DE102017112398A1

DE102017112398A1 - Reibeinrichtung mit zumindest einem auf eine Modenkopplung abgestimmten Tilger

Info

Publication number: DE102017112398A1
Application number: DE102017112398.9A
Authority: DE
Inventors: Boris Ryzhik
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2017-06-06
Publication date: 2018-12-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reibeinrichtung (1) mit zumindest zwei gegeneinander vorgespannten während einer dynamischen Reibphase mit in unterschiedliche Richtungen reiberregten mittels einer Modenkopplung miteinander gekoppelten Schwingungen belasteten Reibpartnern (2, 3). Um einen schwingungsfreien oder schwingungsverminderten dynamischen Reibeingriff der Reibpartner (2, 3) bei großen Reibwerten zu erzielen, ist an zumindest einem Reibpartner (2, 3) zumindest ein auf Schwingungen einer Richtung der Modenkopplung abgestimmter Tilger (5) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibeinrichtung mit zumindest zwei gegeneinander vorgespannten während einer dynamischen Reibphase mit in unterschiedliche Richtungen reiberregten mittels einer Modenkopplung miteinander gekoppelten Schwingungen belasteten Reibpartnern.
Gattungsgemäße Reibeinrichtungen, insbesondere in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen eingesetzte Reibungskupplung oder in Kraftfahrzeugen eingesetzte Bremsen neigen während eines dynamischen Reibeingriffs, beispielsweise während eines Schlupfs einer Reibungskupplung zum sogenannten Rupfen oder zu Geräuschen, beispielsweise Quietschen.
Um derartige reiberregte Schwingungen beispielsweise in einer Reibungskupplung zu vermindern, wird in der DE 10 2010 052590 A1 eine Kupplungsscheibe vorgeschlagen, bei der die Steifigkeiten der Trägerbleche der Reibbeläge in Umfangsrichtung und in radiale Richtung unterschiedlich sind. Es wird daher eine unterschiedliche Dämpfung in Umfangsrichtung und in radiale Richtung angestrebt.
Aus der DE 10 2013 200 395 A1 ist bekannt, eine Getriebeeingangswelle bezüglich ihres Schwingungsverhaltens senkrecht zur Drehachse anisotrop auszubilden, um reiberregte Schwingungsanregungen einer Reibungskupplung während der Schlupfphase zu unterbinden oder zu vermindern.
Aus der DE 10 2015 215 040 A1 ist zur Verminderung von reiberregten Schwingungen einer Reibungskupplung eine Kupplungsscheibe mit einem Drehschwingungsdämpfer bekannt, dessen Federeinrichtung anisotrop ausgebildet ist.
Schließlich ist aus der DE 10 2014 214 207 A1 eine Kupplungseinrichtung mit einem hydrostatischen Ausrücksystem bekannt, bei dem ein hydrostatischer Zylinder, beispielsweise Geber- oder Nehmerzylinder einen eindimensional ausgelegten Tilger aufweist, um die Auswirkung negativer Reibwertgradienten zu verbessern.
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer gattungsgemäßen Reibeinrichtung. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, reiberregte Schwingungen einer gattungsgemäßen Reibeinrichtung zu verhindern oder zumindest zu vermindern. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, reiberregte Schwingungen einer Reibungskupplung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs während einer Schlupfphase der Reibungskupplung zu verhindern oder zumindest zu vermindern.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
Die vorgeschlagene Reibeinrichtung dient dem Ausgleich unterschiedlicher Verlagerungsbewegungen zumindest zweier Reibpartner mittels einer dynamischen Reibphase. Eine Verlagerungsbewegung findet dabei bevorzugt zwischen zwei Reibpartnern statt, wobei die Reibpartner unterschiedlich ausgebildete Reibflächen ausbilden können. Beispielsweise können mehrere separate Reibflächen mit gegenüber liegenden Reibflächen einen Reibeingriff bilden.
In bevorzugter Weise sind die beiden Reibpartner gegeneinander vorgespannt. Beispielsweise kann mittels einer Federvorspannung eine vorgegebene Vorspannung zur Herstellung einer schaltenden Reibeinrichtung laufend gesteigert und vermindert werden. Bei einer Gleit- wie Reibbewegung der Reibpartner können aufgrund der geometrischen Ausbildung der Reibpartner mit in unterschiedliche Richtungen erfolgendem Reibeingriff reiberregte Schwingungen mit einer Modenkopplung auftreten.
