DE102018222244A1

DE102018222244A1 - Drehschwingungsdämpfungsanordnung

Info

Publication number: DE102018222244A1
Application number: DE102018222244.4A
Authority: DE
Inventors: Kyrill Siemens
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-06-25
Also published as: EP3899318A1; WO2020127416A1

Abstract

Eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere drehzahladaptiver Tilger, umfassend einen um eine Drehachse drehbaren Auslenkungsmassenträger (12) sowie eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend an dem Auslenkungsmassenträger (12) aus einer Grund-Relativlage bezüglich diesem auslenkbar getragenen Auslenkungsmassen (20), wobei bei Auslenkung aus der Grund-Relativlage die radiale Lage der Auslenkungsmassen (20) bezüglich der Drehachse sich verändert, wobei jede Auslenkungsmasse (20) vermittels wenigstens zweier Kopplungsformationen (22) am Auslenkungsmassenträger (12) ausgehend von der Grund-Relativlage in beiden Umfangsrichtungen auslenkbar getragen ist, wobei die in Zuordnung zu jeder Auslenkungsmasse (20) vorgesehenen Kopplungsformationen (22) eine Maximal-Auslenkung (A) der Auslenkungsmasse (20) bezüglich des Auslenkungsmassenträgers (12) ausgehend aus der Grund-Relativlage definieren, ist dadurch gekennzeichnet, dass in Zuordnung zu wenigstens einer, vorzugsweise jeder Auslenkungsmasse (20) eine elastisch verformbare Anschlagformation (36) vorgesehen ist zum Beenden der Auslenkungsbewegung der Auslenkungsmasse (20) nach Erreichen einer Anschlag-Auslenkung (A), und dass bei wenigstens einer, vorzugsweise jeder Auslenkungsmasse (20) in wenigstens einer, vorzugsweise jeder Umfangsrichtung die Anschlag-Auslenkung (A) weniger als 95% der Maximal-Auslenkung (A) ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere drehzahladaptiver Tilger, umfassend einen um eine Drehachse drehbaren Auslenkungsmassenträger sowie eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend an dem Auslenkungsmassenträger aus einer Grund-Relativlage bezüglich diesem auslenkbar getragenen Auslenkungsmassen, wobei bei Auslenkung aus der Grund-Relativlage die radiale Lage der Auslenkungsmassen bezüglich der Drehachse sich verändert, wobei jede Auslenkungsmasse vermittels wenigstens zweier Kopplungsformationen am Auslenkungsmassenträger ausgehend von der Grund-Relativlage in beiden Umfangsrichtungen auslenkbar getragen ist, wobei die in Zuordnung zu jeder Auslenkungsmasse vorgesehenen Kopplungsformationen eine Maximal-Auslenkung der Auslenkungsmasse bezüglich des Auslenkungsmassenträgers ausgehend aus der Grund-Relativlage definieren.
Eine derartige als drehzahladaptiver Tilger wirksame Drehschwingungsdämpfungsanordnung ist aus der DE 10 2012 219 737 A1 bekannt. Der Auslenkungsmassenträger dieser Drehschwingungsdämpfungsanordnung ist, integriert in ein als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildetes Anfahrelement, an eine Zwischenmasse zwischen zwei in dem Drehmomentwandler zwischen einer Überbrückungskupplung und einer Abtriebsnabe seriell wirksamen Torsionsschwingungsdämpfern angekoppelt. Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung liegt somit im Drehmomentenfluss nach der Überbrückungskupplung, so dass insbesondere im Schlupfbetrieb der Überbrückungskupplung bzw. bei offener Überbrückungskupplung beim Anlassen einer Brennkraftmaschine generierte Drehmomentenstöße durch die Überbrückungskupplung abgefangen bzw. nicht in den folgenden Systembereich des Drehmomentwandlers, insbesondere auch die Drehschwingungsdämpfungsanordnung, eingeleitet werden. Dies vermeidet, dass in einer derartigen Betriebsphase durch übermäßige Drehbeschleunigung des Auslenkungsmassenträgers der Drehschwingungsdämpfungsanordnung die Auslenkungsmassen übermäßig bzw. bis zum Erreichen einer Maximal-Auslenkung bezüglich des Auslenkungsmassenträgers ausgelenkt werden. In Zuordnung zu den Auslenkungsmassen ist eine radial innerhalb der Auslenkungsmassen angeordnete, ringartig ausgebildete Anschlagformation vorgesehen, an welcher bei Übergehen in einen Stillstandzustand und somit abnehmender Drehzahl bzw. abnehmender auf die Auslenkungsmassen einwirkender Fliehkraft die schwerkraftbedingt dann nach radial innen bzw. nach unten fallenden Auslenkungsmassen zur Anlage kommen können.