DE102017007810A1 - Drehschwingungstilger und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Drehschwingungstilger - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger (2) mit einem um eine Drehachse (16) drehbaren Basisteil (18) und einem Trägheitsmassenteil (26), das entgegen der Rückstellkraft einer Rückstellvorrichtung (48) relativ zu dem Basisteil (18) verdrehbar ist, die eine Federeinrichtung (50) zur Erzeugung einer Stellkraft und mindestens ein um eine Anlenkstelle (52) verschwenkbares Hebelelement (54) aufweist, über das die Stellkraft von einer Stellkraftangriffsstelle (56) des Hebelelements (54) unter Erzeugung der über eine Rückstellkraftangriffsstelle (58) des Hebelelements (54) auf das Trägheitsmassenteil (26) wirkenden Rückstellkraft auf das Trägheitsmassenteil (26) übertragbar ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang mit einem solchen Drehschwingungstilger (2).

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger mit einem um eine Drehachse drehbaren Basisteil und einem Trägheitsmassenteil, das entgegen der Rückstellkraft einer Rückstellvorrichtung relativ zu dem Basisteil verdrehbar ist, wobei die Rückstellvorrichtung eine Federeinrichtung zur Erzeugung einer Stellkraft aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Drehschwingungstilger.
• Aus der DE 199 07 216 C1 ist ein Drehschwingungstilger bekannt, der ein um eine Drehachse drehbares Basisteil in Form einer Trägerplatte aufweist. An der Trägerplatte ist eine Trägheitsmasse angeordnet, die entgegen der Rückstellkraft einer Rückstellvorrichtung relativ zu dem Basisteil verdrehbar ist. Die Rückstellvorrichtung weist eine sich in radialer Richtung erstreckende Biegefeder auf, die einerseits an dem Basisteil und andererseits an dem Trägheitsmassenteil angeordnet ist. Die Biegefeder dient der Erzeugung einer Stellkraft, die unmittelbar auf die Trägheitsmasse wirkt, wenn die Trägheitsmasse relativ zu dem Basisteil verdreht wird, so dass die Stellkraft gleichermaßen die auf die Trägheitsmasse wirkende Rückstellkraft darstellt. Der bekannte Torsionsschwingungsdämpfer ist insofern von Nachteil, als dass eine relativ große und bauraumintensive Biegefeder der Rückstellvorrichtung notwendig ist, zumal diese einerseits an der Trägheitsmasse und andererseits an der Trägerplatte angeordnet werden muss. Die letztgenannte Notwendigkeit zur Abstützung der Biegefeder einerseits an der Trägerplatte und andererseits an der Trägheitsmasse hat außerdem zur Folge, dass die Anordnung der Biegefeder an dem Drehschwingungstilger weitgehend vorgegeben ist. Mithin ist bei Drehschwingungstilgern der beschriebenen Art keine flexible Anordnung der Biegefeder möglich. Überdies hat es sich gezeigt, dass das Basisteil in Form der Trägerplatte relativ starken Deformationen unterliegen kann, so dass der Drehschwingungstilger unerwünschten Schwingungen auch in axialer Richtung unterliegen kann, die das Zusammenspiel der Komponenten des Drehschwingungstilgers und somit dessen Funktion beeinträchtigen.
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehschwingungstilger zu schaffen, der die vorstehend genannten Nachteile überwindet. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang mit einem solchen vorteilhaften Drehschwingungstilger zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 11 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Der erfindungsgemäße Drehschwingungstilger weist ein um eine Drehachse drehbares Basisteil auf. Das Basisteil kann beispielsweise von einer sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckenden Basis- oder Trägerplatte gebildet sein, wobei es bevorzugt ist, wenn das Basisteil sandwichartig aus zwei einander gegenüberliegenden und voneinander beabstandeten Scheiben gebildet ist, wie dies später nochmals näher erläutert werden soll. Darüber hinaus weist der Drehschwingungstilger ein Trägheitsmassenteil auf, das entgegen der Rückstellkraft einer Rückstellvorrichtung relativ zu dem Basisteil um die Drehachse verdreht werden kann. Zur Unterscheidung des Drehschwingungstilgers von einem Torsionsschwingungsdämpfer sei in diesem Zusammenhang erwähnt, dass das genannte Trägheitsmassenteil nicht im Drehmomentübertragungsweg eines Antriebsstrangs angeordnet ist, während bei einem Torsionsschwingungsdämpfer sowohl Primärelement als auch Sekundärelement sowie die zwischenliegende Federanordnung in dem Drehmomentübertragungsweg angeordnet sind. Die Rückstellvorrichtung weist eine Federeinrichtung zur Erzeugung einer Stellkraft auf, wobei die Federeinrichtung beispielsweise ein oder mehrere Federelemente aufweisen kann. Darüber hinaus weist die Rückstellvorrichtung ein um eine Anlenkstelle verschwenkbares Hebelelement auf. So kann das verschwenkbare Hebelelement beispielsweise über die Anlenkstelle mittelbar oder unmittelbar an dem Basisteil angelenkt sein. Hierbei ist es bevorzugt, wenn das Hebelelement in einer von den radialen Richtungen des Drehschwingungstilgers aufgespannten Ebene und mithin um eine sich in den axialen Richtungen des Drehschwingungstilgers durch die Anlenkstelle erstreckende Achse verschwenkbar ist. Überdies handelt es sich bei dem verschwenkbaren Hebelelement vorzugsweise um ein biegesteifes oder starres Hebelelement. Das Hebelelement ist derart zwischen der Federeinrichtung einerseits und dem Trägheitsmassenteil andererseits angeordnet, dass die von der Federeinrichtung erzeugte Stellkraft von einer Stellkraftangriffsstelle des Hebelelements unter Erzeugung der über eine Rückstellkraftangriffsstelle des Hebelelements auf das Trägheitsmassenteil wirkenden Rückstellkraft auf das Trägheitsmassenteil übertragen werden kann. Dies hat zum einen den Vorteil, dass die die Stellkraft erzeugende Federeinrichtung der Rückstellvorrichtung nicht unmittelbar auf das Trägheitsmassenteil wirken muss, sondern vielmehr anderenorts an dem Basisteil des Drehschwingungstilgers angeordnet werden kann, wodurch eine platzsparende und flexible Anordnung der Federeinrichtung an dem Drehschwingungstilgers möglich ist. Zum anderen kann dank des Hebelelements ein Hebelverhältnis eingestellt oder vorgegeben werden, aufgrund dessen die auf die Trägheitsmassenteil wirkende Rückstellkraft größer oder kleiner als die von der Federeinrichtung der Rückstellvorrichtung erzeugte Stellkraft ist. So kann die Steifigkeit der Rückstellvorrichtung durch Vorgabe des Hebelverhältnisses gezielt erhöht sein, ohne dass eine besonders steife Federeinrichtung zur Erzeugung der Stellkraft erforderlich ist. Es ist somit zunächst festzuhalten, dass die Federeinrichtung lediglich eine geringe Federsteifigkeit aufweisen und mithin besonders bauraumsparend ausgebildet sein kann, wobei überdies eine flexible Anordnung der Federeinrichtung an dem Basisteil des Drehschwingungstilgers möglich ist.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers weist die Federeinrichtung mindestens ein Federelement, vorzugsweise mindestens eine Schraubenfeder, und einen Stützschuh auf, wobei die Stellkraft des Federelements über den Stützschuh auf die Stellkraftangriffsstelle übertragen werden kann. Um die Reibung zwischen dem Stützschuh, der vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist, und dem Basisteil, an dem der Stützschuh abgestützt ist, gering zu halten, ist der Stützschuh über mindestens zwei Rollen an dem Basisteil abstützbar oder abgestützt. Hierbei hat es sich im Sinne einer einfachen und sicheren Abstützung des Stützschuhs an dem Basisteil als vorteilhaft herausgestellt, wenn die mindestens zwei Rollen an dem Stützschuh befestigt sind, so dass sinngemäß auch von einem Rollschuh gesprochen werden kann. Um die Abstützung des Stützschuhs an dem Basisteil weiter zu verbessern, ist es bei dieser Ausführungsform überdies bevorzugt, wenn die Achsen der mindestens zwei Rollen von der Stellkraftangriffsstelle beabstandet sind. In diesem Zusammenhang hat es sich insbesondere als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Achsen der mindestens zwei Rollen auf einander gegenüberliegenden Seiten der Stellkraftangriffsstelle angeordnet sind. Hierbei weisen die zwei Rollen vorzugsweise denselben Abstand zu der Stellkraftangriffsstelle auf.