Um die modengekoppelten Schwingungen insgesamt zu vermindern oder zu verhindern, hat sich gezeigt, dass es ausreichend ist, wenn an zumindest einem Reibpartner zumindest ein auf Schwingungen einer einzigen Richtung der Modenkopplung abgestimmter Tilger vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass eine wesentliche Verminderung der modengekoppelten Schwingungen bereits durch einen oder mehrere Tilger an einem Reibpartner erzielt werden kann, der auf die Schwingung einer Richtung eines modengekoppelten Schwingungspaares abgestimmt ist.
Die Reibeinrichtung kann mit transversal gegeneinander verlagerbaren Reibpartnern vorgesehen sein. Es hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der vorgeschlagene Tilger für Reibeinrichtungen mit gegeneinander um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Reibpartnern vorgesehen ist. In bevorzugter Weise sind die Reibpartner einerseits aus einer Gegendruckplatte und einer drehfest und axial unter Vorspannung eines Betätigungsmittels, beispielsweise einer Hebelfeder oder einer Tellerfeder verlagerbaren Anpressplatte und andererseits aus einer Kupplungsscheibe mit zwischen der Gegendruckplatte und der Anpressplatte reibschlüssig verspannbaren Reibbelägen gebildet.
Beispielsweise können bei einer Reibungskupplung reiberregte Schwingungen mit einer Modenkopplung einer Kipp- und Radialmodenkupplung auftreten. Dies bedeutet, dass durch Kipp- und Radialeffekte der Reibungskupplung in der Schlupfphase der Reibungskupplung Schwingungen in Kipp- und Radialrichtung induziert werden, die mittels einer Modenkopplung voneinander abhängig sind. Es hat sich dabei gezeigt, dass zur Verbesserung der Schwingungssituation zumindest ein Tilger vorgesehen werden kann, der auf eine dieser Schwingungsformen der Modenkopplung ausgelegt ist. Beispielsweise kann der zumindest eine Tilger bei Auftreten einer Kipp- und Radialmodenkopplung in axiale Richtung wirksam an einem Reibpartner angeordnet sein.
Alternativ oder zusätzlich kann der zumindest eine Tilger bei Auftreten einer Kipp- und Radialmodenkopplung in radiale Richtung wirksam an einem der Reibpartner angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der zumindest eine Tilger bei Auftreten einer Kipp- und Radialmodenkopplung in Umfangsrichtung wirksam an einem der Reibpartner angeordnet sein.
In bevorzugter Weise wird der zumindest eine Tilger an einer Masse eines Reibpartners, beispielsweise an der Gegendruckplatte, an dem Gehäuse oder an der Anpressplatte einer Reibungskupplung angeordnet. Beispielsweise kann die Gegendruckplatte eine Sekundärschwungmasse eines Zweimassenschwungrads bilden oder die Gegendruckplatte an einer Sekundärschwungmasse angeordnet sein. Hierbei kann der zumindest eine Tilger an der Sekundärschwungmasse angeordnet sein.
Der zumindest eine Tilger ist als Masse wie Tilgermasse ausgebildet, die gegenüber dem diesen aufnehmenden Reibpartner elastisch begrenzt verlagerbar ausgebildet ist. Beispielsweise kann der zumindest eine Tilger aus einem elastisch ausgebildeten Federblech, beispielsweise einer gebogenen Blattfeder oder dergleichen und einer auf diesem elastisch angeordneten Masse ausgebildet sein. Alternativ kann der zumindest eine Tilger aus einem Gummimetallteil gebildet sein, wobei an einem mit einem Reibpartner verbundenen Gummielement eine Masse elastisch angeordnet ist.
Mit anderen Worten ist die Reibeinrichtung mit zumindest einem Tilger zur Beseitigung oder Minderung von reiberregten, aufgrund einer Modenkopplung entstehenden Schwingungen vorgesehen.