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung derart auszugestalten, dass auch bei übermäßiger Drehbeschleunigung eine maximal mögliche Auslenkung der Auslenkungsmassen der Drehschwingungsdämpfungsanordnung nicht erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere drehzahladaptiver Tilger, umfassend einen um eine Drehachse drehbaren Auslenkungsmassenträger sowie eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend an dem Auslenkungsmassenträger aus einer Grund-Relativlage bezüglich diesem auslenkbar getragenen Auslenkungsmassen, wobei bei Auslenkung aus der Grund-Relativlage die radiale Lage der Auslenkungsmassen bezüglich der Drehachse sich verändert, wobei jede Auslenkungsmasse vermittels wenigstens zweier Kopplungsformationen am Auslenkungsmassenträger ausgehend von der Grund-Relativlage in beiden Umfangsrichtungen auslenkbar getragen ist, wobei die in Zuordnung zu jeder Auslenkungsmasse vorgesehenen Kopplungsformationen eine Maximal-Auslenkung der Auslenkungsmasse bezüglich des Auslenkungsmassenträgers ausgehend aus der Grund-Relativlage definieren.
Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass in Zuordnung zu wenigstens einer, vorzugsweise jeder Auslenkungsmasse eine elastisch verformbare Anschlagformation vorgesehen ist zum Beenden der Auslenkungsbewegung der Auslenkungsmasse nach Erreichen einer Anschlag-Auslenkung, und dass bei wenigstens einer, vorzugsweise jeder Auslenkungsmasse in wenigstens einer, vorzugsweise jeder Umfangsrichtung die Anschlag-Auslenkung weniger als 95% der Maximal-Auslenkung ist.
Bei der erfindungsgemäß aufgebauten Drehschwingungsdämpfungsanordnung ist durch das Wirksamwerden der elastisch wirkenden Anschlagformation bereits vor Erreichen der gemäß der konstruktiven Auslegung der Kopplungsformationen maximal möglichen Auslenkung einer Auslenkungsmasse bzw. der Auslenkungsmassen gewährleistet, dass bei Auftreten übermäßiger Drehbeschleunigungen in einem Antriebsstrang ein zu einer Beschädigung oder Verstimmung des Schwingungssystems führender harter Anschlag nicht auftreten wird. Die Auslenkungsmasse/n kommt bzw. kommen bei übermäßiger Drehbeschleunigung in Kontakt mit einem eine übermäßige Auslenkungsbewegung durch elastische Verformung auffangenden Anschlag. Da die erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfungsanordnung so ausgelegt ist, dass, hinausgehend über die Anschlag-Auslenkung, noch eine definierte Auslenkungsreserve zur Verfügung steht, können auch durch unvermeidbare Fertigungstoleranzen eingeführte Abweichungen in der Einbaulage verschiedener Komponenten, insbesondere der Anschlagformation, nicht dazu führen, dass noch vor dem Wirksamwerden der Anschlagformation oder im Wirkungsweg der Anschlagformation die Auslenkungsbewegung aufgrund des Erreichens der gemäß der Auslegung der Kopplungsformationen maximal möglichen Auslenkung blockiert wird bzw. die elastische wirksame Anschlagformation ihre Anschlagwirkung nicht bzw. nicht vollständig entfalten kann.
Beispielsweise kann eine erfindungsgemäß aufgebaute Drehschwingungsdämpfungsanordnung so ausgebildet sein, dass jede Auslenkungsmasse vermittels der dieser zugeordneten Kopplungsformationen derart mit dem Auslenkungsmassenträger gekoppelt ist, dass bei Auslenkung aus der Grund-Relativlage ein Massenschwerpunkt der Auslenkungsmasse sich ausgehend von einer Grund-Positionierung des Massenschwerpunkts in der Grund-Relativlage auf einer gekrümmten Bewegungsbahn um ein zur Drehachse exzentrisches Schwerpunkt-Bewegungszentrum bewegt. Bei sehr geringer Auslenkung aus der Grund-Relativlage bewegt bei derartiger Auslegung ein Massenschwerpunkt sich näherungsweise auf einer Kreisbahn, so dass der Kreismittelpunkt einer derartigen für kleine Auslenkungen angenommenen Kreisbahn als das Schwerpunkt-Bewegungszentrum betrachtet werden kann. Bei größerer Auslenkung aus der Grund-Relativlage kann durch entsprechende Formgebung von Führungsbahnen der Kopplungsformationen eine von einer Kreisbahn abweichende Bewegung entlang einer gekrümmten Bewegungsbahn mit in Richtung von der Grund-Relativlage bzw. der Grund-Positionierung weg abnehmendem Krümmungsradius vorgesehen sein, um zu gewährleisten, dass eine derartige Drehschwingungsdämpfungsanordnung definiert auf eine bestimmte Anregungsordnung abgestimmt werden kann.