• Grundsätzlich könnte das Federelement auf seiner dem Stützschuh abgewandten Seite über eine von einem Abschnitt des Basisteils gebildete Abstützstelle direkt abgestützt sein. Um jedoch die Herstellung des Basisteils sowie die Anbringung des Federelements der Federeinrichtung zu vereinfachen, ist das Federelement in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers auf seiner dem Stützschuh abgewandten Seite über einen Halteschuh an dem Basisteil abstützbar oder abgestützt. Der mithin separat von dem Basisteil ausgebildete Halteschuh ist vorzugsweise von einem Kunststoffteil gebildet. Auch ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn der Halteschuh unter Vorspannung des Federelements zwischen dem Basisteil und dem Federelement angeordnet ist. Um das Basisteil nicht derart ausbilden zu müssen, dass dieses einen in Erstreckungsrichtung des Federelements mit dem Halteschuh fluchtenden Abschnitt aufweist, ist der Halteschuh bei dieser Ausführungsform vorzugsweise über ein weiteres Befestigungsmittel an dem Basisteil befestigt. Hierbei hat sich insbesondere eine Stift- oder Schraubverbindung, gegebenenfalls eine Stiftverbindung und eine Schraubverbindung, als besonders vorteilhaft und einfach herstellbar erwiesen.
• Um die bei dem Drehschwingungstilger nach der DE 199 07 216 C1 auftretenden Schwingungen im Bereich des von einer Trägerplatte geformten Basisteils zu eliminieren, ist das Basisteil in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers sandwichartig aus zwei einander gegenüberliegenden und voneinander beabstandeten Scheiben gebildet. Wenngleich hierin stets von Scheiben die Rede ist, so können diese auch als Platten bezeichnet werden. Es hat sich gezeigt, dass durch den genannten sandwichartigen Aufbau des Basisteils aus zwei einander gegenüberliegenden und voneinander beabstandeten Scheiben eine hohe Steifigkeit des Drehschwingungstilgers im Bereich des Basisteils erzielt werden kann, die die unterwünschten Schwingungen des Basisteils auch in axialer Richtung verhindert. Die beiden einander gegenüberliegenden Scheiben sind dabei vorzugsweise drehfest miteinander gekoppelt, wobei dies besonders bevorzugt durch einen in radialer Richtung innenliegenden Ring oder Verbindungsring erfolgen kann.
• In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers, bei der das Basisteil den zuvor erwähnten sandwichartigen Aufbau aufweist, ist die Rückstellvorrichtung zumindest teilweise zwischen den einander gegenüberliegenden Scheiben des Basisteils angeordnet. Auf diese Weise können die Scheiben des Basisteils einen großen Abstand zueinander aufweisen, was die Stabilität erhöht, während die teilweise Anordnung zwischen den Scheiben dennoch einen kompakten Aufbau gewährleistet. So ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Federeinrichtung der Rückstellvorrichtung zumindest teilweise zwischen den einander gegenüberliegenden Scheiben des Basisteils angeordnet ist. So ist es ferner bevorzugt, wenn das Federelement der Federeinrichtung, vorzugsweise vollständig, zwischen den einander gegenüberliegenden Scheiben des Basisteils angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend kann auch der Stützschuh oder/und der Halteschuh zum Teil, vorzugsweise vollständig, zwischen den zwei einander gegenüberliegenden Scheiben des Basisteils angeordnet sein. Überdies ist es bei dieser Ausführungsform alternativ oder ergänzend möglich, wenn das Hebelelement der Rückstellvorrichtung zumindest teilweise, vorzugsweise gänzlich, zwischen den zwei einander gegenüberliegenden Scheiben des Basisteils angeordnet ist. Insbesondere bei einer vollständigen Anordnung des jeweiligen Bauteils der Rückstellvorrichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Scheiben ist sichergestellt, dass das jeweilige Bauteil im Rahmen der Montage relativ einfach zwischen den beiden Scheiben des Basisteils positioniert werden kann, was die Herstellung deutlich vereinfacht. Dies ist insbesondere bei dem Federelement von Vorteil, zumal dieses unter Vorspannung desselben in den Drehschwingungstilger bzw. dessen Federeinrichtung eingesetzt werden soll.
• Um die Abstützung des Stützschuhs über die mindestens zwei Rollen an dem Basisteil besonders einfach und sicher zu gestalten, erstreckt sich mindestens eine der Rollen in einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers in Aussparungen in den beiden einander gegenüberliegenden Scheiben des sandwichartig ausgebildeten Basisteils, so dass diese über einen Aussparungsrand der Aussparungen an dem Basisteil abstützbar oder abgestützt ist. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn beide genannten Rollen des Stützschuhs sich jeweils beidseitig in eine Aussparung in den einander gegenüberliegenden Scheiben des Basisteils erstrecken, um auf die beschriebene Art und Weise an dem Basisteil abstützbar oder abgestützt zu sein.
• Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers, dessen Basisteil sandwichartig aus den zwei einander gegenüberliegenden Scheiben aufgebaut ist, ist der Halteschuh, auf dem das Federelement auf seiner dem Stützschuh abgewandten Seite an dem Basisteil abgestützt ist, an beiden Scheiben des sandwichartig ausgebildeten Basisteils befestigt. Hier hat sich insbesondere die zuvor erwähnte Stiftverbindung als vorteilhaft herausgestellt, zumal sich ein entsprechender Stift in axialer Richtung durch den Halteschuh erstrecken kann, um einerseits in eine Aussparung in der einen Scheibe und andererseits in eine Aussparung der gegenüberliegenden Scheibe des Basisteils zu erstrecken. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen weiteren derartigen Stift vorzusehen, um ein Verschwenken des Halteschuhs auszuschließen. Anstelle des genannten zweiten Stifts könnte jedoch auch eine einfache oder/und einseitige Schraubverbindung vorgesehen sein, um das Verdrehen des Halteschuhs zu unterbinden.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers weist dieser eine Verstellvorrichtung auf, mittels derer die Rückstellvorrichtung unter Veränderung einer Rückstellkraftkennlinie der auf das Trägheitsmassenteil wirkenden Rückstellkraft verstellt werden kann, indem die Anlenkstelle unter Veränderung des Hebelverhältnisses des Hebelelements verstellbar oder/und verschiebbar ist. So kann die Anlenkstelle beispielsweise beweglich an dem Basisteil angeordnet sein, wobei eine Bewegung der Anlenkstelle in radialer Richtung relativ zu dem Basisteil oder entlang einer Radialen bevorzugt ist.
• Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers weist die Verstellvorrichtung einen antreibbaren Hydraulikkolben auf, der gegebenenfalls beidseitig mit Hydraulikdruck beaufschlagbar ist. Der Hydraulikkolben, gegebenenfalls auch der den Hydraulikkolben aufnehmende Zylinder, ist vorzugsweise zwischen den einander gegenüberliegenden Scheiben des sandwichartig ausgebildeten Basisteils angeordnet, um einen kompakten und steifen Aufbau zu erzielen. Bei der Ausbildung des Hydraulikkolbens als einen Hydraulikkolben, der beidseitig mit Hydraulikdruck beaufschlagbar ist, ist überdies ein gewisser Fliehölausgleich sichergestellt. Bei der Verstellvorrichtung dieser Ausführungsform kann folglich auch von einer hydraulischen Verstellvorrichtung gesprochen werden.
• Um die Bewegung des Hydraulikkolbens der Verstellvorrichtung relativ einfach, sicher und direkt auf die Anlenkstelle übertragen zu können und somit eine wenig störungsanfällige Verstellvorrichtung zu schaffen, ist die Bewegung des Hydraulikkolbens in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers im Verhältnis 1:1 oder/und in derselben Richtung auf die Anlenkstelle des Hebelelements übertragbar. Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Bewegung des Hydraulikkolbens und die Bewegung der Anlenkstelle jeweils entlang einer Geraden erfolgen, wobei die beiden Geraden voneinander beabstandet, jedoch parallel verlaufen, so dass eine relativ flexible und bauraumsparende Positionierung des Hydraulikkolbens möglich ist. In diesem Zusammenhang hat sich insbesondere eine Übertragungsstrebe zwischen dem Hydraulikkolben und der Anlenkstelle als vorteilhaft herausgestellt, mittels derer die Bewegung des Hydraulikkolbens auf die Anlenkstelle übertragen werden kann, wobei es bevorzugt ist, wenn diese Übertragungsstrebe lediglich translatorisch bewegt und mithin nicht verschwenkt wird.
• In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers ist die Übertragungsstrebe zwischen dem Hydraulikkolben und der Anlenkstelle zwischen den einander gegenüberliegenden Scheiben des sandwichartig ausgebildeten Basisteils angeordnet. Alternativ oder ergänzend weist die Übertragungsstrebe sich einander gegenüberliegende Strebenabschnitte auf, zwischen denen sich das Federelement der Federeinrichtung erstreckt. Auf diese Weise können Federeinrichtung bzw. Federelement und Übertragungsstrebe auf relativ kleinem Raum gemeinsam angeordnet werden, ohne dass die Funktionsweise der Übertragungsstrebe einerseits und des Federelements andererseits beeinträchtigt wird. Die beiden einander gegenüberliegenden Strebenabschnitte, die grundsätzlich auch als Teilstreben der Übertragungsstrebe bezeichnet werden können, sind vorzugsweise aneinander befestigt, wobei die gegenseitige Befestigung beispielsweise am Anbindungspunkt an den Hydraulikkolben oder/und am Anbindungspunkt an der Anlenkstelle erfolgen kann. Auch ist es bevorzugt, wenn die Strebenabschnitte baugleich ausgebildet sind.