Hierbei hängt die Reibkraft beim Gleiten von dem Reibwert und der Normalkraft während eines Kontakts der Reibpartner ab. Die Schwingungen der Masse eines Reibpartners in x-Richtung führen zur Modulation der entsprechenden Normal- und Reibkraft. Da die Reibkraft orthogonal zur Normalkraft wirkt, erregt sie die Schwingungen in y-Richtung und umgekehrt. So entsteht eine Modenkopplung, die zur Instabilität der Reibeinrichtung führen kann. Wenn die Steifigkeiten und Dämpfungen gleich sind, sind die Eigenfrequenzen des Systems in x- und y-Richtung gleich. Ohne Dämpfung wird hierbei die Reibeinrichtung immer instabil, das heißt, es treten reiberregte Schwingungen der Modulkopplung auf. Eine Dämpfung und eine Anisotropie der Steifigkeiten stabilisieren die Reibeinrichtung für kleine Reibwerte. Bei Erhöhung des Reibwerts wird die Reibeinrichtung wieder instabil. Für jedes Parameterset aus modengekoppelten Schwingungen gibt es einen bestimmten Minimalreibwert, bei dem die Reibeinrichtung gerade noch stabil ist, wobei die Reibeinrichtung bei größeren Reibwerten der Reibpartner instabil wird.
Die vorgeschlagene Ausbildung der Reibeinrichtung mit einem oder mehreren Tilgern, die nur in eine Richtung wirken, führt zum deutlichen Wachstum des Minimalreibwerts, so dass die Reibeinrichtung auch bei hohen Reibwerten noch stabil betrieben werden kann. Die optimale Frequenz wie Abstimmungsfrequenz des Tilgers entspricht dabei im Wesentlichen der Frequenz der reiberregten Schwingungen wie Eigenfrequenz der Reibeinrichtung ohne Tilger. Die optimale Dämpfung hängt von der Dämpfung der Reibeinrichtung im Originalzustand, das heißt ohne Tilger ab.
Bei einem gleitenden Reibkontakt beispielsweise zwischen zwei elastisch gelagerten rotierenden starren Scheiben entsteht eine Modenkopplung zwischen den paarweise auftretenden Schwingungsmoden der einzelnen Scheiben. Sind beispielsweise zwei orthogonale Kipp-Moden einer Scheibe vorgegeben, entstehen zwei orthogonale Moden mit überwiegend radialen Schwingungen.
Wenn eine Reibeinrichtung mit Reibpartnern mit isotropen Eigenschaften ausgebildet ist, sind die Frequenzen der paarweise auftretenden Moden gleich. Dann ist eine Instabilität mit resultierenden Schwingungen infolge der Modenkopplung nur durch die Dämpfung begrenzt.
Um die Grenze des stabilen Verhältnisses einer Reibeinrichtung, beispielsweise deren Stabilität bei höheren Reibwerten zu erhöhen, können ein oder mehrere Tilger so eingerichtet werden, dass sie nur eine der zwei gekoppelten Schwingungsmoden der Reibeinrichtung, beispielsweise eines Reibpartners wie beispielsweise die Gegendruckplatte einer Reibungskupplung beeinflussen. Im Fall von starr ausgebildeten, gegeneinander verdrehbaren Scheiben ist die symmetrische Anordnung zwei gleichartiger, radial gegenüber angeordneter Tilger auf gleichem Radius vorteilhaft. Die Richtung der Tilgerwirkung kann der Richtung der Schwingungen entsprechen. Beispielsweise sind axial wirksame Tilger zur Unterdrückung von Kippschwingungen geeignet. Radial wirksame Tilger sind zur Unterdrückung von radialen Schwingungen geeignet. Betreffend eine Reibungskupplung mit einer Gegendruckplatte und axial verlagerbarer Anpressplatte als ein Reibpartner und einer Kupplungsscheibe mit gegenüberliegend angeordneten, mit Reibflächen der Gegendruckplatte und der Anpressplatte einen Reibeingriff bildenden Reibbelägen können in der Schlupfphase reiberregte Schwingungen infolge der Modenkopplungen auftreten. Bevorzugt treten radiale Moden der Kupplungsscheibe, Kippmoden der Kupplungsscheibe, der Druckplatte und der Gegendruckplatte beziehungsweise einer Reibfläche einer ZMS-Sekundärschwungmasse oder Zentralplatte einer Doppelkupplung sowie unterschiedliche Kombinationen dieser Moden auf. Um die Selbsterregung durch die Modenkopplung zu unterdrücken, können ein oder mehrere Tilger so eingerichtet und abgestimmt sein, dass sie nur eine der zwei gekoppelten Schwingungsmoden der einzigen Bauteile beeinflussen.