Bei derartiger Bewegung entlang einer gekrümmten bzw. näherungsweise kreisartigen Bewegungsbahn kann bei wenigstens einer, vorzugsweise jeder Auslenkungsmasse ein der Anschlag-Auslenkung entsprechender Anschlag-Auslenkungswinkel des Massenschwerpunkts der Auslenkungsmasse weniger als 95% eines der Maximal-Auslenkung entsprechenden Maximal-Auslenkungswinkels des Massenschwerpunkts der Auslenkungsmasse sein.
Wenn dabei vorgesehen ist, dass der Anschlag-Auslenkungswinkel im Bereich von 70% bis 90% des Maximal-Auslenkungswinkels ist, ist einerseits dafür gesorgt, dass eine ausreichend große Auslenkungsreserve zum Kompensieren insbesondere von durch Fertigungstoleranzen eingeführten Abweichungen von einer Soll-Einbaulage zur Verfügung steht. Andererseits wird ein Bauraum beanspruchendes und eine definierte Bewegung von Kopplungselementen der Kopplungsformationen beeinträchtigen des Übermaß an Auslenkungsreserve vermieden.
Ferner kann eine erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfungsanordnung derart aufgebaut sein, dass jede Auslenkungsmasse vermittels der dieser zugeordneten Kopplungsformationen derart mit dem Auslenkungsmassenträger gekoppelt ist, dass bei Auslenkung aus der Grund-Relativlage eine Auslenkungsbewegung der Auslenkungsmasse zusammengesetzt ist aus einer translatorischen Radialbewegung in einer Richtung parallel zu einer Radialrichtung bezüglich der Drehachse und einer translatorischen Tangentialbewegung in einer Richtung orthogonal zu einer Radialrichtung bezüglich der Drehachse. Eine derartige Bewegung einer Auslenkungsmasse kann also ohne oder im Wesentlichen ohne Eigenrotation der Auslenkungsmasse beispielsweise um ihren Massenschwerpunkt oder um eine zur Richtung der translatorischen Bewegung orthogonale Drehachse ablaufen, so dass eine Auslenkungsmasse einerseits in tangentialer Richtung und dabei auch in radialer Richtung verschoben wird. Durch das im Verlaufe der Auslenkung sich verändernde Ausmaß an Tangentialbewegung und Radialbewegung entsteht beispielsweise für den Massenschwerpunkt einer jeweiligen Auslenkungsmasse eine Bewegung entlang einer beispielsweise zumindest bereichsweise kreisartig gekrümmten Bewegungsbahn.
Bei derartiger Bewegung einer Auslenkungsmasse kann vorgesehen sein, dass bei wenigstens einer, vorzugsweise jeder Auslenkungsmasse ein der Anschlag-Auslenkung entsprechender Anschlag-Radialbewegungsweg der Auslenkungsmasse weniger als 95% eines der Maximal-Auslenkung entsprechenden Maximal-Radialbewegungswegs der Auslenkungsmasse ist.
Auch hierbei kann eine ausreichende, jedoch nicht übermäßig ausgebildete Auslenkungswegreserve dadurch bereitgestellt werden, dass der Anschlag-Radialbewegungsweg im Bereich von 60% bis 80% des maximal-Radialbewegungswegs ist.
Gleichermaßen kann eine erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfungsanordnung so bereitgestellt sein, dass bei wenigstens einer, vorzugsweise jeder Auslenkungsmasse ein der Anschlag-Auslenkung entsprechender Anschlag-Tangentialbewegungsweg der Auslenkungsmasse weniger als 95% eines der Maximal-Auslenkung entsprechenden Maximal-Tangentialbewegungswegs der Auslenkungsmasse ist.
Auch hierbei ist es für einen ausreichenden, jedoch nicht übermäßigen Reserve-Auslenkungsweg vorteilhaft, wenn der Anschlag-Tangentialbewegungsweg im Bereich von 80% bis 95% des Maximal-Tangentialbewegungswegs ist.