• Um die zuvor erwähnte Übertragungsstrebe platzsparend in den Drehschwingungstilger integrieren zu können, ist diese in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers gekrümmt ausgebildet, wobei dies gegebenenfalls unter Verhinderung einer Kollision des beweglichen Stützschuhs mit der Übertragungsstrebe ausgeführt ist. Auf diese Weise wird mit der gekrümmten Übertragungsstrebe oder den gekrümmten Strebenabschnitten sichergestellt, dass selbst ein in eine Endposition verschobener Stützschuh nicht mit der Übertragungsstrebe bzw. den Strebenabschnitten kollidiert, wobei Übertragungsstrebe und Federeinrichtung dennoch auf engstem Raum angeordnet sein können.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers ist dem Hydraulikkolben ein Federelement zum Zurückstellen des Hydraulikkolbens in eine Endposition desselben zugeordnet. Dabei ist das Federelement vorzugsweise in einer dem Hydraulikkolben zugeordneten Druckkammer angeordnet, um einen kompakten Aufbau der Verstellvorrichtung zu erzielen. Das genannte Federelement zum Zurückstellen des Hydraulikkolbens hat dabei vorzugsweise im Wesentlichen eine Fail-Save-Funktion, die beim Ausschalten bzw. beim Ausfall der hydraulischen Versorgungseinrichtung ein Zurückstellen des Hydraulikkolbens in die Endposition bewirkt. In der Endposition des Hydraulikkolbens nimmt vorzugsweise auch die mit dem Hydraulikkolben zusammenwirkende Anlenkstelle eine Endposition ein, in der die auf das Trägheitsmassenteil wirkende Rückstellkraft am größten ist. Alternativ kann das Trägheitsmassenteil in dieser Endposition des Hydraulikkolbens bzw. der Anlenkstelle auch relativ zu dem Basisteil arretiert sein, wie dies später nochmals aufgegriffen wird.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers ist eine Drossel oder Verengung in zumindest einer Hydraulikleitung vorgesehen, die zu einer dem Hydraulikkolben zugeordneten Druckkammer führt.
• Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers ist ein Synchronisierungsmittel zur Synchronisierung oder/und Kopplung der Bewegung des Hydraulikkolbens mit der Bewegung eines Hydraulikkolbens einer weiteren Verstellvorrichtung vorgesehen, wobei die weitere Verstellvorrichtung dem Verstellen einer weiteren Rückstellvorrichtung dienen kann. Das Synchronisierungsmittel kann hierbei als ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Synchronisierungsring ausgebildet sein, der relativ zu dem Basisteil um die Drehachse des Drehschwingungstilgers drehbar ist und mit den beiden Betätigungskolben zusammenwirkt bzw. gekoppelt ist. So können an einem solchen Synchronisierungsring beispielsweise jeweils ein Stützarm pro Kolben vorgesehen sein, der mit dem jeweiligen Hydraulikkolben zusammenwirkt, so dass eine Linearverschiebung des jeweiligen Hydraulikkolbens eine Drehung des Synchronisierungsrings bewirkt, der über den weiteren Stützarm mit dem anderen Hydraulikkolben zusammenwirkt. Dank des Synchronisierungsmittels ist sichergestellt, dass die beiden Rückstellvorrichtungen synchronisiert sind und im Wesentlichen dieselbe Rückstellkraft auf das Trägheitsmassenteil ausüben können.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers ist die Anlenkstelle im Wesentlichen von einem verstell- oder/und verschiebbaren Ansatz gebildet, wobei an dem Trägheitsmassenteil ein Anschlag vorgesehen ist, der unter Begrenzung des maximalen Verdrehwinkels zwischen dem Trägheitsmassenteil und dem Basisteil an dem Ansatz abstützbar oder abgestützt ist. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn der Anschlag unter Begrenzung des maximalen Verdrehwinkels zwischen dem Trägheitsmassenteil und dem Basisteil in beiden einander entgegengesetzten Verdrehrichtungen an dem Ansatz abstützbar oder abgestützt ist. Dank des Anschlages und dessen Zusammenspiel mit dem Ansatz ist der maximale Verdrehwinkel zwischen dem Trägheitsmassenteil und dem Basisteil somit begrenzt, so dass beispielsweise ein vollständiges Zusammendrücken der Federelemente der Federeinrichtung unterbunden werden kann, wenn die Federelemente in entsprechender Weise an die Begrenzung des maximalen Verdrehwinkels angepasst sind. Bei dieser Ausführungsform ist es überdies bevorzugt, wenn der maximale Verdrehwinkel in Abhängigkeit von der Relativposition des Ansatzes zum Basisteil variiert. So kann der maximale Verdrehwinkel zum Beispiel die größte Einschränkung erfahren, wenn die Rückstellkraft aufgrund der eingestellten Rückstellkraftkennlinie am größten ist, letztere also die größte Steigung aufweist. Auch ist es möglich, den Ansatz und den Anschlag derart auszubilden, dass das Trägheitsmassenteil in einer Position des verstell- oder/und verschiebbaren Ansatzes relativ zu dem Basisteil arretiert ist, wobei es sich bei der genannten Position vorzugsweise um die zuvor erwähnte Endposition des Hydraulikkolbens bzw. der Anlenkstelle handelt, die besonders bevorzugt dann eingenommen wird, wenn der Hydraulikdruck ausfällt oder abgeschaltet wird, wobei in diesem Fall das zuvor erwähnte Federelement zum Zurückstellen des Hydraulikkolbens in die Endposition zum Tragen kommt. Um die Begrenzung des maximalen Verdrehwinkels über einen möglichst großen Betriebsbereich des Drehschwingungstilgers zu erzielen, ist der Ansatz sowie der Anschlag in einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers über mindestens ein Viertel des maximalen Verfahrweges des Ansatzes relativ zu dem Basisteil, mindestens die Hälfte des maximalen Verfahrweges des Ansatzes relativ zu dem Basisteil oder den gesamten maximalen Verfahrweg des Ansatzes relativ zu dem Basisteil an dem Ansatz abstützbar oder abgestützt.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers ist das Trägheitsmassenteil über mindestens drei Rollen in radialer Richtung oder/und axialer Richtung an dem Basisteil abstützbar oder abgestützt. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Rollen an dem Basisteil drehbar befestigt sind. Um überdies eine besonders sichere Abstützung des Trägheitsmassenteils an dem Basisteil zu erzielen, sind die Rollen besonders bevorzugt in radialer Richtung gegen das Trägheitsmassenteil oder/und das Basisteil vorgespannt. Überdies hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn sich die an dem Basisteil drehbar befestigten Rollen jeweils in eine Führungsnut in dem Trägheitsmassenteil erstrecken. Die Führungsnut kann dabei in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet sein, um als gemeinsame Führungsnut alle vorhandenen Rollen aufzunehmen.
• Um die Einstellung der Rückstellvorrichtung besonders einfach ermitteln zu können, um gegebenenfalls die Verstellvorrichtung zum Verstellen der Rückstellvorrichtung gezielt ansteuern zu können, sind an der Anlenkstelle, gegebenenfalls dem Ansatz, erfassbare Mittel angeordnet, die durch eine Erfassungseinrichtung unter Ermittlung der Position der Anlenkstelle relativ zu dem Basisteil erfasst werden können. So kann es sich bei dem erfassbaren Mittel bzw. bei der Erfassungseinrichtung zum Beispiel um ein optisch erfassbares Mittel und eine optische Erfassungseinrichtung handeln. Es sind jedoch auch andere erfassbare Mittel, die über einen entsprechenden Sensor der Erfassungseinrichtung erfasst werden können, denkbar. Grundsätzlich könnte die Erfassungseinrichtung mit einem entsprechenden Sensor an dem Basisteil angeordnet sein. Um jedoch die Position der Anlenkstelle relativ zu dem Basisteil besonders einfach erfassen zu können, ist die Erfassungseinrichtung vorzugsweise an einem feststehenden Bauteil befestigt. Bei dem feststehenden Bauteil kann es sich beispielsweise um ein nicht drehendes, dem Drehschwingungstilger innerhalb des Antriebsstrangs benachbartes Bauteil handeln. So könnte die Erfassungseinrichtung mitsamt dem entsprechenden Sensor beispielsweise an einem feststehenden Gehäuse des Drehschwingungstilgers oder eines benachbarten Bauteils innerhalb des Antriebsstrangs angeordnet sein.
• Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers ist das Trägheitsmassenteil zumindest teilweise oder gänzlich als Blechformteil oder/und Gussteil ausgebildet. Das Blechformteil hat in diesem Zusammenhang den Vorteil, dass die zuvor erwähnte Führungsnut in dem Trägheitsmassenteil relativ einfach durch Blechformen erzeugt werden kann. Auch können beispielsweise zwei oder mehr separat voneinander ausgebildete Blechformteile zu dem Trägheitsmassenteil zusammengefügt werden, wobei es in diesem Fall bevorzugt ist, wenn die Führungsnut zwischen den Blechformteilen durch Zusammenfügen derselben erzeugt ist. Auch die Kombination eines oder mehrerer Blechformteile mit einem Gussteil, beispielsweise einem Gussring, kann hierbei von Vorteil sein.