Wenn beispielsweise eine oder zwei den Reibeingriff ausgebildete Reibpartner wie beispielsweise Scheibenteile einer Reibungskupplung elastisch ausgebildet sind, können die paarweise auftretenden elastischen Schwingungsmoden instabil werden.
Die Biegeeigenmoden w_A(r,ϑ), w_B(r,ϑ) einer elastischer Scheibe haben dabei nach Gleichungen (1), (2) folgende Form $w_{A} (r, ϑ) = R_{nm} (r) sin m ϑ$
$w_{B} (r, ϑ) = R_{nm} (r) cos m ϑ$
wobei r, ϑ die Koordinaten in einem zylindrischen Koordinatensystem und n und m ganzen Zahlen sind.
Solche Moden haben im Fall von m ≠ 0 einen Umkreis mit einer Anzahl von m Wölbungen und Vertiefungen und 2m Durchmesserknotenlinien. Entscheidend für die Instabilität der Reibeinrichtung ist dabei, dass für jede Biegeeigenmode ein „Paar“ existiert, wobei die erste Biegeeigenmode Wölbungen und Vertiefungen genau an der Position aufweist, an der die zweite Biegeeigenmode Durchmesserknotenlinien aufweist. Eine gleitende Reibung führt zur Rückkopplung dieser Biegeeigenmoden. Wenn die Scheibe und die Lagerung dieser isotrop sind, haben die Biegeeigenmodenpaare gleiche Eigenfrequenzen. Ohne Dämpfung werden solche Moden immer instabil.
Der Einsatz eines oder mehrerer der vorgeschlagenen Tilger kann die Stabilitätsgrenze, das heißt den Reibwert der Reibpartner erhöhen und die reiberregten Schwingungen aufgrund der Kopplung der elastischen Moden wie beispielsweise Biegeeigenmoden unterdrücken.
Hierbei ist die Platzierung der vorgeschlagenen Tilger wie folgt vorteilhaft: Entsprechend einer Platzierung eines oder mehrerer Tilger an einer starren Scheibe können ein oder zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Axial- oder Kipptilger vorgesehen sein. Dabei ist mittels des oder der Tilger nur eine Tilgung einer Schwingungsart der gekoppelten Moden nötig und ein Einfluss auf die zweite Mode des Schwingungspaars kann unterbleiben.
Wenn ein instabiles Modenpaar beispielsweise durch Messungen oder Simulationen bekannt ist, kann eine Kombination mehrerer Tilger vorgesehen sein, die genau auf diese Moden abgestimmt ist. Beispielsweise können für ein Paar von Biegemoden mit einer vorgegebenen Anzahl Schwingungsfrequenzen in derselben Anzahl auf jede einzelne Schwingungsfrequenz abgestimmte Tilger vorgesehen sein. Diese Tilger können über den Umfang verteilt an dem entsprechenden Reibpartner angeordnet sein.
Alternativ und entsprechend zu einer Reibungskupplung können die Tilger an einer Fahrzeugbremse, beispielsweise an deren Bremsscheibe vorgesehen sein, um beispielsweise Bremsenquietschen zu verhindern.
Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 16 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

1 ein Modell einer Reibeinrichtung mit einem Tilger,
2 ein Diagramm des Minimalreibwerts über die relative Tilgerfrequenz einer Reibeinrichtung mit Tilger,
3 ein Modell einer Reibeinrichtung mit zwei um eine Drehachse angeordneten Reibpartnern,
4 die Reibeinrichtung der 3 in Ansicht mit einer Kippmodenkopplung,
5 die Reibeinrichtung der 3 in Ansicht mit einer Radialmodenkopplung,
6 ein Scheibenteil der Reibeinrichtung der 3 mit auf die Kippmoden abgestimmten Tilgern,
7 ein Scheibenteil der Reibeinrichtung der 3 mit gegenüber der 6 abgeänderten, auf die Kippmoden abgestimmten Tilgern,
8 ein Scheibenteil der Reibeinrichtung der 3 in Ansicht mit auf Radialmoden abgestimmten Tilgern,
9 eine schematisch dargestellte, als Reibungskupplung ausgebildete Reibeinrichtung im Schnitt,
10 eine Ansicht eines Scheibenteils einer Reibungskupplung mit einem Biegemuster einer ersten Biegemode,
11 eine Ansicht eines Scheibenteils einer Reibungskupplung mit einem Biegemuster einer zweiten Biegemode,
12 eine Ansicht eines Scheibenteils einer Reibungskupplung mit bevorzugten Befestigungspositionen für Tilger,
13 eine Ausführungsform eines Tilgers in 3D-Ansicht,
14 eine weitere Ausführungsform eines Tilgers im Schnitt,
15 ein gegenüber dem Tilger der 14 abgeänderter Tilger mit Tilgermasse und
16 den Tilger der 14 in 3D-Ansicht.

Die 1 zeigt ein Modell der Reibeinrichtung 1 mit den beiden Reibpartnern 2, 3 in einer dynamischen Reibsituation. Hierzu wird der Reibpartner 2 mit der Masse m elastisch gegen das sich mit der Geschwindigkeit V verlagernde Reibband 4 mit der Steifigkeit c_k in x- und y-Richtung vorgespannt. Der Reibpartner 2 ist jeweils in x- und y-Richtung bedämpft gehäusefest aufgenommen. Die Reibkraft ist dabei abhängig von der auf das Reibband 4 aufgebrachten Normalkraft und dem Reibwert des Reibkontakts. Treten an der Masse m Schwingungen auf, führt dies zu Änderungen der Reib- und Normalkraft in x- und y-Richtung. Da Reibkraft und Normalkraft orthogonal zueinander ausgerichtet sind, führen Schwingungen des Reibpartners 2 in diesem Modell immer zur Erregung von Schwingungen und es entstehen Modenkopplungen. Hierbei kann sich bei Anisotropie der Dämpfungsverhältnisse der Masse m in x- und y-Richtung und bei kleinen Reibwerten das Modell selbst stabilisieren. Überschreitet der Reibwert einen systembedingt vorgegebenen Minimalreibwert, wird die Reibeinrichtung bezüglich reiberregten Schwingungen instabil.
Es hat sich gezeigt, dass eine Stabilisierung der Reibeinrichtung allein dadurch stabilisiert werden kann, dass die Schwingungen in eine Richtung - hier in x-Richtung - unterbunden werden. Durch die Modenkopplung nehmen dann auch die Schwingungen in die andere Richtung - hier in y-Richtung ab. Zur Unterbindung der Schwingungen in x-Richtung ist der Tilger 5 vorgesehen, dessen Steifigkeit c_T und Dämpfung d_T gegenüber der Tilgermasse m_T auf die Schwingungsfrequenz beziehungsweise Hauptschwingungsfrequenz der Schwingungen in x-Richtung abgestimmt sind. Weitere Schwingungsfrequenzen können gegebenenfalls mittels weiterer entsprechend abgestimmter Tilger getilgt werden.
Die 2 zeigt das Diagramm 6 mit dem Schwingungsverhalten der Reibeinrichtung 1 der 1 mit und ohne Tilger 5. Ohne Tilger 5 ergibt sich eine Stabilität der Reibeinrichtung 1 ausschließlich unterhalb der Kurve 7, die den Minimalreibwert des Reibeingriffs zwischen den Reibpartnern 2, 3 wiedergibt. Bei Einsatz des Tilgers 5 ergibt sich eine Stabilität der Reibeinrichtung 1 unterhalb der Kurve 8. Bei einer typischen relativen Tilgerfrequenz einer Reibpaarung Metall/Reibmaterial eines Reibbelags einer Reibungskupplung kann eine Stabilisierung der Reibeinheit im Bereich typischer Reibwerte dieser Reibpaarung erzielt werden.
Die 3 zeigt ein weiteres Modell in Form der Reibeinrichtung 1.1 mit den beiden Reibpartnern 2.1, 3.1, die als um die Drehachse d verdrehbare starre Scheibenteile 9.1, 10.1 im Schlupfbetrieb des Reibeingriffs 11.1 bei unterschiedlichen Drehzahlen ω, Ω ausgebildet sind.