Um bei einer erfindungsgemäß aufgebauten Drehschwingungsdämpfungsanordnung die Möglichkeit bereitzustellen, diese definiert auf eine Anregungsordnung eines zu Schwingungen anregenden Systems, beispielsweise einer Brennkraftmaschine, auslegen zu können, wird vorgeschlagen, dass jede Kopplungsformation wenigstens eine Führungsbahn mit radial außen liegendem Führungsbahnscheitel in dem Auslenkungsmassenträger, wenigstens eine Führungsbahn mit radial innen liegendem Führungsbahnscheitel in einer der Auslenkungsmassen sowie ein entlang der wenigstens einen Führungsbahn im Auslenkungsmassenträger und der wenigstens einen Führungsbahn in der Auslenkungsmasse bewegbares, vorzugsweise rollenartiges, Kopplungselement umfasst, wobei bei Positionierung der Auslenkungsmasse in der Grund-Relativlage das Kopplungselement im Führungsbahnscheitel der wenigstens einen Führungsbahn im Auslenkungsmassenträger und im Führungsbahnscheitel der wenigstens einen Führungsbahn in der Auslenkungsmasse positioniert ist.
Für die ein hartes Beenden einer Auslenkungsbewegung vermeidende, elastische Anschlagwirkung der Anschlagformation wird vorgeschlagen dass die elastisch verformbare Anschlagformation einen mit dem Auslenkungsmassenträger fest gekoppelten, starren Anschlagträger und an dem Anschlagträger getragenes elastisches Anschlagmaterial umfasst.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Anschlagträger mit Sinterstahlmaterial aufgebaut ist, oder/und dass das Anschlagmaterial mit Elastomermaterial, vorzugsweise HNBR oder FKM, aufgebaut ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Antriebssystem für ein Fahrzeug, umfassend eine Brennkraftmaschine und eine Kupplungsanordnung zur An- und Abkopplung der Brennkraftmaschine an einen und von einem in Drehmomentenflussrichtung auf die Kupplungsanordnung folgenden Bereich eines Antriebsstrangs, wobei wenigstens eine erfindungsgemäß aufgebaute Drehschwingungsdämpfungsanordnung an einen in Drehmomentenflussrichtung vor der Kupplungsanordnung liegenden Bereich des Antriebsstrangs angekoppelt ist.
Bei einem derart aufgebauten Antriebssystem ist eine erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfungsanordnung also an einen Bereich des Antriebsstrang angekoppelt, welcher grundsätzlich nicht von einer Brennkraftmaschine bzw. deren Kurbelwelle entkoppelt werden kann und somit auch beispielsweise in einer Anlassphase der Brennkraftmaschine bei Einsetzen der Zündungen nicht durch das Wirksamwerden einer Kupplungsanordnung vor übermäßigen Drehbeschleunigungen geschützt werden kann. Bei einem derart aufgebauten Antriebssystem sind die erfindungsgemäß bereitgestellte elastische Anschlagdämpfung einerseits und die über die Anschlag-Auslenkung hinausgehende Reserve im Auslenkungsweg andererseits von substantieller Bedeutung, da damit auch unabhängig von durch Fertigungstoleranzen eingeführten Lagetoleranzen insbesondere im Bereich der Anschlagformation das Auftreten harter Anschläge von Auslenkungsmassen auch bei übermäßiger Drehbeschleunigung vermieden werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:

1 eine Axialansicht einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung;
2 eine vergrößerte Detailansicht der Drehschwingungsdämpfungsanordnung der 1 bei in einer Grund-Relativlage positionierter Auslenkungsmasse;
3 eine der 2 entsprechende Darstellung bei in einer Anschlag-Auslenkung positionierter Auslenkungsmasse;
4 eine der 2 entsprechende Darstellung einer in einer Grund-Relativlage positionierten Auslenkungsmasse einer für eine höhere Ordnung abgestimmten Drehschwingungsdämpfungsanordnung;
5 eine der 4 entsprechende Ansicht bei in einer Anschlag-Auslenkung positionierter Auslenkungsmasse;
6 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativ gestalteten Drehschwingungsdämpfungsanordnung;
7 eine Detailansicht der Drehschwingungsdämpfungsanordnung der 6 bei in einer Anschlag-Auslenkung positionierter Auslenkungsmasse;
8 eine der 7 entsprechende Darstellung einer alternativ gestalteten, in der Anschlag-Auslenkung positionierten Auslenkungsmasse;
9 eine Schnittdarstellung einer Anschlagformation;
10 in prinzipartiger Darstellung ein mit einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung aufgebautes Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug.