• Der erfindungsgemäße Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug weist mindestens eine Ausführungsform eines Drehschwingungstilgers der vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Art auf.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist das Basisteil des Drehschwingungstilgers an einem im Drehmomentübertragungsweg angeordneten Bauteil drehfest befestigt, während das Trägheitsmassenteil außerhalb des Drehmomentübertragungsweges des Antriebsstrangs angeordnet ist, was den Drehschwingungstilger im Einbauzustand von einem Torsionsschwingungsdämpfer unterscheidet, bei dem sowohl Primär- als auch Sekundärelement in dem Drehmomentübertragungsweg angeordnet sind.
• In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist das zuvor erwähnte, im Drehmomentübertragungsweg angeordnete Bauteil des Antriebsstrangs, an dem das Basisteil drehfest befestigt ist, von einem Primär- oder Sekundärelement, also einer Eingangsseite oder Ausgangsseite, eines Torsionsschwingungsdämpfers gebildet.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform eines Drehschwingungstilgers in teilweise geschnittener Darstellung,
• 2 eine geschnittene Darstellung des Drehschwingungstilgers aus 1 entlang der Schnittlinie A-A,
• 3 eine perspektivische Darstellung des Drehschwingungstilgers aus 1 in geschnittener Darstellung entlang der Schnittlinie B-B und mit einem von dem Trägheitsmassenteil in 1 und 2 abweichenden Trägheitsmassenteil,
• 4 eine teilweise, perspektivische Darstellung des Drehschwingungstilgers aus den 1 bis 3 in geschnittener Darstellung entlang der Schnittlinie C-C und
• 5 eine teilweise, perspektivische Darstellung des Drehschwingungstilgers aus den 1 bis 4 in geschnittener Darstellung entlang der Schnittlinie D-D.
• Die Figuren zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers 2. In den Figuren sind die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 4, 6, die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 8, 10 und die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen 12, 14, die auch als einander entgegengesetzte Drehrichtungen bezeichnet werden können, des Drehschwingungstilgers 2 anhand entsprechender Pfeile angedeutet, wobei der Drehschwingungstilger 2 eine sich in den axialen Richtungen 4, 6 erstreckende Drehachse 16 aufweist.
• Der Drehschwingungstilger 2 weist ein um die Drehachse 16 drehbares Basisteil 18 auf. Das Basisteil 18 ist - wie insbesondere aus den 2 und 4 ersichtlich - sandwichartig aus zwei einander in axialer Richtung 4, 6 gegenüberliegenden und in den genannten axialen Richtungen 4, 6 voneinander beabstandeten Scheiben 20, 22 gebildet, die über einen zentralen Ring 24 drehfest miteinander verbunden sind. Beide Scheiben 20, 22 erstrecken sich im Wesentlichen jeweils in einer von den radialen Richtungen 8, 10 aufgespannten Ebene und parallel zueinander. Im Einbauzustand innerhalb eines Antriebsstrangs ist das Basisteil 18 drehfest an einem im Drehmomentübertragungsweg angeordneten Bauteil befestigt, wobei es sich bei dem genannten Bauteil innerhalb des Drehmomentübertragungsweges vorzugsweise um das Primär- oder Sekundärelement eines Torsionsschwingungsdämpfers handelt. Die drehfeste Befestigung an dem im Drehmomentübertragungsweg eines Antriebsstrangs angeordneten Bauteils kann hierbei beispielsweise über den genannten Ring 24 erfolgen.
• Der Drehschwingungstilger 2 weist ferner ein Trägheitsmassenteil 26 auf, das in der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen ringförmig und in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufend ausgebildet ist. Das Trägheitsmassenteil 26 umgibt den in axialer Richtung 4, 6 zwischen den Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 ausgebildeten Bauraum in radialer Richtung 8 von außen. Dabei ist das ringförmige Trägheitsmassenteil 26 von einem oder mehreren zusammengesetzten Gussteilen ausgebildet, wie dies insbesondere in den 1 und 2 angedeutet ist. Alternativ kann das Trägheitsmassenteil 26 jedoch auch als Blechformteil ausgebildet oder aus mehreren Blechformteilen zusammengesetzt sein, wie dies beispielhaft in den 3 und 4 angedeutet ist. So ist das Trägheitsmassenteil 26 in den 3 und 4 von zwei miteinander aneinander befestigten Blechformteilen 28, 30 gebildet, die selbst in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufend ausgebildet sind, wobei zwischen den aneinander befestigten Blechformteilen 28, 30 ein ringförmig und in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufendes weiteres Blechformteil 32 oder ein ringförmiges Gussteil angeordnet ist. Die beiden Blechformteile 28, 30 sind an ihrem in radialer Richtung 10 nach innen weisenden Ende derart ausgebildet, dass durch das Zusammenfügen der beiden Blechformteile 28, 30 eine in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufende Führungsnut 34 ausgebildet ist, die in radialer Richtung 10 nach innen geöffnet ist.
• Das Trägheitsmassenteil 26 ist über drei Rollen 36, 38, 40 in radialer Richtung 8, 10 an dem Basisteil 18 abgestützt, wie dies insbesondere den 1 und 4 entnommen werden kann. Die Rollen 36, 38, 40 sind dabei drehbar an dem Basisteil 18 befestigt, wobei sich die Rollen 36, 38, 40 in radialer Richtung 8 nach außen in die Führungsnut 34 des Trägheitsmassenteils 26 erstrecken. Hierdurch ist das Trägheitsmassenteil 26 nicht nur in radialer Richtung 8, 10, sondern vielmehr auch in axialer Richtung 4, 6 an dem Basisteil 18 abstützbar oder abgestützt, zumal die Rollen 36, 38, 40 in den genannten axialen Richtungen 4, 6 auch an den Nutwänden der Führungsnut 34 abstützbar oder abgestützt sind. Wie aus 4 am Beispiel der Rolle 36 gezeigt, sind die Rollen 36, 38, 40 vermittels eines Wälzlagers 42 drehbar auf einer feststehenden Rollenachse 44 gelagert, wobei die Rollenachse 44 einerseits an der Scheibe 20 und andererseits an der Scheibe 22 des Basisteils 18 befestigt ist, wobei sich die Rollenachse 44 nicht nur durch das Wälzlager 42, sondern vielmehr auch durch beidseitig des Wälzlagers 42 angeordnete Distanzhülsen 46 erstreckt. Die Distanzhülsen 46 dienen hierbei der zentralen Anordnung der Rollen 36, 38, 40 in axialer Richtung 4, 6 zwischen den Scheiben 20, 22 des Basisteils 18. Mithin sind die Rollen 36, 38, 40 zumindest teilweise zwischen den Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 angeordnet, um den vorhandenen Bauraum vorteilhaft zu nutzen. Auch ist es bevorzugt, wenn die Rollen 36, 38, 40 in radialer Richtung 8 gegen das Trägheitsmassenteil 26 und somit in die Führungsnut 34 vorgespannt sind, was entweder durch eine federnde Abstützung der Rollenachse 44 in radialer Richtung 8, 10 oder durch Rollen 36, 38, 40 bewirkt werden kann, die in radialer Richtung 8, 10 eine gewisse Elastizität aufweisen. Wenngleich vorstehend im Wesentlichen auf die Führungsnut 34 zwischen den Blechformteilen 28, 30 und deren Zusammenwirken mit den Rollen 36, 38, 40 Bezug genommen wurde, so gelten diese Ausführungen in entsprechender Weise für eine ebenfalls vorhandene Führungsnut in dem Trägheitsmassenteil 26 nach den 1 und 2, das aus einem oder mehreren Gussteilen zusammengesetzt ist.
• Der Drehschwingungstilger 2 weist ferner zwei Rückstellvorrichtungen 48 auf, die einander in radialer Richtung 8, 10 gegenüberliegend und in den Umfangsrichtungen 12, 14 gleichmäßig voneinander beabstandet an dem Basisteil 18 des Drehschwingungstilgers 2 angeordnet sind. Die Rückstellvorrichtungen 48 sind im Wesentlichen baugleich ausgebildet, so dass diese nachstehend unter Bezugnahme auf nur eine der Rückstellvorrichtungen 48 beschrieben werden, wobei die Beschreibung gleichermaßen für die andere Rückstellvorrichtung 48 gilt.
• Die Rückstellvorrichtung 48 weist eine Federeinrichtung 50 zur Erzeugung einer Stellkraft und ein um eine Anlenkstelle 52 verschwenkbares Hebelelement 54 auf, über das die Stellkraft der Federeinrichtung 50 von einer Stellkraftangriffsstelle 56 des Hebelelements 54 unter Erzeugung einer über eine Rückstellkraftangriffsstelle 58 des Hebelelements 54 auf das Trägheitsmassenteil 26 wirkenden Rückstellkraft auf das Trägheitsmassenteil 26 übertragen werden kann. Mit anderen Worten ist das Trägheitsmassenteil 26 entgegen der Rückstellkraft der Rückstellvorrichtung 48 relativ zu dem Basisteil 18 in den Umfangsrichtungen 12, 14 um die Drehachse 16 verdrehbar.
