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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 Drehmomentanteil und in einen über einen zweiten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehmomentanteil aufteilt. Bei dieser Drehmomentaufteilung 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. Die Koppelanordnung führt hier die beiden Drehmomentübertragungswege wieder zusammen und 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 Drehmoment 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 einer gegen die Rückstellwirkung einer Dämpferelementanordnung bezüglich des Primärelements um die Drehachse (A) drehbaren Sekundärelement umfasst, sowie eine Koppelanordnung zur Zusammenführung des über den ersten Drehmomentübertragungsweg übertragenen ersten Drehmomentanteils und des über den zweiten Drehmomentübertragungsweg übertragenen zweiten Drehmomentanteils und zur Weiterleitung des zusammengeführten Drehmoments an den Ausgangsbereich, wobei die Koppelanordnung ein erstes Eingangselement, verbunden mit dem ersten Drehmomentübertragungsweg, ein zweites Eingangselement, verbunden mit dem zweiten Drehmomentübertragungsweg und ein Ausgangselement, verbunden mit dem Ausgangsbereich umfasst, wobei die Koppelanordnung als ein Magnetkoppelgetriebe ausgeführt ist. Dabei ist die Funktionsweise des Magnetkoppelgetriebes, die auch als ein Magnetgetriebe bezeichnet werden kann, der Funktion eines bekannten Planetengetriebes vergleichbar. Das Magnetkoppelgetriebe besteht aus einem Außenrotor, der auf seiner Innenseite mit Permanentmagneten besetzt ist, welche abwechselnd eine magnetische Nord- und Süd-Polarität aufweisen. Radial innenerhalb des Außenrotors ist ein Innenrotor angeordnet, der ebenfalls mit Permanentmagneten mit einer wechselnder Polarität besetzt ist. Radial zwischen den beiden Rotoren bzw. Magnetanordnungen befindet sich ein Modulatorring, welcher abwechselnd ein ferromagnetisches Segmente und ein nichtmagnetische Segmente aufweist. In einer praktischen Umsetzung ist es vor allem aus Festigkeitsgründen vorteilhaft, dass die ferromagnetischen Elemente des Modulatorrings in einer geschlossenen Stützkonstruktion eingebettet sind. Auch die Befestigung der Permanentmagnete an den Rotoren ist bekannt und soll hier nicht weiter ausgeführt werden. Durch die Magnetanordnungen an dem Außenrotor und an dem Innenrotor werden jeweils magnetische Felder erzeugt. Die Anzahl der Magnete in den beiden Anordnungen ist dabei so abzustimmen, dass sich die Magnetfelder ohne den Modulatorring nicht gegenseitig beeinflussen. Durch die Anzahl und Anordnung der ferromagnetischen Segmente des Modulatorrings werden die Magnetfelder jedoch derart moduliert, dass eine magnetische Kopplung zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor stattfindet. Die mathematisch-physikalischen Zusammenhänge zur Bestimmung der notwendigen Anzahl von Magnetpaaren am dem Innenrotor und an dem Außenrotor, sowie der ferromagnetischen Elemente des Modulatorrings sind im Stand der Technik bekannt und sollen hier nicht näher erläutert werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass durch eine entsprechende Auslegung eine große Bandbreite an Übersetzungen zwischen den drei Getriebeelementen möglich ist, und dass diese nur durch die Verhältnisse der Anzahl an Magnetpaaren und an Modulatorsegmenten bestimmt wird und dass zu jeder Anzahl an Polpaaren der beiden Rotoren zwei unterschiedliche Zahlen an Modulatorsegmenten möglich sind, mit denen jeweils eine andere Drehrichtung des Modulatorrings in Bezug auf einen der anderen Rotor erreicht wird.
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Ein solches Getriebe wirkt in seiner Grundfunktion ähnlich einem Planetengetriebe. Somit ist auch der Einsatz als eine Koppelanordnung für die Drehschwingungsreduzierung mit zwei Drehmomentübertragungswegen möglich. Bei der Verwendung des Magnetgetriebes als Koppelanordnung, auch Magnetkoppelgetriebe genannt, kann es besonders vorteilhaft sein, da das Getriebe schmiermittelfrei betrieben werden kann, sich die Getriebeglieder nicht berühren und folglich verschleißfrei, sowie geräuschfrei, bis auf die Lagergeräusche, arbeiten und das Magnetgetriebe überlastsicher ist, da es bei einem Überschreiten eines maximalen Moments lediglich durchrutscht ohne Schaden zu nehmen. Weiter kann bei einem Magnetgetriebe ein Übersetzungsverhältnisse zwischen den einzelnen Rotoren sehr flexibel eingestellt werden. Dabei ist das Übersetzungsverhältnis unabhängig von den Radien der Getriebeglieder. Auch kann die Drehrichtung des Modulatorrings in Bezug auf die Rotoren frei eingestellt werden, so dass auch eine größere Anzahl an Schaltungsvarianten im Antriebstrang mit zwei Drehmomentübertragungswegen möglich ist.