In 1 ist eine als drehzahladaptiver Tilger bezeichnete bzw. wirksame Drehschwingungsdämpfungsanordnung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 umfasst einen Auslenkungsmassenträger 12 mit zwei in Richtung einer Drehachse A aufeinander folgend angeordneten Trägerscheiben 14, 16. Die Trägerscheiben 14, 16 sind durch eine Mehrzahl von Nietbolzen 18 in axialem Abstand zueinander miteinander fest verbunden.
Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 umfasst weiter vier in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordnete Auslenkungsmassen 20. Jede der Auslenkungsmassen 20 kann eine oder mehrere Scheiben umfassen, die axial aufeinander folgend und ggf. miteinander fest verbunden positioniert sind. Jede der vier Auslenkungsmassen 20 ist durch zwei mit Umfangsabstand zueinander angeordnete und allgemein mit 22 bezeichnete, zueinander grundsätzlich gleich bzw. identisch aufgebaute Kopplungsformationen mit dem Auslenkungsmassenträger 12 gekoppelt. Jede der Kopplungsformationen 22 umfasst an einer in den Trägerscheiben 14 bzw. 16 des Auslenkungsmassenträgers 12 jeweils ausgebildeten Öffnung eine Führungsbahn 24, 26 mit radial außen liegendem Führungsbahnscheitel 28. In Zuordnung zu jedem derartigen Paar von Führungsbahnen 24, 26 im Auslenkungsmassenträger 12 umfasst jede Kopplungsformation 22 in jeder der Auslenkungsmassen 20 eine in einer darin vorgesehenen Öffnung ausgebildete Führungsbahn 30 mit radial innen liegendem Führungsbahnscheitel 32. Ferner umfasst jede Kopplungsformation 22 ein rollen- bzw. walzenartig ausgebildetes Kopplungselement 34, das die in den Trägerscheiben 14, 16 gebildeten Öffnungen einerseits und die zugehörige in einer jeweiligen Auslenkungsmasse 20 ausgebildete Öffnung andererseits durchsetzt und somit mit jeder der Führungsbahnen 24, 26, 30 zusammenwirkt.
Durch die in Zuordnung zu jeder Auslenkungsmasse 20 paarweise vorgesehenen Kopplungsformation 22 ist eine Relativbewegung der Auslenkungsmassen 20 bezüglich des Auslenkungsmassenträgers 12 ermöglicht. Im Rotationsbetrieb, also bei Drehung des Auslenkungsmassenträgers 12 um die Drehachse A, werden grundsätzlich die Auslenkungsmassen 22 aufgrund der auf diese einwirkenden Fliehkraft nach radial außen gezogen. Dies führt dazu, dass die Kopplungselemente durch die radial bezüglich einander beaufschlagten Führungsbahnen 24, 26 einerseits und 30 andererseits in die jeweiligen Führungsbahnscheitel 28, 32 gezwungen werden. Bei der in 1 dargestellten Grund-Relativpositionierung der Auslenkungsmassen 20 bezüglich des Auslenkungsmassenträgers 12 nehmen bei im Bereich der jeweiligen Führungsbahnscheitel 28, 32 positionierten Kopplungselementen 34 die Auslenkungsmassen 20 ihre maximal nach radial außen verlagerte Positionierung bezüglich des Auslenkungsmassenträgers 12 ein.
Treten im Rotationsbetrieb Drehungleichförmigkeiten auf, führt dies zu einer Umfangsbeschleunigung des Auslenkungsmassenträgers 12. Da die Auslenkungsmassen 20 dieser Umfangsbeschleunigung zunächst nicht folgen können bzw. werden, werden sie in Umfangsrichtung bezüglich des Auslenkungsmassenträgers 12 bewegt. Bei dieser Bewegung rollen die Kopplungselemente 34 entlang der Führungsbahnen 24, 26, 30, was aufgrund der gekrümmten Ausgestaltung der Führungsbahnen 24, 26, 30 dazu führt, dass bei Bewegung ausgehend von der Grund-Relativlage die Auslenkungsmassen 20 sich nicht nur in Umfangsrichtung bezüglich des Auslenkungsmassenträgers 12 bewegen, sondern auch nach radial innen gezwungen werden. Dabei nehmen die Auslenkungsmassen 20 potentielle Energie auf und werden somit zu einer Schwingung angeregt, welche der auf den Auslenkungsmassenträger 12 einwirkenden Beschleunigung bzw. Schwingung entgegenwirkt.