• Wie bereits angedeutet, kann das Hebelelement 54 um eine sich in den axialen Richtungen 4, 6 erstreckende Schwenkachse durch die Anlenkstelle 52 relativ zu dem Basisteil 18 verschwenkt werden, wobei das Hebelelement 54 in axialer Richtung 4, 6 vollständig zwischen den beiden Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 angeordnet ist. Dabei ist die Anlenkstelle 52 im Wesentlichen von einem verstell- oder/und verschiebbaren Ansatz 60 gebildet, der - wie aus 2 ersichtlich - im Wesentlichen stiftförmig ausgebildet ist. Der Ansatz 60 und mithin die Anlenkstelle 52 ist dabei entlang eines sich in radialer Richtung 8, 10 erstreckenden Verschiebeweges relativ zu dem Basisteil 18 verstell- oder/und verschiebbar, wobei zur Realisierung eines solchen Verschiebeweges einerseits eine Führung 62 in der Scheibe 20 und andererseits eine Führung 64 in der Scheibe 22 des Basisteils 18 vorgesehen ist, wobei sich der Ansatz 60 in axialer Richtung 4, 6 in die Führung 64 bzw. 62 erstreckt. Mithin ist auch der Ansatz 60 im Wesentlichen in axialer Richtung 4, 6 zwischen den Scheiben 20, 22 angeordnet, wobei die beiden Führungen 62, 64 ein sicheres und genaues Verschieben des Ansatzes 60 und somit auch der Anlenkstelle 52 sicherstellen. Um dabei auch eine Relativverschiebung der Anlenkstelle 52 bzw. des Ansatzes 60 zu dem Hebelelement 54 zu gewährleisten, ist auch in dem Hebelelement 54 eine langgestreckte Führung 66 vorgesehen, die hier als längliche Aussparung ausgebildet ist und sich in der Erstreckungsrichtung des Hebelelements 54 erstreckt.
• Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass die Rückstellvorrichtung 48 unter Veränderung einer Rückstellkraftkennlinie der auf das Trägheitsmassenteil 26 wirkenden Rückstellkraft verstellt werden kann, indem der Ansatz 60 und somit die Anlenkstelle 52 unter Veränderung des Hebelverhältnisses des Hebelelements 54 entlang der Führungen 62, 64 sowie entlang der Führung 66 in dem Hebelelement 54 verstellt oder verschoben wird.
• Die Federeinrichtung 50 weist einen Stützschuh 68 auf, der beidseitig mit der Federkraft jeweils eines Federelements 70, 72 beaufschlagt wird, die hier als Schraubenfedern, genauer gesagt als geradlinige Schraubenfedern ausgebildet sind. So wird die Stellkraft der Federelemente 70, 72 über den Stützschuh 68 auf die Stellkraftangriffsstelle 56 des Hebelelements 54 übertragen. Der Stützschuh 68 ist dabei vorzugsweise als Kunststoffformteil ausgebildet, wobei dieser aus mehreren Kunststoffteilen zusammengesetzt sein kann. Sowohl der Stützschuh 68 als auch die Federelemente 70, 72 sind dabei - wie bereits das Hebelelement 54 - vollständig in axialer Richtung 4, 6 zwischen den Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 angeordnet, wie dies insbesondere der 3 entnommen werden kann.
• Überdies sind die Federelemente 70, 72 auf ihrer dem Stützschuh 68 abgewandten Seite jeweils über einen Halteschuh 74 bzw. 76 an dem Basisteil 18 abgestützt, wobei der jeweilige Halteschuh 74 bzw. 76 unter Vorspannung des jeweiligen Federelements 70 bzw. 72 zwischen dem Basisteil 18 und dem jeweiligen Federelement 70 bzw. 72 angeordnet ist. Um die Abstützung der Federelemente 70, 72 an dem Basisteil 18 zu bewirken, sind die Halteschuhe 74, 76, die ebenfalls vollständig in axialer Richtung 4, 6 zwischen den Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 angeordnet sind, an dem Basisteil 18 befestigt. Genauer gesagt sind die Halteschuhe 74, 76 jeweils sowohl an der Scheibe 20 als auch an der Scheibe 22 des Basisteils 18 befestigt bzw. festgelegt, wobei dies in der dargestellten Ausführungsform jeweils über zwei Stifte 78, 80 erfolgt, die einerseits an der Scheibe 20 und andererseits an der Scheibe 22 befestigt sind und sich durch Bohrungen innerhalb des jeweiligen Halteschuhs 74, 76 erstrecken. Die Halteschuhe 74, 76 dienen hierbei - wie insbesondere aus 3 ersichtlich - auch der exakten Beabstandung der beiden Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 in axialer Richtung 4, 6 zueinander, so dass diese gleichermaßen als Abstandshalter fungieren. Alternativ zu den hierin gezeigten Stiften 78, 80 könnten jedoch auch Schraubverbindungen vorgesehen sein, wenngleich die gezeigten Stiftverbindungen recht einfach und platzsparend realisierbar sind.
• Wenngleich der Stützschuh 68 zwischen den Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 in Erstreckungsrichtung der Federelemente 70, 72 verschiebbar ist, so ist dieser dennoch ebenfalls an dem Basisteil 18 abstützbar oder abgestützt. So ist insbesondere eine Abstützung des Stützschuhs 68 in radialer Richtung 8 nach außen an dem Basisteil 18 gewährleistet. Der Stützschuh 68 ist über zwei Rollen 82, 84 an dem Basisteil 18 abstützbar oder abgestützt, wobei die Rollen 82, 84 drehbar an dem Stützschuh 68 befestigt sind. Genauer gesagt erstrecken sich die beiden Rollen 82, 84 in axialer Richtung 4, 6 durch Aufnahmen innerhalb des Stützschuhs 68, wobei die beiden Rollen 82, 84 über Wälzlager 86 drehbar an dem Stützschuh 68 abgestützt sind. Wie insbesondere aus den 1 und 3 ersichtlich, sind die beiden Achsen 88, 90 dabei von der Stellkraftangriffsstelle 56 beabstandet und dabei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Stellkraftangriffsstelle 56 angeordnet. Die beiden Rollen 82, 84 erstrecken sich in axialer Richtung 4 in langgestreckte Aussparungen 92 in der Scheibe 22, während sie sich in der entgegengesetzten axialen Richtung 6 in langgestreckte Aussparungen 94 in der Scheibe 22 des Basisteils 18 erstrecken, so dass die Rollen 82, 84 und über die Rollen 82, 84 auch der Stützschuh 68 über einen Aussparungsrand 96 der Aussparung 92, 94 an dem Basisteil 18 abstützbar oder abgestützt sind.
• Um die zuvor erwähnte Verschiebung bzw. Verstellung des Ansatzes 60 unter Veränderung der Rückstellkraftkennlinie der auf das Trägheitsmassenteil 26 wirkenden Rückstellkraft zu bewirken, ist den beiden Rückstellvorrichtungen 48 jeweils eine Verstellvorrichtung 98 zugeordnet. Dabei weist die Verstellvorrichtung 98 jeweils eine Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem hydraulischen Zylinder 100 und einem in dem hydraulischen Zylinder 100 geführten Hydraulikkolben 102 auf. Der antreibbare Hydraulikkolben 102 ist dabei beidseitig mit Hydraulikdruck beaufschlagbar, so dass bei dem Zylinder 100 auch von einem doppeltwirkenden Zylinder 100 gesprochen werden kann. Wie insbesondere aus den 1 und 5 ersichtlich, ist der Zylinder 100 an dem Basisteil 18 befestigt, in der dargestellten Ausführungsform insbesondere dadurch, dass der Zylinder 100 einstückig mit dem Ring 24 zur Verbindung der beiden Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 ausgebildet ist. Wenngleich diese Ausführungsvariante von Vorteil ist, so kann der jeweilige Zylinder 100 jedoch auch separat von dem Ring 24 oder den Scheiben 20, 22 ausgebildet sein, um nachträglich an dem Ring 24 oder/und zumindest einer der Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 befestigt worden zu sein. An dem Hydraulikkolben 102 ist eine Kolbenstange 104 vorgesehen, die vorzugsweise starr an dem Hydraulikkolben 102 befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet ist und sich in einer Bewegungsrichtung des Hydraulikkolbens 102 aus dem Zylinder 100 heraus erstreckt. Auch ist die Bewegungsachse 106 des Hydraulikkolbens 102 sowie der Kolbenstange 104 in radialer Richtung 8 nach außen gegenüber der Drehachse 16 des Drehschwingungstilgers 2 versetzt, wobei die Bewegungsachse 106 hier sinngemäß von einer Tangente eines sich in den Umfangsrichtungen 12, 14 erstreckenden Umfangskreises ausgebildet ist.
• Um die geradlinige Bewegung des Hydraulikkolbens 102 im Verhältnis 1:1 und in derselben Richtung auf den Ansatz 60 und somit auf die Anlenkstelle 52 zu übertragen, ist an dem Ende der Kolbenstange 104 eine Übertragungsstrebe 108 befestigt, die mit ihrem der Kolbenstange 104 abgewandten Ende mit dem Ansatz 60 bzw. der Anlenkstelle 52 zusammenwirkt. Um die Übertragungsstrebe 108, die ebenso wie der Hydraulikkolben 102 und die Kolbenstange 104 in axialer Richtung 4, 6 zwischen den Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 angeordnet ist, besonders platzsparend in dem Zwischenraum zwischen den Scheiben 20, 22 anordnen zu können, setzt sich die Übertragungsstrebe 108 im Wesentlichen aus zwei Strebenabschnitten 110, 112 zusammen. Die beiden Strebenabschnitte 110, 112 sind einander in axialer Richtung 4, 6 gegenüberliegend angeordnet und in der genannten axialen Richtung 4, 6 voneinander beabstandet. Im Übrigen sind die Strebenabschnitte 110, 112 im Wesentlichen baugleich ausgebildet. Wie insbesondere aus 3 ersichtlich, erstreckt sich das Federelement 72 zwischen den beiden Strebenabschnitten 110, 112 hindurch, um an dem Halteschuh 76 abstützbar oder abgestützt zu sein. Mithin ermöglicht die derart ausgebildete Übertragungsstrebe 108 eine Anordnung auf engstem Raume mit der Federeinrichtung 50, ohne dass deren Funktionsweisen negativ beeinflusst würden. Somit wird ein besonders kompakter Aufbau erzielt. Um einen kompakten Aufbau des Drehschwingungstilgers 2 zu ermöglichen, ist die Übertragungsstrebe 108 bzw. sind deren Strebenabschnitte 110, 112 ferner unter Verhinderung einer Kollision des Stützschuhs 68 mit der Übertragungsstrebe 108 gekrümmt ausgebildet, so dass der Stützschuh 68 zwar in Richtung der Übertragungsstrebe 108 verschoben werden kann, aber aufgrund der Krümmung der Übertragungsstrebe 108 eine Verschiebung desselben bis zur Kollision mit der Übertragungsstrebe 108 ausgeschlossen ist.
