eingangsgliedes 20 im Verhältnis zu dem zweiten Eingangsglied 30. Das Hebelelement 5 hat daher die Aufgabe das Drehmoment in den zwei Drehmomentübertragungswegen so zusammen zu führen, dass ein Drehmoment ohne Drehschwingungen an den Ausgangsbereich 55 geleitet werden kann. Dabei ist ein Übersetzungsverhältnis, hier durch ein Hebelverhältnis der Gelenkachsen C, B und D zueinander von entscheidender Bedeutung.
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Zwischen dem Ausgang der Koppelhebelanordnung 61, hier mit dem Ausgangselement 40 gebildet und dem Ausgangsbereich 55 ist eine Zusatzsteifigkeitsanordnung 90 in dem Drehmomentweg angeordnet. Dabei besteht die Zusatzsteifigkeitsanordnung 90 aus einem Eingangselement 91, einem Steifigkeitselement 92, einem Ausgangselement 93 und einem Reibelement 100, das parallel zu dem Steifigkeitselement 92 geschaltet ist. Die Zusatzsteifigkeitsanordnung hat die Aufgabe, eine verbleibende Restdrehschwingung noch mal zu reduzieren. Das Reibelement 100 soll dabei als dämpfendes Element eingesetzt werden. Dabei hat es sich herausgestellt, dass für die Reduzierung der Restdrehschwingungen eine Steifigkeitsrate von kleiner 400 Nm/°Verdrehwinkel, in bestimmten Fällen kleiner 150 Nm/°Verdrehwinkel vorteilhaft sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Primärelement
- 2
- Sekundärelement
- 4
- Dämpferelementanordnung
- 5
- Hebelelement
- 10
- Drehschwingungsdämpfungsanordnung
- 20
- erstes Eingangsglied
- 25
- Verbindungskoppelbereich
- 30
- zweites Eingangsglied
- 35
- Verbindungskoppelbereich
- 40
- Ausgangsglied
- 45
- Verbindungskoppelbereich
- 47
- erster Drehmomentübertragungsweg
- 48
- zweiter Drehmomentübertragungsweg
- 50
- Eingangsbereich
- 51
- Koppelanordnung
- 52
- Überbrückungskupplung
- 55
- Ausgangsbereich
- 56
- Schwingungssystem
- 59
- Brennkraftmaschine
- 60
- Getriebeanordnung
- 61
- Koppelhebelanordnung
- 70
- Federsatz
- 71
- Federsatz
- 74
- hydrodynamische Koppelanordnung
- 75
- hydrodynamischer Drehmomentwandler
- 76
- Turbine
- 80
- Bauraum
- 90
- Zusatzsteifigkeitsanordnung
- 91
- Eingangselement
- 92
- Steifigkeitselement
- 93
- Ausgangselement
- 95
- Planetengetriebeanordnung
- 96
- Hohlrad
- 97
- Sonnenrad
- 98
- Planetenrad
- 99
- Planetenradträger
- 100
- Reibelement
- 110
- Bauraum
- 111
- Bauraum
- 112
- Bauraum
- A
- Drehachse
- B
- Gelenkachse
- C
- Gelenkachse
- D
- Gelenkachse
- Mges
- Gesamtdrehmoment
- Ma1
- Drehmomentanteil 1
- Ma2
- Drehmomentanteil 2
- Maus
- Ausgangsdrehmoment
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011007118 A1 [0002, 0002]
- DE 102011086982 A1 [0002]