Bei der in 1 dargestellten Ausgestaltung der Kopplungsformationen 22 führen die Auslenkungsmassen 20 eine derartige Bewegung bezüglich des Auslenkungsmassenträgers 12 durch, dass ein Massenschwerpunkt M der Auslenkungsmassen einerseits eine translatorische Bewegung nach radial innen bzw. parallel zu einer Radiallinie durchführt und andererseits eine orthogonal zu einer derartigen Radiallinie, also tangential orientierte Translationsbewegung ausführt. Eine Verschwenkung der Auslenkungsmassen 20 z. B. um eine den Massenschwerpunkt M durchsetzende und zur Drehachse A parallele Schwenkachse erfolgt im Wesentlichen nicht.
Am Auslenkungsmassenträger 12 ist eine allgemein mit 36 bezeichnete Anschlagformation vorgesehen. Diese Anschlagformation 36 umfasst einen starr, beispielsweise aus Metallmaterial, aufgebauten Anschlagträger 38 und beispielsweise an dessen Außenumfangsbereich angeformtes, elastisches Anschlagmaterial 40. Beispielsweise kann der Anschlagträger 38 mit Sinterstahlmaterial aufgebaut sein, und das Anschlagmaterial 40 kann mit Elastomermaterial, wie z. B. HNBR oder FKM aufgebaut sein. Die Anschlagformation 40 stellt in Zuordnung zu jeder Auslenkungsmasse 20 einen Anschlagbereich 42 bereit, an welchem, wie nachfolgend detailliert beschrieben, bei Auslenkung aus der Grund-Relativlage eine jeweilige Auslenkungsmasse 20 in Anlage kommen kann. Man erkennt in 1, dass bei der dargestellten Ausgestaltungsform die Auslenkungsmassen 20 in ihrem radial inneren und zur Anlage an die Anschlagformation 36 kommenden Bereich 46 mit einer im Wesentlichen geradlinigen und auch im Wesentlichen tangential sich erstreckenden Kontur ausgebildet sind, an welche angepasst auch die Anschlagbereiche 42 der Anschlagformation 36 eine geradlinig sich erstreckende, bezüglich einer Radiallinie tangential, also im Wesentlichen orthogonal dazu angeordnete Kontur aufweisen. Ferner ist in 1 zu erkennen, dass in der Grund-Relativlage, also bei maximal nach radial außen verlagertem Massenschwerpunkt M, die radial inneren Bereiche 46 der Auslenkungsmassen 20 einen Abstand D zu den jeweils zugeordneten Anschlagbereichen 42 der Anschlagformation 36 aufweisen.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Anschlagformation 36 beispielsweise zusammen mit einer eine Anbindung an einen Antriebsstrang gestattenden Kopplungsscheibe 44 vermittels der Nietbolzen 18 mit dem Auslenkungsmassenträger 12 fest verbunden sein kann. Alternativ kann eine derartige Kopplungsscheibe auch als integraler Bestandteil von einer der Trägerscheiben 16, 18 bereitgestellt sein.
Mit Bezug auf die 2 und 3 wird nachfolgend die Bewegung einer jeweiligen Auslenkungsmasse 20 bei Auftreten von Drehungleichförmigkeiten, also Umfangsbeschleunigungen, erläutert.
Die 2 stellt in Übereinstimmung mit der 1 eine Auslenkungsmasse 20 in der Grund-Relativlage bezüglich des Auslenkungsmassenträgers 12 dar. Der radial innere Bereich 46 der dargestellten Auslenkungsmasse 20 weist den Abstand D zum Anschlagbereich 42 der Anschlagformation 36 auf. Die im Auslenkungsmassenträger 12 einerseits bzw. der Auslenkungsmasse 20 andererseits vorgesehenen Führungsbahnen, von welchen in 2 die Führungsbahn 26 der Trägerscheibe 16 sowie die Führungsbahn 30 der Auslenkungsmasse 20 in Zuordnung zur Kopplungsformation 22 zu erkennen ist, sind so gestaltet, dass sie, ausgehend von der Grund-Relativlage, in beiden Umfangsrichtungen eine gleich bemessene Maximal-Auslenkung A_M zulassen. Bei Erreichen der Maximal-Auslenkung A_M würde beispielsweise in der dargestellten Ausgestaltungsform eine Weiterbewegung eines jeweiligen Kopplungselements 34 in der dieses aufnehmenden Öffnung in den Trägerscheiben 14, 16 bzw. der Auslenkungsmasse 20 nicht möglich sein.