• Dank des beidseitig mit einem Hydraulikdruck beaufschlagbaren Hydraulikkolbens 102 ist ein Federelement zum Zurückstellen des Hydraulikkolbens 102 grundsätzlich nicht erforderlich. Um jedoch ein Zurückstellen des Hydraulikkolbens 102 bei Abschalten oder einem Ausfall des Hydraulikdrucks sicherzustellen, ist dem Hydraulikkolben 102 ein Federelement 114 zum Zurückstellen des Hydraulikkolbens 102 in eine Endposition desselben zugeordnet. Bei dem Federelement 114 kann es sich um jedwedes elastische Element handeln, vorzugsweise jedoch um eine Schraubenfeder, wie dies in 1 zu erkennen ist. Um das Federelement 114 dabei besonders platzsparend anordnen zu können und auf diesem Weise eine kompakte Verstellvorrichtung 98 zu schaffen, ist das Federelement 114 in einer dem Hydraulikkolben 102 zugeordneten Druckkammer 116 angeordnet, also in einer der beiden Druckkammern zur beidseitigen Beaufschlagung des Hydraulikkolbens 102 innerhalb des Zylinders 100. Auch wirkt das Federelement 114 derart mit dem Hydraulikkolben 102 zusammen, dass in der genannten Endposition des Hydraulikkolbens 102 die zuvor erwähnte Rückstellkraftkennlinie die größte Steigung aufweist. Auch führen in die Druckkammer 116 sowie die gegenüberliegende Druckkammer 118 innerhalb des Zylinders 100 Hydraulikleitungen, um die jeweilige Druckkammer 116 bzw. 118 mit Hydraulikdruck beaufschlagen zu können. In zumindest einer der Hydraulikleitungen, hier beispielhaft in der Hydraulikleitung 120, die in die Druckkammer 116 führt, ist eine Drossel oder Verengung 122 vorgesehen, wie dies in 5 angedeutet ist.
• Auch ist der 5 zu entnehmen, dass die Zylinder 100 - sofern nicht anders möglich - nicht vollständig zwischen den Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 angeordnet sind, vielmehr erstrecken sich die Zylinder 100 in Breitenrichtung in Aussparungen 124, die dennoch eine Anordnung der Zylinder 100 im Wesentlichen zwischen den Scheiben 20, 22 ermöglichen sollen, wobei der Zylinder 100 in seiner Erstreckungsrichtung auch an einem Aussparungsrand 126 innerhalb der Aussparungen 124 abstützbar sein kann.
• Darüber hinaus ist ein Synchronisierungsmittel 128 vorgesehen, das der Synchronisierung oder/und Kopplung der Bewegung des Hydraulikkolbens 102 der einen Verstellvorrichtung 98 mit der Bewegung des Hydraulikkolbens 102 der anderen Verstellvorrichtung 98 dient. Im vorliegenden Beispiel wird das Synchronisierungs- oder Kopplungsmittel 128 von einem Synchronisierungsring 130 gebildet, der in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufend ausgebildet und um die Drehachse 16 relativ zu dem Basisteil 18 verdrehbar ist, wobei an dem Synchronisierungsring 130 in radialer Richtung 8 nach außen hervorstehende Stützarme 132 angeordnet sind, die mit dem Hydraulikkolben 102, genauer gesagt der Kolbenstange 104 des Hydraulikkolbens 102, derart zusammenwirken, dass die Verschiebung eines der Hydraulikkolben 102 gleichermaßen eine Verdrehung des Synchronisierungsrings 130 bewirkt. Auch der Synchronisierungsring 130 und dessen Stützarme 132 sind dabei in axialer Richtung 4, 6 zwischen den Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 angeordnet.
• Grundsätzlich könnte der maximale Verdrehwinkel des Trägheitsmassenteils 26 relativ zu dem Basisteil 18 durch die Federelemente 70, 72 der Federeinrichtung 50 begrenzt sein, indem diese bei maximaler Auslenkung des Trägheitsmassenteils 26 auf Block gehen. Um jedoch den maximalen Verdrehwinkel des Trägheitsmassenteils 26 im Hinblick auf das Basisteil 18 gezielt und gegebenenfalls ohne die Notwendigkeit eines Aufblockgehens der Federelemente 70, 72 festzulegen, ist an dem Trägheitsmassenteil 26 ein Anschlag 134 befestigt, der sich ausgehend von dem Trägheitsmassenteil 26 in radialer Richtung 10 nach innen zwischen die Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 erstreckt, wie dies insbesondere der 2 entnommen werden kann. Wie aus 2 ferner ersichtlich, sind in der dargestellten Ausführungsform zwei im Wesentlichen baugleiche Anschläge 134 vorgesehen, von denen der eine in axialer Richtung 4 seitlich von dem Hebelelement 54 und der andere in axialer Richtung 6 seitlich von dem Hebelelement 54 angeordnet ist. Der Anschlag 134 ist dabei unter Begrenzung des maximalen Verdrehwinkels zwischen dem Trägheitsmassenteil 26 und dem Basisteil 18 in beiden einander entgegengesetzten Verdrehrichtungen an dem stiftförmigen Ansatz 60 abstützbar oder abgestützt. Zu diesem Zweck weisen beide Anschläge 134 im Wesentlichen eine in radialer Richtung 10 nach innen geöffnete und sich in radialer Richtung 8 nach außen verjüngende Aussparung 136 auf, in die sich der stiftförmige Ansatz 60 erstreckt, so dass das Trägheitsmassenteil 26 bei entsprechender Relativverdrehung in Umfangsrichtung 12, 14 gegenüber dem Basisteil 18 über die Anschläge 134 an dem Ansatz 60 und somit an dem Basisteil 18 unter Begrenzung des maximalen Verdrehwinkels abstützbar ist. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Aussparung 136 an ihrem in radiale Richtung 8 weisenden Ende derart schmal ausgebildet ist, dass der maximale Verdrehwinkel auf im Wesentlichen 0° reduziert ist, was einer Festlegung des Trägheitsmassenteils 26 an dem Basisteil 18 unter Verhinderung einer weiteren Verdrehung gleichkommt. Diese Position innerhalb der Aussparung 136 nimmt der Ansatz 60 vorzugsweise dann ein, wenn der Hydraulikkolben 102 - gegebenenfalls vermittels des Federelements 114 - in die vorstehend genannte Endposition überführt wurde.
• Um eine vorteilhafte Begrenzung des maximalen Drehwinkels in den verschiedenen Betriebsbereichen des Drehschwingungstilgers 2 zu erzielen, ist der Anschlag 134 derart ausgebildet, dass der maximale Verdrehwinkel in Abhängigkeit von der Relativposition des Ansatzes 60 zum Basisteil 18 variiert. In der dargestellten Ausführungsform wird dies dadurch erreicht, dass sich die Aussparung 136 in dem Anschlag 134 in radialer Richtung 8 nach außen verjüngt, so dass der maximale Verdrehwinkel je größer ist, desto weiter der Ansatz 60 in radialer Richtung 10 nach innen relativ zu dem Basisteil 18 verschoben ist. Um überdies eine besonders vorteilhafte Begrenzung des maximalen Verdrehwinkels über einen Großteil des Betriebsbereiches des Drehschwingungstilgers 2 zu erzielen, ist der Anschlag 134 derart ausgebildet, dass dieser über mindestens ein Viertel des maximalen Verfahrweges des Ansatzes 60, mindestens die Hälfte des maximalen Verfahrweges des Ansatzes 60 oder den gesamten maximalen Verfahrweg des Ansatzes 60 relativ zu dem Basisteil 18 an dem Ansatz 60 abstützbar oder abgestützt ist. In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich der Anschlag 134 derart weit in radialer Richtung 10 nach innen, dass dieser über den gesamten maximalen Verfahrweg des Ansatzes 60 relativ zu dem Basisteil 18 an dem Ansatz 60 abstützbar oder abgestützt ist.
• Um den jeweiligen Betriebszustand des Drehschwingungstilgers 2 einfach erfassen zu können, sind an der Anlenkstelle 52, hier dem Ansatz 60, erfassbare Mittel 138 angeordnet, wie dies in 2 angedeutet ist. Die erfassbaren Mittel 138, die zusammen mit dem Ansatz 60 entlang der Führungen 62, 64, 66 in radialer Richtung 8, 10 verschiebbar sind, können durch eine Erfassungseinrichtung 140 unter Ermittlung der Position der Anlenkstelle 52 relativ zu dem Basisteil 18 erfasst werden. Dabei sind die Erfassungsmittel 138 vorzugsweise nicht zwischen den Scheiben 20, 22 des Basisteils 18 angeordnet, sondern vielmehr in axialer Richtung 4 daneben, wie dies der 2 entnommen werden kann. Die Erfassungseinrichtung 140 ist dabei nicht an einem Bauteil des Drehschwingungstilgers 2 selbst, sondern vielmehr an einem feststehenden bzw. nicht drehenden Bauteil 142 innerhalb des Antriebsstrangs befestigt, wobei es sich bei dem Bauteil 142 beispielsweise um ein benachbartes Gehäuse oder Ähnliches handeln kann. Anhand der ermittelten Position der Anlenkstelle 52 kann somit der Betriebszustand des Drehschwingungstilgers 2 erfasst und gegebenenfalls über die Verstellvorrichtung 98 geregelt oder gesteuert werden. Die Erfassungseinrichtung 140 selbst kann einen entsprechenden Sensor aufweisen, der beispielsweise optisch oder induktiv ausgebildet sein kann.
• Das Trägheitsmassenteil 26 ist im Einbauzustand innerhalb des Antriebsstrangs im Gegensatz zu dem Basisteil 18 außerhalb des Drehmomentübertragungsweges des Antriebsstrangs angeordnet.
• Bezugszeichenliste