Wie in den 4 und 5 gezeigt, können die in Ansicht gezeigten Scheibenteile 9.1, 10.1 beispielsweise einer Reibungskupplung verschiedene, durch die Pfeile 12.1, 12.2 dargestellte Kippmoden und durch Pfeile 13.1, 13.2 darstellte Radialmoden aufweisen. Hierbei wird durch die Tilgung einer der Kippmoden 12.1, 12.2 der 4 infolge der Modenkopplung auch die andere Kippmode eliminiert. Entsprechend wird durch die Tilgung einer der Radialmoden 13.1, 13.2 auch die andere Radialmode eliminiert. Es versteht sich, dass auch kompliziertere Modenkopplungen zwischen Radial- und Kippmoden ausgebildet werden können, die jedoch in der Schwingungsbilanz eine untergeordnete Rolle spielen.
Entsprechend den 6 bis 8 kann das Schwingungsverhalten der Reibeinrichtung 1.1 der 3 anhand der Modenkopplung der an der um die Drehachse d drehenden Reibeinrichtung 1.1 durch auf entsprechende Moden einer einzigen Modenpaarung abgestimmte Tilger 5.1.1, 5.1.2, 5.2.1, 5.2.2, 5.3.1, 5.3.2 verbessert werden. Beispielsweise sind in 6 die axial an einem der Scheibenteile 9.1, 10.1 axial wirksam diametral gegenüber liegend angeordneten Tilger 5.1.1, 5.1.2 vorgesehen, die zur Tilgung der Kippmoden der Pfeile 12.1, 12.2 des Scheibenteils 9.1, 10.1 vorgesehen sind, wobei die Steifigkeiten c_T1 c_T2 , die Dämpfungen d_T1 , d_T2 und Tilgermassen m_T1 , m_T2 jeweils auf die Schwingungsfrequenzen der einzelnen Kippmoden abgestimmt sind.
Die 7 zeigt eine Alternative zu der Tilgung der Schwingungsfrequenzen der durch die Pfeile 12.1, 12.2 dargestellten Kippmoden eines der Scheibenteile 9.1, 10.1.
Die diametral gegenüber angeordneten Tilger 5.2.1, 5.2.2 sind dabei mittels eines Torsionsfederdämpfers mit den Steifigkeiten c_T1 c_T2 , den Dämpfungen d_T1 , d_T2 und den Tilgermassen m_T1 , m_T2 auf die einzelnen Frequenzen der Kippmoden abgestimmt. Hierbei werden die Tilgermassen m_T1 , m_T2 bei um die Drehachse d verdrehtem Scheibenteil 9.1, 10.1 nach radial außen beschleunigt. Bei Kippschwingungen wirken die drehelastisch an den Torsionsfedern aufgehängten Tilgermassen m_T1 , m_T2 mittels ihrer Massenträgheitsmomente schwingungstilgend. Durch die Tilgung der Frequenzen der Kippmoden der 6, 7 werden infolge der Modenkopplung auch die Radialmoden der Scheibenteile 9.1, 10.1 unterdrückt.
Die 8 zeigt die an dem Scheibenteil 9.1, 10.1 diametral gegenüber liegend angeordneten, in radiale Richtung wirksamen Tilger 5.3.1, 5.3.1, die Schwingungen der Radialmoden entlang der Pfeile 13.1, 13.2 tilgen und mittels der Steifigkeiten c_T1 , c_T2 , den Dämpfungen d_T1 , d_T2 und den Tilgermassen m_T1 , m_T2 auf die entsprechenden Schwingungsfrequenzen abgestimmt sind. Durch die Tilgung der Radialmoden werden wegen der Modenkopplung auch die Kippmoden unterdrückt.