Es ist bei der in 2 dargestellten Maximal-Auslenkung A_M darauf hinzuweisen, dass diese ausgedrückt ist als ein Auslenkungswinkel W₁ einer bei Auslenkung der Auslenkungsmasse 20 von deren Schwerpunkt M durchlaufenen, näherungsweise kreisartigen, also gekrümmten Bewegungsbahn, ausgehend von einer in den 1 und 2 dargestellten Grund-Positionierung des Massenschwerpunkts M bei in der Grund-Relativlage positionierter Auslenkungsmasse 20. Diese Bewegungsbahn des Massenschwerpunkts M kann zumindest in dem der Grund-Positionierung nahen Bereich näherungsweise als Kreisbahn um einen als Schwerpunkt-Bewegungszentrum Z zu betrachtenden Mittelpunkt eines eine derartige Kreisbahn beschreibenden Kreises betrachtet werden. Zur Abstimmung einer derartigen Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 auf eine bestimmte anregende Ordnung beispielsweise der Zündfrequenz einer Brennkraftmaschine weisen die Führungsbahnen mit zunehmendem Abstand von den jeweiligen Führungsbahnscheiteln 28, 32 eine von einer Kreisform im Sinne einer Abnahme des Bahn-Krümmungsradius abweichende Kontur auf, so dass eine derartige Gestalt der Führungsbahnen und mithin auch der Bewegungsbahn des Massenschwerpunkts M näherungsweise auch als eine elliptische Bahn betrachtet werden kann, bei welcher ein jeweiliger Scheitel bzw. die Grund-Positionierung im Bereich geringster Krümmung der jeweiligen Bahn angenommen werden kann.
Bei Auslenkung der Auslenkungsmasse 20 und entsprechender Bewegung der Kopplungselemente 34 entlang der Führungsbahnen 24, 26, 30 bewegt sich im Sinne der vorangehend beschriebenen überlagerten translatorischen Bewegungen die Auslenkungsmasse 2 zunehmend nach radial innen und nähert sich somit mit ihrem radial inneren Bereich 46 dem zugeordneten Anschlagbereich 42 an. Bei Erreichen einer einem Auslenkungswinkel W₂ des Massenschwerpunkts M entsprechenden Anschlag-Auslenkung A_A kommt der radial innere Bereich 46 in Anlage an dem Anschlagbereich 42. Da diese beiden Bereiche mit geradlinig sich erstreckender, zueinander parallel verlaufender Kontur ausgebildet sind und da die Auslenkungsmasse 20 ohne Eigenrotation translatorisch verschoben wird, kommen der radial innere Bereich 46 der Auslenkungsmasse 20 und der Anschlagbereich 42 in einen langgestreckten, flächigen Anlagekontakt aneinander, so dass der durch die Auslenkungsmasse 20 auf das elastische Anschlagmaterial 40 ausgeübte Druck im Wesentlichen gleichmäßig verteilt ist.
Aufgrund der Ausgestaltung des Anschlagmaterials 40 mit Elastomermaterial und somit mit elastischer Eigenschaft, kann dieses bei Belastung durch die Auslenkungsmasse 20 nach radial innen einfedern und dabei Energie aufnehmen bzw. dissipieren. Die Auslenkungsmasse 20 erfährt somit keinen harten Anschlag, sondern ihre Bewegung wird sanft abgefangen. Dies vermeidet einerseits Beschädigungen, andererseits das Entstehen von Anschlaggeräuschen im Bereich der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10.
Man erkennt in 3 weiter, dass bei Erreichen der Anschlag-Auslenkung A_A , welche im dargestellten Beispiel z. B. einem Winkel W₂ von etwa 48° entsprechen kann, grundsätzlich die Kopplungselemente 34 der Kopplungsformationen 20 sich noch weiter entlang der zugeordneten Führungsbahnen 24, 26, 28 bewegen könnten, bis die Maximal-Auslenkung A_M erreicht wird, welche im dargestellten Beispiel beispielsweise einem Auslenkungswinkel W₁ des Massenschwerpunkts M von etwa 55° entsprechen kann. Aufgrund des Wirksamwerdens der Anschlagformation 36 wird dieser Rest der theoretisch möglichen Auslenkung jedoch nicht durchlaufen. Vielmehr wird, hinausgehend über die Anschlag-Auslenkung A_A bei dann einsetzender Kompression des Anschlagmaterials 40 die Auslenkungsmasse 20 sich unter Kompression des Anschlagmaterials 40 noch geringfügig weiterbewegen, so dass der Auslenkungswinkel des Massenschwerpunkts M, hinausgehend über den der Anschlag-Auslenkung A_A entsprechenden Winkel W₂ noch geringfügig zunehmen wird, jedoch nicht in einem dem vollständigen Winkel W₁ entsprechende Ausmaß.
