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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dämpfungsanordnung für wenigstens eine an einem Tilgermassenträger aufgenommene Tilgermasse eines Tilgersystems mit einer der wenigstens einen Tilgermasse zugeordneten, am Tilgermassenträger aufgenommenen Dämpfungseinrichtung, die ihre Wirkung in Verbindung mit einem am Tilgermassenträger vorgesehenen Anschlag entfaltet, wobei die Dämpfungseinrichtung über zumindest ein Dämpferelement verfügt, das den Tilgermassenträger zumindest entlang eines Teils von dessen Umfangserstreckung übergreift.
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Eine derartige Dämpfungsanordnung ist aus der
WO 2015/028234 A1 bekannt. Bei dieser Dämpfungsanordnung ist am Tilgermassenträger ein Dämpfersystem mit zumindest einem als Blattfederelement ausgebildeten Dämpferelement befestigt, das sowohl in Radialrichtung als auch, mit Abstandsstücken zusammen wirkend, in Umfangsrichtung jeweils als Anschlag für Tilgermassen wirksam ist. Aufgrund des elastischen Verhaltens des Federelementes wird die jeweilige Tilgermasse beim Auftreffen auf den jeweils zugeordneten Anschlag federnd aufgefangen, so dass eine stoßartige Übertragung von Drehmoment auf diesen Anschlag vermieden wird.
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Das Federelement nutzt die Abstandsstücke für seine Positionierung am Tilgermassenträger. Insbesondere dann, wenn das Federelement eine Nabe des Tilgermassenträgers ringartig umschließt, wird der radiale Bauraum zwischen dieser Nabe und den Tilgermassen eingeschnürt. Damit wird ansonsten vorhandener radialer Bauraum verbraucht, so dass die Tilgermassen nach radial innen kompakt ausgebildet werden müssen. Dies kann dann, wenn die Tilgermassen mit möglichst großem Gewicht ausgebildet sein sollen, von Nachteil sein.
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Eine weitere Dämpfungsanordnung für an einem Tilgermassenträger aufgenommene Tilgermassen eines Tilgersystems ist aus der
DE 10 2012 217 958 A1 bekannt. Die dort verwendeten Tilgermassen verfügen jeweils zwischen zwei mit Axialversatz zueinander angeordneten Tilgermassenteilen über einen Tilgermassenmittelteil, welcher in formschlüssiger Verbindung mit der Dämpfungseinrichtung steht, und von dieser an seinen dem Tilgermassenträger zugewandten Seiten umschlossen ist. Die Dämpfungseinrichtung soll beim Auftreffen des Tilgermassenmittelteils auf einen Anschlag, welcher der jeweiligen Auslenkrichtung der Tilgermasse aus ihrer Ausgangsposition zugeordnet ist, verhindern, dass ein direktes metallisches Auftreffen des Tilgermassenmittelteils gegenüber dem Tilgermassenträger zustande kommt.
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Da die Dämpfungseinrichtung an den Tilgermassen aufgenommen ist, können dieselben, da der für die Tilgermassen vorgesehene Bauraum sowohl in Radialrichtung, insbesondere aber in Umfangsrichtung, begrenzt ist, in den vorgenannten Richtungen nur deutlich kleiner ausgebildet sein, als dies ohne eine derartige Dämpfungseinrichtung der Fall wäre. Dadurch bleibt dann, wenn die Tilgermassen mit möglichst großem Gewicht ausgebildet sein sollen, deren Trägheitswirkung eingeschränkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungsanordnung für wenigstens eine an einem Tilgermassenträger aufgenommene Tilgermasse eines Tilgersystems so auszubilden, dass die bestmögliche Anschlagdämpfung bereitgestellt werden kann, ohne hierdurch Nachteile für das Gewicht der Tilgermassen und damit Nachteile beim Trägheitsverhalten des Tilgersystems akzeptieren zu müssen.
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Gemäß dem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Dämpfungsanordnung für wenigstens eine an einem Tilgermassenträger aufgenommene Tilgermasse eines Tilgersystems mit einer der wenigstens einen Tilgermasse zugeordneten, am Tilgermassenträger aufgenommenen Dämpfungseinrichtung, die sowohl in Radialrichtung als auch in Umfangsrichtung eine Wirkung als Anschlag entfaltet, wobei die Dämpfungseinrichtung über zumindest ein Dämpferelement verfügt, das dem Tilgermassenträger zumindest entlang eines Teils von dessen Umfangserstreckung zugeordnet ist.
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Von besonderer Bedeutung ist hierbei, dass das Dämpferelement des Dämpfersystems der Dämpfungseinrichtung in einer hierfür vorgesehenen Aussparung des Tilgermassenträgers aufgenommen ist, und nur mit Anschlagbereichen in den im Tilgermassenträger für die Bewegung der jeweiligen Tilgermasse notwendigen Bauraum ragt.