Die 9 zeigt in schematischer Darstellung die als Reibungskupplung 14.2 ausgebildete Reibeinrichtung 1.2 mit der um die Drehachse d angeordneten Gegendruckplatte 15.2, die als Einmassenschwungrad, als Scheibenteil einer Sekundärschwungmasse eines Zweimassenschwungrads oder als Zentralplatte einer Doppelkupplung ausgebildet sein kann. Mit der Gegendruckplatte 15.2 ist drehfest und axial verlagerbar die Anpressplatte 16.2 verbunden, die zur Einstellung eines Reibeingriffs 11.2 zwischen den Reibbelägen 17.2 der Kupplungsscheibe 18.2 mit einer nicht dargestellten Anpresskraft beispielsweise einer Tellerfeder oder einer Hebelfeder axial belastet werden kann. Die Reibbeläge 17.2 einerseits und die Gegendruckplatte 15.2 mit der Anpressplatte 16. 2 andererseits bilden dabei die Reibpartner 2.2, 3.2 der Reibeinrichtung 1.2.
Im Schlupfbetrieb bei unterschiedlichen Drehzahlen ω, Ω der Gegendruckplatte 15.2 und der Kupplungsscheibe 18.2 können reiberregte Schwingungen mit einer Modenkopplung auftreten. Die Eliminierung dieser Schwingungen kann entsprechend der Tilgung von Schwingungen der Reibpartner 2, 2.1, 3, 3.1 der vorhergehenden Figuren mittels Tilgern 5.1.1, 5.1.2, 5.2.1, 5.2.2, 5.3.1, 5.3.2 erfolgen.
Die 10 und 11 zeigen Biegeschwingungen eines Scheibenteils 9.1, 10.1, oder der Gegendruckplatte 15.2 entsprechend den vorhergehend aufgeführten Gleichungen (1), (2) mit der Anzahl m = 3. Diese Biegeschwingungen eines Schwingungspaars induzieren aufgrund ihrer periodischen Änderung ihrer Reibflächen reiberregte Schwingungen, die mittels einer entsprechenden Anzahl m = 3 Tilgern, die über den Umfang angeordnet sind.
Die 12 zeigt das den Scheibenteilen 9.1, 10.1 und der Gegendruckplatte 15.2 ähnliche Scheibenteil 9.3 in Ansicht. Das Scheibenteil 9.3 weist das axial vorspringende Ringteil 19.3 auf, an dem Befestigungspositionen 20.3.1, 20.3.2 für Tilger vorgesehen sind.
Die 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Tilgers 5.4 in 3D-Ansicht. Der Tilger 5.4 weist das bogenförmig ausgebildete Federelement 21.4 auf, an dessen einem Ende 22.4 eine Befestigung an einem Reibpartner, beispielsweise einem Scheibenteil einer Reibeinrichtung vorgesehen ist. Das gegenüber liegende Ende 23.4 trägt die Tilgermasse 24.4.
Die 14 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Tilgers 5.5. Zur Befestigung des Tilgers 5.5 an einem Reibpartner einer Reibeinrichtung, beispielsweise einem Scheibenteil oder einer Gegendruckplatte weist der Tilger 5.5 die aus Metall gebildete Platte 25.5 mit dem Gewindestift 26.5 auf. An die Platte 25.5 schließt sich beispielsweise durch Vulkanisieren das Gummielement 27.5 an. An das Gummielement 27.5 schließt sich beispielsweise durch Vulkanisieren die als Tilgermasse 24.5 dienende Platte 28.5 an.
Die 15 zeigt den mit der Zusatzmasse 29.5 zur Erhöhung der Tilgermasse 24.5 versehenen Tilger 5.5 in derselben Darstellung.
Die 16 zeigt den Tilger 5.5 der 14 in 3D-Darstellung mit dem Gewindestift 26.5, dem Gummielement 27.5 und der Tilgermasse 24.5.