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Eine weitere günstige Ausführungsform sieht vor, dass das Magnetkoppelgetriebe einen Außenrotor, einen zum Außenrotor konzentrisch angeordneten Innenrotor und einen radial zwischen dem Außenrotor und dem Innenrotor konzentrisch angeordneten Modulatorring umfasst, wobei der Außenrotor, der Innenrotor und der Modulatorring zumindest teilweise axial überlappend zueinander angeordnet sind. Um die magnetischen Kräfte zwischen dem Außenrotor, dem Innenrotor und dem Modulatorring vorteilhaft zu nutzen ist es vorteilhaft, wenn sich diese in axialer Richtung völlig überdecken. Dabei steht weder der Außenrotor, noch der Innenrotor mit dem Modulatorring in Kontakt. Vielmehr ist zwischen diesen ein geringer Luftspalt vorhanden.
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In einer weiteren Ausgestaltung besteht der Außenrotor aus Permanent-magneten, die in Umfangsrichtung in abwechselnder Folge eine magnetische Nordpolarität und eine magnetische Südpolarität aufweisen oder der Außenrotor ist an seiner radial inneren Seite mit Permanentmagneten ausgeführt, die in Umfangsrichtung in abwechselnder Folge eine magnetische Nordpolarität und eine magnetische Südpolarität aufweisen. In vorteilhafter Weise wird für eine Aufnahme der Permanentmagnete ein Trägerelement in Form eines Trägerrings vorgesehen werden, auf den die Permanentmagnete eingeklebt oder vergleichbar befestigt werden. Dies ist besonders vorteilhaft für die Festigkeit des Außenrotors.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Innenrotor aus Permanentmagneten besteht, die in Umfangsrichtung in abwechselnder Folge eine magnetische Nordpolarität und eine magnetische Südpolarität aufweisen oder dass der Innenrotor an seiner radial äußeren Seite mit Permanentmagneten ausgeführt ist, die in Umfangsrichtung in abwechselnder Folge eine magnetische Nordpolarität und eine magnetische Südpolarität aufweisen. In vorteilhafter Weise wird für eine Aufnahme der Permanentmagnete ein Trägerelement in Form eines Trägerrings vorgesehen werden, auf den die Permanentmagnete eingeklebt oder vergleichbar befestigt werden. Dies ist besonders vorteilhaft für die Festigkeit des Innenrotors.
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In einer weiteren günstigen Ausgestaltung besteht der Modulatorring aus ferromagnetischen Segmenten und nichtmagnetischen Segmenten, die in Umfangsrichtung in abwechselnder Folge angeordnet sind.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Außenrotor mit dem ersten Eingangselement und dass der Innenrotor mit dem zweiten Eingangselement und dass der Modulatorring mit dem Ausgangselement verbunden ist. Dies ist besonders vorteilhaft, da bei dieser Ausführungsform ein hohes Massenträgheitsmoment des Außenrotors mit dem Sekundärelement der Phasenschieberanordnung verbunden ist, was den Betrieb des Phasenschiebers in einem überkritischen Bereich begünstigt und somit eine Phasenverschiebung positiv beeinflusst.
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In einer weiteren Ausführungsvariante ist der Außenrotor mit dem zweiten Eingangselement und der Modulatorring mit dem ersten Eingangselement und der Innenrotor mit dem Ausgangselement verbunden. Eine weitere vorteilhafte Variante sieht vor, dass der Außenrotor mit dem zweiten Eingangselement und dass der Modulatorring mit dem Ausgangselement und dass der Innenrotor mit dem ersten Eingangselement verbunden ist.
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Auch kann eine weitere Ausführungsvariante vorsehen, dass der Außenrotor mit dem Ausgangselement und dass der Modulatorring mit dem ersten Eingangselement und dass der Innenrotor mit dem zweiten Eingangselement verbunden ist.
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Auch kann es günstig sein, wenn der Außenrotor mit dem Ausgangselement und dass der Modulatorring mit dem zweiten Eingangselement und dass der Innenrotor mit dem ersten Eingangselement verbunden ist.