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Aufgrund dieser Aufnahme des Dämpferelementes im Tilgermassenträger kann das Dämpferelement seine Funktion erfüllen, ohne eine Begrenzung der zugeordneten Tilgermasse in deren Abmessungen und damit bezüglich deren Gewichtes zu erzwingen.
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Von besonderem Vorteil ist, dass das Dämpferelement an seiner dem Tilgermassenträger zugewandten Seite über wenigstens einen Vorsprung verfügt, welcher in eine entsprechende Ausnehmung des Tilgermassenträgers eingreift. Insbesondere dann, wenn der wenigstens eine Vorsprung des Dämpferelementes an einem freien Ende eine Querschnittsaufweitung aufweist, welche in eine entsprechende Ausnehmungsaufweitung der Ausnehmung eingreift, ergibt sich eine formschlüssige Anbindung des Dämpferelementes an den Tilgermassenträger, so dass das Dämpferelement auch unter Fliehkrafteinfluss sicher im Tilgermassenträger gehalten ist. Um besonders gut gegen Fliehkrafteinfluss gesichert zu sein, ist es sinnvoll, wenn der zumindest eine Vorsprung am Dämpferelement zumindest eine Erstreckungskomponente in Radialrichtung und damit in Wirkrichtung der Fliehkraft aufweist.
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Sofern eine Mehrzahl an Vorsprüngen am Dämpferelement vorgesehen sind, können diese mit Vorteil zumindest im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sein, um in entsprechend ausgerichtete Ausnehmungsaufweitungen der Ausnehmung einzugreifen. Alternativ ist aber auch möglich, dass bei Ausbildung einer Mehrzahl an Vorsprüngen am Dämpferelement dieselben zumindest im Wesentlichen in Richtung zu einer Zentralachse des Tilgersystems ausgerichtet sind, und in entsprechende ausgerichtete Ausnehmungsaufweitungen der Ausnehmung eingreifen.
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Vorteilhafterweise ist das Dämpferelement als Elastomer ausgebildet, und fügt sich daher problemlos in die entsprechende Aussparung des Tilgermassenträgers ein. Weiterhin ist die Ausbildung des Dämpferelementes als Elastomer von Vorteil, wenn das Dämpferelement mit angeformten Vorsprüngen ausgebildet sein soll, die zum Eingriff in entsprechende Ausnehmungen vorgesehen sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
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1 Eine Draufsicht auf einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Tilgersystem in Teilschnittdarstellung;
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2 eine Schnittdarstellung des Torsionsschwingungsdämpfers der 1 gemäß der Schnittlinie A-A;
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3 eine vergrößerte Herauszeichnung des in 1 eingekreisten Bereichs;
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4 wie 3, aber mit anderer konstruktiver Ausbildung des in 1 eingekreisten Bereichs.
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1 und 2 zeigen einen Torsionsschwingungsdämpfer 1 einer Dämpfungsanordnung 2 mit einer antriebsseitigen Schwungmasse 3, die mit einer nicht gezeigten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden werden kann, und mit einer über eine Lagerung 5 relativ zur antriebsseitigen Schwungmasse 3 verdrehbaren abtriebsseitigen Schwungmasse 7, die an einem Masseteil 9 zur Aufnahme einer konventionell ausgebildeten und daher nicht gezeigten schaltbaren Reibungskupplung vorgesehen ist. Die beiden Schwungmassen 3 und 7 sind jeweils um eine Zentralachse 10 drehbar.
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Die antriebsseitige Schwungmasse 3 weist einen Antriebsflansch 11 auf, welcher gemeinsam mit einem daran befestigten Abdeckblech 13 einen Aufnahmeraum 15 für einen Umfangsfedersatz 17 begrenzt, der sich nach radial außen mittels Gleitelementen 19 abstützt. Der Umfangsfedersatz 17 ist durch an Antriebsflansch 11 und an Abdeckblech 13 befestigte antriebsseitige Ansteuerelemente 21 in Umfangsrichtung zur Einleitung eines von der Brennkraftmaschine stammenden Drehmomentes beaufschlagbar, und stützt sich in Umfangsrichtung anderenends an abtriebsseitigen Ansteuerelementen 23 ab, die an einer als Tilgermassenträger 25 dienenden Nabenscheibe vorgesehen sind. In dem Tilgermassenträger 25 sind, wie 3 in vergrößerter Darstellung zeigt, erste Führungsbahnen 27 vorgesehen, während in Tilgermassen 29 zweite Führungsbahnen 31 vorgesehen sind. Die Führungsbahnen 27 in dem Tilgermassenträger 25 sind mit den Führungsbahnen 31 in den Tilgermassen 29 mittels jeweils eines walzenförmigen Koppelelementes 33 verbunden, das gegenüber beiden Führungsbahnen 27 und 31 relativ bewegbar ist, und in idealer Weise gegenüber diesen Führungsbahnen 27 und 31 abrollen soll. Der Tilgermassenträger 25 bildet zusammen mit den Tilgermassen 29 ein Tilgersystem 30.