Bezugszeichenliste

1: Reibeinrichtung
1.1: Reibeinrichtung
1.2: Reibeinrichtung
2: Reibpartner
2.1: Reibpartner
2.2: Reibpartner
3: Reibpartner
3.1: Reibpartner
3.2: Reibpartner
4: Reibband
5: Tilger
5.1.1: Tilger
5.1.2: Tilger
5.2.1: Tilger
5.2.2: Tilger
5.3.1: Tilger
5.3.2: Tilger
5.4: Tilger
5.5: Tilger
6: Diagramm
7: Kurve
8: Kurve
9.1: Scheibenteil
9.3: Scheibenteil
10.1: Scheibenteil
11.1: Reibeingriff
11.2: Reibeingriff
12.1: Pfeil
12.2: Pfeil
13.1: Pfeil
13.2: Pfeil
14.2: Reibungskupplung
15.2: Gegendruckplatte
16.2: Anpressplatte
17.2: Reibbelag
18.2: Kupplungsscheibe
19.3: Ringteil
20.3.1: Befestigungsposition
20.3.2: Befestigungsposition
21.4: Federelement
22.4: Ende
23.4: Ende
24.4: Tilgermasse
24.5: Tilgermasse
25.5: Platte
26.5: Gewindestift
27.5: Gummielement
28.5: Platte
29.5: Zusatzmasse
c_k: Steifigkeit
c_T: Steifigkeit
c_T1: Steifigkeit
c_T2: Steifigkeit
d: Drehachse
d_T: Dämpfung
d_T1: Dämpfung
d_T2: Dämpfung
m: Masse
m_T: Tilgermasse
m_T1: Tilgermasse
m_T2: Tilgermasse
V: Geschwindigkeit
ω: Drehzahl
Ω: Drehzahl

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 102010052590 A1 [0003]
DE 102013200395 A1 [0004]
DE 102015215040 A1 [0005]
DE 102014214207 A1 [0006]

Claims

Reibeinrichtung (1, 1.1, 1.2) mit zumindest zwei gegeneinander vorgespannten während einer dynamischen Reibphase mit in unterschiedliche Richtungen reiberregten Schwingungen einer Modenkopplung belasteten Reibpartnern (2, 2.1, 2.2, 3, 3.1, 3.2), dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Reibpartner (2, 2.1, 2.2) zumindest ein auf Schwingungen einer Richtung der Modenkopplung abgestimmter Tilger (5, 5.1.1, 5.1.2, 5.2.1, 5.2.2, 5.3.1, 5.3.2, 5.4, 5.5) vorgesehen ist.
Reibeinrichtung (1.1, 1.2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Reibpartner (2.1, 2.2, 3.1, 3.2) um eine Drehachse (d) angeordnet sind.
Reibeinrichtung (1.1, 1.2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Tilger (5.1.1, 5.1.2, 5.4, 5.5) bei Auftreten einer Kipp- und Radialmodenkopplung in axiale Richtung wirksam an einem Reibpartner (2.1, 2.2) angeordnet ist.
Reibeinrichtung (1.1, 1.2) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Tilger (5.3.1, 5.3.2, 5.4, 5.5) bei Auftreten einer Kipp- und Radialmodenkopplung in radiale Richtung wirksam an einem der Reibpartner (2.1, 2.2) angeordnet ist.
Reibeinrichtung (1.1, 1.2) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Tilger (5.2.1, 5.2.2) bei Auftreten einer Kipp- und Radialmodenkopplung senkrecht zu einer Ebene der Drehachse (d) kippbar an einem der Reibpartner (2.1, 2.2) angeordnet ist.
Reibeinrichtung (1.2) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibpartner (2.2, 3.2) einerseits aus einer Gegendruckplatte (15.2) und einer drehfest und axial unter Vorspannung eines Betätigungsmittels verlagerbaren Anpressplatte (16.2) und andererseits aus einer Kupplungsscheibe (18.2) mit zwischen der Gegendruckplatte (15.2) und der Anpressplatte (16.2) reibschlüssig verspannbaren Reibbelägen (17.2) gebildet sind.
Reibeinrichtung (1.2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckplatte (15.2) aus einer Sekundärschwungmasse eines Zweimassenschwungrads oder einer Zentralplatte einer Doppelkupplung gebildet ist.
Reibeinrichtung (1.2) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Tilger der Gegendruckplatte (15.2) zugeordnet ist.
Reibeinrichtung (1, 1.1, 1.2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Tilger (5.4) aus einem elastisch ausgebildeten Federelement (21.4) und einer auf diesem elastisch angeordneten Tilgermasse (24.2) gebildet ist.
Reibeinrichtung (1, 1.1, 1.2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Tilger (5.5) aus einem Gummimetallteil gebildet ist, wobei an einem mit einem Reibpartner verbundenen Gummielement (27.5) eine Tilgermasse (24.4) elastisch aufgenommen ist.