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Eine weitere günstige Ausführungsform sieht vor, dass der Außenrotor und der Modulatorring und der Innenrotor an einer Welle drehbar gelagert sind, die konzentrisch zu der Drehachse (A) ist und mit dem Eingangsbereich in Verbindung steht. Diese Form der Lagerung ist besonders vorteilhaft, da alle Bauteile des Magnetgetriebes an einer gemeinsamen Welle gelagert werden. Dadurch kann ein um die Drehachse A verlaufender Luftspalt zwischen dem Außenrotor und dem Modulatorring, sowie zwischen dem Modulatorring und dem Innenrotor gering gehalten werden, da hier keine Fluchtungsfehler oder Achsversatz auftritt. Konkret bedeutet dies, dass alle Bauteile des Magnetkoppelgetriebes auf der Eingangsseite, beispielsweise durch die Kurbelwelle gebildet, radial gelagert sind.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Außenrotor und der Modulatorring und der Innenrotor an einer Welle drehbar gelagert sind, die konzentrisch zu der Drehachse (A) ist und mit dem Ausgangsbereich in Verbindung steht. Dadurch kann ebenfalls ein um die Drehachse A verlaufender Luftspalt zwischen dem Außenrotor und dem Modulatoring, sowie zwischen dem Modulatorring und dem Innenrotor gering gehalten werden, da hier keine Fluchtungsfehler oder Achsversatz auftritt. Konkret bedeutet dies, dass alle Bauteile des Magnetkoppelgetriebes auf der Ausgangsseite, beispielsweise durch die Getriebeeingangswelle gebildet, radial gelagert sind.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass zumindest einer von dem Außenrotor, oder dem Modulatorring oder dem Innenrotor an einer Welle drehbar gelagert ist, die konzentrisch zu der Drehachse (A) ist und mit dem Eingangsbereich in Verbindung steht und dass zumindest einer von dem Außenrotor, oder dem Modulatorring, oder dem Innenrotor an einer Welle drehbar gelagert ist, die konzentrisch zu der Drehachse (A) ist und mit dem Ausgangsbereich in Verbindung steht. Hierdurch wird eine Aufteilung der radialen Lagerung des Magnetkoppelgetriebes zum einen auf die Eingangsseite, beispielsweise die Kurbelwelle, und auf die Ausgangsseite, beispielsweise die Getriebeeingangswelle, vorgenommen. Dies kann vorteilhaft hinsichtlich des Platzbedarfes der radialen Lagerung sein, wenn diese auf zwei Bereiche aufgeteilt wird.
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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 einem Magnetkoppelgetriebe als Koppelanordnung.
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2 eine konstruktive Ausgestaltung eines Magnetkoppelgetriebes
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3–7 verschiedene Schaltungsvarianten des Magnetkoppelgetriebes in der Drehschwingungsdämpfungsanordnung.
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8 eine Lagerungsvariante des Magnetkoppelgetriebes
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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 eines Antriebsaggregates 60 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, beispielsweise wie hier ein Getriebe 65, weitergeleitet.
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In dem ersten Drehmomentübertragungsweg 47 ist ein allgemein mit 56 bezeichnetes Schwingungssystem integriert. Das Schwingungssystem 56 ist als Phasenschieberanordnung 44 wirksam und umfasst eine, beispielsweise an ein Antriebsaggregat 65 anzubindendes Primärelement 1, sowie ein das Drehmoment weiterleitendes Sekundärelement 2. Dabei ist das Primärelement 1 gegen eine Dämpferelementanordnung 4 zu dem Sekundärelement 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, ausgebildet ist. Durch eine Auswahl der Massen des Primärelements 1 und des Sekundärelements 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 47 zu dem zweiten Drehmomentübertragungsweg 47 zu erreichen. Die Koppelanordnung 51 der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 ist als ein Magnetkoppelgetriebe 61 ausgeführt, das ähnlich einem bekannten Planetengetriebe arbeitet. In der hier gezeigten Ausführungsform befindet sich radial außen ein Außenrotor 21, der radial innen mit Permanentmagneten 22; 23, besser zu sehen in 2, ausgestaltet ist. Radial innen befindet sich ein Innenrotor 31, der radial außen auch mit Permanentmagneten 32; 33, besser zu sehen in 2, ausgestaltet