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Die Tilgermassen 29 bestehen in Achsrichtung jeweils aus mehreren Tilgermassenteilen 35, 36 und 37, von denen die beiden Tilgermassenteile 35 und 36, wie 2 zeigt, beidseits des Tilgermassenträgers 25 angeordnet sind, während der dritte Tilgermassenteil 37 axial zwischen den beiden anderen Tilgermassenteilen 35 und 36 und, gemäß 3, in einem Bauraum 40 des Tilgermassenträgers 25 aufgenommen ist. Die drei Tilgermassenteile 35 bis 37 sind mittels einer Vernietung 41 miteinander verbunden.
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Radial innerhalb des axial mittleren Tilgermassenteils 37 ist eine Dämpfungseinrichtung 47 aufgenommen, die im vorliegenden Fall über ein einzelnes Dämpferelement 45 verfügt, ebenso aber auch mit einer Mehrzahl an Dämpferelementen ausgebildet sein kann. Das Dämpferelement 45 ist in einer Aussparung 43 des Tilgermassenträgers 25 aufgenommen. Das Dämpferelement 45 dient mit in Richtung zum axial mittleren Tilgermassenteil 37 überstehenden Radialvorsprüngen 48 im Sinne von in Umfangsrichtung wirksamen Anschlägen 49a und 49b für das axial mittlere Tilgermassenteil 37 und damit auch für die gesamte Tilgermasse 29. Ein Radialvorsprung 50 im Bereich des Dämpferelementes 45 in Umfangsrichtung zwischen den beiden Anschlägen 49a, 49b dient dagegen in Zuordnung zu einer Radialauswölbung 52 am Tilgermassenteil 37 an dessen dem Dämpferelement 45 zugewandter Seite als in Radialrichtung wirksamer Anschlag 49c.
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Die das Dämpferelement 45 aufnehmende Aussparung 43 verfügt über eine Mehrzahl an Aussparungsabschnitten 54, die an ihren jeweils freien Enden über je eine Aussparungsaufweitung 56 verfügen. Am Dämpferelement 45 sind eine Mehrzahl von Dämpferelementenarmen 58 vorgesehen, die an ihren jeweils freien Enden je eine Querschnittsaufweitung 60 aufweisen. Die Dämpferelementenarme 58 greifen jeweils in die Aussparungsabschnitte 54 und die Querschnittsaufweitungen 60 jeweils in die Aussparungsaufweitungen 56. Aufgrund ihrer speziellen Geometrie sichern die Aussparungsaufweitungen 56 die Querschnittsaufweitungen 60 gegen Fliehkräfte, und damit, über die Dämpferelementenarme 58, auch das Dämpferelement 45. Die Aussparungsabschnitte 54 verlaufen, ebenso wie die darin aufgenommenen Dämpferelementenarme 58 jeweils zumindest im Wesentlichen parallel zueinander, können aber alternativ auch auf die in 1 gezeigte Zentralachse 10 ausgerichtet sein.
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Mit besonderem Vorzug ist das Dämpfungselement 45 als Elastomer ausgebildet. Am Tilgermassenträger 25 sind, ebenso wie an den Tilgermassen 29, jeweils paarweise, die Führungsbahnen 27, 31 vorgesehen, die jeweils über einen gekrümmten Verlauf verfügen. Die Führungsbahnen 27 am Tilgermassenträger 25 verfügen über je einen Ausgangsbereich 14, in welchem die jeweilige Führungsbahn 27 den größten Radialabstand von der Zentralachse 10 aufweist. Auch die an den Tilgermassen 29 vorgesehenen Führungsbahnen 31 verfügen über einen gekrümmten Verlauf, mit je einem Ausgangsbereich 24, in welchem die jeweilige Führungsbahn 31 den geringsten Radialabstand von der Zentralachse 10 aufweist. Der Zustand der Tilgermassen 29 bei Fahrbetrieb ist in 2 gezeigt, und liegt dann vor, wenn das Tilgersystem 30 mit einer Drehzahl betrieben wird, bei welcher die Fliehkraft die Gewichtskraft übersteigt. Die 3 zeigt eine Situation ohne Auslenkung der Tilgermassen 29 aus deren Ausgangsposition 32, in welcher die Koppelelemente 33 die in 3 gezeigte Position relativ zu den jeweils beiden Führungsbahnen 27 und 31 einnehmen.