2

Drehschwingungstilger

4

axiale Richtung

6

axiale Richtung

8

radiale Richtung

10

radiale Richtung

12

Umfangsrichtung

14

Umfangsrichtung

16

Drehachse

18

Basisteil

20

Scheibe

22

Scheibe

24

Ring

26

Trägheitsmassenteil

28

Blechformteil

30

Blechformteil

32

Blechformteil / Gussteil

34

Führungsnut

36

Rolle

38

Rolle

40

Rolle

42

Wälzlager

44

Rollenachse

46

Distanzhülsen

48

Rückstellvorrichtung

50

Federeinrichtung

52

Anlenkstelle

54

Hebelelement

56

Stellkraftangriffsstelle

58

Rückstellkraftangriffsstelle

60

Ansatz

62

Führung

64

Führung

66

Führung

68

Stützschuh

70

Federelement

72

Federelement

74

Halteschuh

76

Halteschuh

78

Stift

80

Stift

82

Rolle

84

Rolle

86

Wälzlager

88

Achse

90

Achse

92

Aussparungen

94

Aussparungen

96

Aussparungsrand

98

Verstellvorrichtung

100

Zylinder

102

Hydraulikkolben

104

Kolbenstange

106

Bewegungsachse

108

Übertragungsstrebe

110

Strebenabschnitt

112

Strebenabschnitt

114

Federelement

116

Druckkammer

118

Druckkammer

120

Hydraulikleitung

122

Drossel / Verengung

124

Aussparungen

126

Aussparungsrand

128

Synchronisierungsmittel

130

Synchronisierungsring

132

Stützarme

134

Aussparung

138

erfassbare Mittel

140

Erfassungseinrichtung

142

Bauteil

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• 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.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 19907216 C1 [0002, 0008]