ist. Zwischen dem Außenrotor 21 und dem Innenrotor 31 ist ein Modulatorring 41 angeordnet, der über ferromagnetische und nichtmagnetische Segmente 42; 43 im Wechsel in Umfangsrichtung, besser zu sehen in 2, verfügt. Dabei ist die Ausführung in 1 beispielhaft zu verstehen, insbesondere was die Dimensionen als auch die Anzahl der verschiedenen Magnetpaare und die Segmente im Modulatorring 41 anbelangt. In einer praktischen Umsetzung würden aus Festigkeitsgründen die ferromagnetischen Elemente 42 des Modulators auch vorzugsweise in einer geschlossenen Stützkonstruktion eingebettet sein, statt wie hier gezeigt die verschiedenen Segmente lediglich in Umfangsrichtung aneinander zu fügen. Dies ist aber aus dem Stand der Technik bekannt. Gleiches gilt auch für die Befestigung der Permanentmagnete 22, 23, 32; 33 an den Rotoren. Durch die Magnetanordnungen 22; 23 und 32; 33 werden jeweils magnetische Felder erzeugt. Die Anzahl der Magnete in den beiden Anordnungen ist so abgestimmt, dass sich die Magnetfelder ohne den Modulatorring 41 nicht gegenseitig beeinflussen. Durch die Anzahl und Anordnung der ferromagnetischen Segmente 42 des Modulatorrings 41 werden die Magnetfelder jedoch derart moduliert, dass eine magnetische Kopplung zwischen dem Innenrotor 31 und dem Außenrotor 21 stattfindet. Die mathematisch-physikalischen Zusammenhänge zur Bestimmung der notwendigen Anzahl von Magnetpaaren am inneren und äußeren Rotor, sowie der ferromagnetischen Elemente 42 des Modulatorrings 41 sind seit langem Stand der Technik und sollen hier nicht näher erläutert werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass durch entsprechende Auslegung eine große Bandbreite an Übersetzungen zwischen den drei Getriebegliedern möglich ist, und dass diese nur durch die Verhältnisse der Anzahl an Magnetpaaren und Modulatorsegmenten bestimmt wird, sowie, dass zu jeder Anzahl an Polpaaren der beiden Rotoren 21; 31 zwei unterschiedliche Zahlen an Modulatorsegmenten 42; 43 möglich sind, mit denen jeweils eine andere Drehrichtung des Modulatorrings 41 in Bezug auf einen der anderen Rotoren 21; 31 erreicht wird.
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Ein solches Magnetkoppelgetriebe 61 wirkt in seiner Grundfunktion ähnlich einem Planetengetriebe, das bisher aus dem Stand der Technik für Drehschwingungsdämpfungsanordnungen mit zwei Drehmomentübertragungswegen bekannt ist. Somit ist auch der Einsatz als eine Koppelanordnung 51 für die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 mit zwei Drehmomentübertragungswegen möglich. Es ergeben sich dabei verschiedene Vorteile. Zum einen kann das Magnetkoppelgetriebe 61 schmiermittelfrei betrieben werden, da sich die Getriebeglieder 21; 31; 41 nicht berühren. Zudem funktioniert das Magnetkoppelgetriebe 61 verschleißfrei und nahezu geräuschfrei, abgesehen von den Geräuschen die von einer Lagerung der Getriebeglieder 21; 31; 41 hervorgerufen werden. Auch ist das Magnetkoppelgetriebe 61 überlastsicher, da es beim Überschreiten eines maximalen Moments lediglich durchrutscht, vergleichbar mit einem Schrittmotor, ohne Schaden zu nehmen. Dadurch, dass bei Magnetgetrieben, wie hier das Magnetkoppelgetriebe 61, die Übersetzungsverhältnisse sehr flexibel eingestellt werden können und unabhängig von den Radien der Getriebeglieder 21; 31; 41 sind, sowie durch die von der Übersetzung unabhängig einstellbare Drehrichtung des Modulatorrings 41, wird auch eine größere Anzahl an Verschaltungsvarianten der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 mit zwei Drehmomentübertragunsgwegen ermöglicht.
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Die 2 zeigt eine konstruktive Ausgestaltung eines Magnetkoppelgetriebes 61. Das Getriebe besteht aus dem Außenrotor 21, der auf seiner Innenseite mit Permanentmagneten 22; 23 besetzt ist, welche abwechselnd eine magnetische Nordpolarität 22 und eine magnetische Südpolarität 23 aufweisen. Radial innen ist ein Innenrotor 31 angeordnet, der ebenfalls mit Permanentmagneten 32; 33 mit wechselnder Polarität besetzt ist. Radial zwischen den beiden Rotoren bzw. Magnetanordnungen befindet sich ein Modulatorring 41, welcher abwechselnd ferromagnetische Segmente 42 und nichtmagnetische Segmente 43 aufweist. Dabei ist die Funktionsweise wie unter 1 bereits beschrieben.