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Bei dem in 3 dargestellten Fahrbetrieb können Torsionsschwingungen zwar Auslenkungen der Tilgermassen 29 aus deren Ausgangsposition 32 in Umfangsrichtung erzwingen, wodurch die Koppelelemente 33 aus den Ausgangsbereichen 14, 24 der Führungsbahnen 27, 31 ausgelenkt werden, jedoch erfolgt bei abklingender Torsionsschwingung unter der Wirkung der Fliehkraft stets eine Rückstellung der Koppelelemente 33 in die Ausgangsposition. Sollte der Eintrag von Torsionsschwingungen allerdings so stark sein, dass eine übermäßig starke Auslenkung der Tilgermassen 29 in Umfangsrichtung die Folge wäre, dann wird die Auslenkweite der Tilgermassen 29 dadurch begrenzt, dass die Radialauswölbung 52 am Tilgermassenteil 37 in Anlage an dem dieser Drehrichtung zugeordneten Anschlag 49a oder 49b gelangt ist. Da das Dämpferelement 45 mit Vorzug als Elastomer ausgebildet ist, wird dieser Kontakt weich und mit geringer Geräuschentwicklung erfolgen.
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Es sind auch Betriebszustände denkbar, bei welchen die Tilgermassen 29 eine Verlagerung in Richtung zur Zentralachse erfahren, beispielsweise wenn beim Stillsetzen der Brennkraftmaschine das Tilgersystem 30 mit einer Drehzahl betrieben wird, bei welcher die Fliehkraft die Gewichtskraft unterfällt. In diesem Fall wird die Bewegung der Tilgermassen 29 begrenzt, indem die Radialauswölbung 52 am Tilgermassenteil 37 an der dieser Radialauswölbung 52 zugewandten Seite des Dämpferelementes 45 in Anlage gekommen ist, insbesondere hierbei an dessen Radialvorsprung 50. Auch mit dem Anschlag 49c erfolgt der Kontakt wegen der Ausbildung des Dämpferelementes 45 als Elastomer weich und mit geringer Geräuschentwicklung.
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Die in 4 gezeigte Dämpfungseinrichtung 47a zeigt ebenfalls ein Dämpfungselement 45a, das in eine Aussparung 43a des Tilgermassenträgers 25 eingesetzt ist. Vergleichbar mit der Ausführung in 3 ist auch hier das Dämpfungselement 45a radial innerhalb des axial mittleren Tilgermassenteils 37 aufgenommen. Das Dämpferelement 45a dient mit in Richtung zum axial mittleren Tilgermassenteil 37 überstehenden Radialvorsprüngen 48a im Sinne von in Umfangsrichtung wirksamen Anschlägen 49d und 49e für das axial mittlere Tilgermassenteil 37 und damit auch für die gesamte Tilgermasse 29. Ein Radialvorsprung 50a im Bereich des Dämpferelementes 45 in Umfangsrichtung zwischen den beiden Anschlägen 49d, 49e dient dagegen in Zuordnung zu einer Radialauswölbung 52 am Tilgermassenteil 37 an dessen dem Dämpferelement 45a zugewandter Seite als in Radialrichtung wirksamer Anschlag 49f.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 2
- Dämpfungsanordnung
- 3
- Schwungmasse
- 5
- Lagerung
- 7
- abtriebsseitige Schwungmasse
- 9
- Masseteil
- 10
- Zentralachse
- 11
- Antriebsflansch
- 13
- Abdeckblech
- 14
- Ausgangsbereich
- 15
- Aufnahmeraum
- 17
- Umfangsfedersatz
- 19
- Gleitelemente
- 21
- antriebsseitige Ansteuerelemente
- 23
- abtriebsseitige Ansteuerelemente
- 24
- Ausgangsbereich
- 25
- Tilgermassenträger
- 27
- erste Führungsbahnen
- 29
- Tilgermassen
- 30
- Tilgersystem
- 31
- zweite Führungsbahnen
- 32
- Ausgangsposition
- 33
- walzenförmiges Koppelelement
- 35
- Tilgermassenteil
- 36
- Tilgermassenteil
- 37
- Tilgermassenteil
- 40
- Bauraum
- 41
- Vernietung
- 43
- Aussparung
- 45
- Dämpferelement
- 47
- Dämpfungseinrichtung
- 48
- Radialvorsprünge
- 49
- Anschläge
- 50
- Radialvorsprung Dämpferelement
- 52
- Radialauswölbung Tilgermassenteil
- 54
- Aussparungsabschnitte
- 56
- Aussparungsaufweitung
- 58
- Dämpferelementenarme
- 60
- Querschnittsaufweitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2015/028234 A1 [0002]
- DE 102012217958 A1 [0004]