Claims (11)

1. Drehschwingungstilger (2) mit einem um eine Drehachse (16) drehbaren Basisteil (18) und einem Trägheitsmassenteil (26), das entgegen der Rückstellkraft einer Rückstellvorrichtung (48) relativ zu dem Basisteil (18) verdrehbar ist, die eine Federeinrichtung (50) zur Erzeugung einer Stellkraft und mindestens ein um eine Anlenkstelle (52) verschwenkbares Hebelelement (54) aufweist, über das die Stellkraft von einer Stellkraftangriffsstelle (56) des Hebelelements (54) unter Erzeugung der über eine Rückstellkraftangriffsstelle (58) des Hebelelements (54) auf das Trägheitsmassenteil (26) wirkenden Rückstellkraft auf das Trägheitsmassenteil (26) übertragbar ist.
2. Drehschwingungstilger (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (50) mindestens ein Federelement (70, 72) und einen Stützschuh (68) aufweist, wobei die Stellkraft des Federelements (70; 72) über den Stützschuh (68) auf die Stellkraftangriffsstelle (56) übertragbar ist und der Stützschuh (68) vorzugsweise über mindestens zwei Rollen (82, 84) an dem Basisteil (18) abstützbar oder abgestützt ist, die besonders bevorzugt an dem Stützschuh (68) befestigt oder/und deren Achsen (88, 90) gegebenenfalls von der Stellkraftangriffsstelle (56) beabstandet oder/und auf einander gegenüberliegenden Seiten der Stellkraftangriffsstelle (56) angeordnet sind.
3. Drehschwingungstilger (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (70; 72) auf seiner dem Stützschuh (68) abgewandten Seite über einen Halteschuh (74; 76) an dem Basisteil (18) abgestützt ist, wobei der Halteschuh (74) vorzugsweise unter Vorspannung des Federelements (70; 72) zwischen dem Basisteil (18) und dem Federelement (70; 72) angeordnet und besonders bevorzugt an dem Basisteil (18) befestigt ist, gegebenenfalls über eine Stift- oder Schraubverbindung.
4. Drehschwingungstilger (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (18) sandwichartig aus zwei einander gegenüberliegenden und voneinander beabstandeten Scheiben (20, 22) gebildet ist, wobei die Rückstellvorrichtung (48) vorzugsweise zumindest teilweise, gegebenenfalls deren Federeinrichtung (50) oder/und deren Hebelelement (54) oder/und deren Federelement (70; 72) oder/und deren Stützschuh (68) oder/und deren Halteschuh (74; 76), zwischen den Scheiben (20, 22) angeordnet ist oder/und sich mindestens eine der Rollen (82; 84) besonders bevorzugt in Aussparungen (92, 94) in den beiden Scheiben (20, 22) erstreckt und über einen Aussparungsrand (96) der Aussparungen (92, 94) an dem Basisteil (18) abstützbar oder abgestützt ist oder/und der Halteschuh (74; 76) besonders bevorzugt an beiden Scheiben (20, 22) befestigt ist.
5. Drehschwingungstilger (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellvorrichtung (48) mittels einer Verstellvorrichtung (98) unter Veränderung einer Rückstellkraftkennlinie der auf das Trägheitsmassenteil (26) wirkenden Rückstellkraft verstellbar ist, indem die Anlenkstelle (52) unter Veränderung des Hebelverhältnisses des Hebelelements (54) verstellbar oder/und verschiebbar ist, wobei die Verstellvorrichtung (98) einen antreibbaren, gegebenenfalls beidseitig mit Hydraulikdruck beaufschlagbaren, Hydraulikkolben (102) aufweist, dessen Bewegung vorzugsweise im Verhältnis 1:1 oder/und in derselben Richtung auf die Anlenkstelle (52) übertragbar ist, gegebenenfalls vermittels einer Übertragungsstrebe (108), wobei die Übertragungsstrebe (108) besonders bevorzugt zwischen den Scheiben (20, 22) angeordnet ist oder/und zwei sich einander gegenüberliegende Strebenabschnitte (110, 112) aufweist, zwischen die sich das Federelement (70; 72) erstreckt, oder/und gekrümmt ausgebildet ist, gegebenenfalls unter Verhinderung einer Kollision des Stützschuhs (68) mit der Übertragungsstrebe (108).
6. Drehschwingungstilger (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hydraulikkolben (102) ein Federelement (114) zum Zurückstellen des Hydraulikkolbens (102) in eine Endposition desselben zugeordnet ist, das vorzugsweise in einer dem Hydraulikkolben (102) zugeordneten Druckkammer (116) angeordnet ist, oder/und eine Drossel oder Verengung (122) in zumindest einer in eine dem Hydraulikkolben (102) zugeordnete Druckkammer (116) führenden Hydraulikleitung (120) vorgesehen ist oder/und ein Synchronisierungsmittel (128), gegebenenfalls ein Synchronisierungsring (130), zur Synchronisierung oder/und Kopplung der Bewegung des Hydraulikkolbens (102) mit der Bewegung eines Hydraulikkolbens (102) einer weiteren Verstellvorrichtung (98) vorgesehen ist.
7. Drehschwingungstilger (2) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlenkstelle (52) im Wesentlichen von einem verstell- oder/und verschiebbaren Ansatz (60) gebildet ist, wobei an dem Trägheitsmassenteil (26) ein Anschlag (134) vorgesehen ist, der unter Begrenzung des maximalen Verdrehwinkels zwischen dem Trägheitsmassenteil (26) und dem Basisteil (18), vorzugsweise in beiden einander entgegengesetzten Verdrehrichtungen, an dem Ansatz (60) abstützbar oder abgestützt ist und der besonders bevorzugt derart ausgebildet ist, dass der maximale Verdrehwinkel in Abhängigkeit von der Relativposition des Ansatzes (60) zum Basisteil (18) variiert oder/und der Anschlag (134) über mindestens ein Viertel des maximalen Verfahrweges des Ansatzes (60) relativ zu dem Basisteil (18), mindestens die Hälfte des maximalen Verfahrweges des Ansatzes (60) relativ zu dem Basisteil (18) oder den gesamten maximalen Verfahrweg des Ansatzes (60) relativ zu dem Basisteil (18) an dem Ansatz (60) abstützbar oder abgestützt ist.
8. Drehschwingungstilger (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägheitsmassenteil (26) über mindestens drei Rollen (36, 38, 40) in radialer Richtung (8, 10) oder/und axialer Richtung (4, 6) an dem Basisteil (18) abstützbar oder abgestützt ist, wobei die Rollen (36, 38, 40) vorzugsweise an dem Basisteil (18) drehbar befestigt und besonders bevorzugt in radialer Richtung (8, 10) vorgespannt sind, wobei sich die Rollen (36, 38, 40) gegebenenfalls in eine Führungsnut (34) in dem Trägheitsmassenteil (26) erstrecken.
9. Drehschwingungstilger (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Anlenkstelle (52), gegebenenfalls dem Ansatz (60), erfassbare Mittel (138) angeordnet sind, die durch eine Erfassungseinrichtung (140) unter Ermittlung der Position der Anlenkstelle (52) relativ zu dem Basisteil (18) erfassbar sind, wobei die Erfassungseinrichtung (140) vorzugsweise an einem feststehenden Bauteil (142) befestigt ist.
10. Drehschwingungstilger (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägheitsmassenteil (26) als Blechformteil oder/und Gussteil ausgebildet ist.
11. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang einen Drehschwingungstilger (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist, wobei das Basisteil (18) vorzugsweise an einem im Drehmomentübertragungsweg angeordneten Bauteil drehfest befestigt ist, während das Trägheitsmassenteil (26) außerhalb des Drehmomentübertragungsweges des Antriebsstrangs angeordnet ist, und das Bauteil besonders bevorzugt von einem Primär- oder Sekundärelement eines Torsionsschwingungsdämpfers gebildet ist.

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