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In den 3 bis 7 sind zu der bereist in 1 gezeigten Schaltungsvariante der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 weitere verschiedene Möglichkeiten dargestellt, die einzelnen Glieder 21; 31; 41 des Magnetkoppelgetriebes 61 mit den beiden Drehmomentübertragungswegen 47; 48 und dem Ausgangsbereich 55 zu verbinden. Auch wenn prinzipiell alle diese Schaltungsvarianten möglich sind, sind die Schaltungsvarianten aus der 3 und der 4 besonders vorteilhaft, da hier ein hohes Massenträgheitsmoment des äußeren Rotors 21 dem Sekundärelement 2 der Phasenschieberanordnung 44 zugeordnet ist. Die im Folgenden ausgeführten Erfindungsgedanken werden lediglich anhand der Anordnung aus 3 erläutert, gelten aber sinngemäß auch für andere mögliche Schaltungen. Dabei zeigt die 3 schematisch eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 mit zwei Drehmomentübertragungswegen 47; 48 und einem Magnetkoppelangetriebe 61 als Koppelanordnung 51 für die beiden Drehmomentübertragungswege 47; 48, wobei hier im Gegensatz zu der Schaltungsvariante in der 1 der Ausgangsbereich 55 mit dem Innenrotor 31 und der Modulatorring 41 mit dem zweiten Drehmomentübertragungsweg 48 verbunden ist.
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In der 4 ist im Gegensatz zu der 3 der erste Drehmomentübertragungsweg 47 mit dem Modulatorring 41 und der zweite Drehmomentübertragungsweg 48 mit dem Außenrotor 21 verbunden.
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In der 5 ist im Gegensatz zu der 4 der erste Drehmomentübertragungsweg 47 mit dem Innenrotor 31 und der Modulatorring 41 mit dem Ausgangsbereich 55 verbunden.
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Die 6 zeigt eine Schaltungsvariante, bei der der Außenrotor 21 mit dem Ausgangsbereich 55, der erste Drehmomentübertragungsweg 47 mit dem Modulatorring 41 und der zweite Drehmomentübertragungsweg mit dem Innenrotor 31 verbunden ist.
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Bei der 7 sind im Gegensatz zu der 6 lediglich die Schaltungen für den Innnenrotor 31 und den Modulatorring vertauscht.
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Die 8 zeigt eine radiale Lagerungsvariante des Magnetkoppelgetriebes 61. Dabei ist hier der Außenrotor 21 auf einer Welle 58 die dem Ausgangsbereich 55 zugeordnet ist radial gelagert. Diese Welle 58 kann beispielsweise eine Getriebeeingangswelle sein. Weiter ist der Innenrotor 31 ebenfalls auf der Welle 58 gelagert. Der Modulatorring 41 und die Phasenschieberanordnung sind radial auf der Welle 57 gelagert, die dem Eingangsbereich 50 zugeordnet ist und beispielsweise eine Kurbelwelle sein kann. In anderen Varianten, hier nicht dargestellt, kann aber auch die gesamte radiale Lagerung auf der Welle 57 oder auf der Welle 58 erfolgen. Dies kann vorteilhaft sein, da ein möglicher Fluchtfehler von der Getriebeeingangswelle zu der Kurbelwelle vermieden wird und ein konzentrischer Lauf der Bauteile um die Drehachse A verbessert wird. Dadurch kann ein Luftspalt zwischen dem Außenrotor 21 und dem Modulatorring 41, sowie zwischen dem Modulatorring 41 und dem Innenrotor 31 gering gehalten werden, was vorteilhaft für die Magnetkräfte zwischen den Getriebegliedern ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Primärelement
- 2
- Sekundärelement
- 4
- Dämpferelementanordnung
- 10
- Drehschwingungsdämpfungsanordnung
- 20
- erstes Eingangselement
- 21
- Außenrotor
- 22
- Permanentmagnet Nord
- 23
- Permanentmagnet Süd
- 30
- zweites Eingangselement
- 31
- Innenrotor
- 32
- Permanentmagnet Nord
- 33
- Permanentmagnet Süd
- 40
- Ausgangselement
- 41
- Modulatorring
- 42
- ferromagnetisches Segment
- 43
- nichtmagnetisches Segment
- 44
- Phasenschieberanordnung
- 47
- erster Drehmomentübertragungsweg
- 48
- zweiter Drehmomentübertragungsweg
- 50
- Eingangsbereich
- 51
- Koppelanordnung
- 52
- Überbrückungskupplung
- 55
- Ausgangsbereich
- 56
- Schwingungssystem
- 57
- Welle
- 58
- Welle
- 60
- Antriebsaggregat
- 61
- Magnetkoppelgetriebe
- 65
- Getriebe
- A
- Drehachse
- 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]