Eine derartige Ausgestaltung der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10, wie sie vorangehend mit Bezug auf die Wirkungsweise der Kopplungsformationen 22 bzw. auch der Anschlagformation 36 beschrieben wurde, bringt im Betrieb verschiedene wesentliche Vorteile mit sich. Dabei ist zunächst zu betonen, dass bei dem Aufbau bzw. der Auslegung einer derartigen Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 die verschiedenen Komponenten bzw. Systembereiche so aufeinander abgestimmt werden, dass im normalen Rotationsbetrieb die bzw. jede Auslenkungsmasse 20 nicht in Wechselwirkung tritt mit der Anschlagformation 36, da dies grundsätzlich zu einer Verstimmung des durch die Gesamtheit der Auslenkungsmassen 20 bereitgestellten Schwingungssystems und somit einer Beeinträchtigung des Dämpfungsverhaltens führen würde. Vielmehr wird die Auslegung derart getroffen, dass im normalen Rotationsbetrieb der Massenschwerpunkt M nicht den vollständigen Winkel W₁ bzw. die entsprechende Bewegungsbahn durchläuft. Nur dann, wenn beispielsweise beim Anlassen einer Brennkraftmaschine im normalen Betrieb nicht zu erwartende übermäßige Umfangsbeschleunigungen auftreten, kann kurzphasig eine derart starke Auslenkung der Auslenkungsmassen 20 auftreten, dass diese tatsächlich in Wechselwirkung mit der Anschlagformation 36 bzw. dem elastischen Anschlagmaterial 40 treten. Aufgrund dieser elastischen Charakteristik wird der Anschlag jedoch gedämpft, so dass Anschlaggeräusche und Beschädigungen vermieden werden. Die dabei unvermeidbar auftretende Verstimmung des Schwingungssystems kann akzeptiert werden, da in dieser Anlassphase ein definiertes Schwingungsverhalten im gesamten Antriebsstrang nicht vorliegt. Erst dann, wenn beispielsweise die Drehzahl einer Brennkraftmaschine in den Bereich ihrer Leerlaufdrehzahl angehoben wird bzw. sich dort stabilisiert hat, oder eine Brennkraftmaschine mit einer Drehzahl im Bereich der Leerlaufdrehzahl oder höherer Drehzahl dreht, kann bzw. wird die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 mit den dann fliehkraftbedingt nach radial außen belasteten Auslenkungsmassen 20 ihre zum Eliminieren von Schwingungen vorgesehene Charakteristik entfalten.
Grundsätzlich besteht bei derartigen Systemen jedoch das Problem, dass einerseits Fertigungstoleranzen die Maßhaltigkeit der verschiedenen Bauteile beeinträchtigen und andererseits auch Montagetoleranzen dazu führen können, dass verschiedene Komponenten bzw. Oberflächen derselben eine von einer an sich vorgesehenen Soll-Einbaulage abweichende Lage einnehmen. Derartige Fertigungstoleranzen können insbesondere auch im Bereich der Anschlagformation 36 oder/und der Kopplungsformationen 22 auftreten, so dass unter Berücksichtigung der grundsätzlich bekannten Fertigungstoleranzen in der Grund-Relativlage der Abstand des radial inneren Bereichs 46 einer jeweiligen Auslenkungsmasse 20 nicht exakt dem einer Soll-Einbaulage entsprechenden Abstand D zum jeweils zugeordneten Anschlagbereich 42 entsprechen wird.
Unter Berücksichtigung der im Fertigungsprozess allgemein bekannten Fertigungs- bzw. Montagetoleranzen kann der Aufbau bzw. die Auslegung einer derartigen Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 also so getroffen werden, dass sichergestellt ist, dass der Abstand D mindestens so groß ist, dass bei Auslenkung aus der Grund-Relativlage bzw. der Grund-Positionierung jede Auslenkungsmasse 20 den Winkel W₁ bis zum Erreichen der Anschlag-Auslenkung A_A durchlaufen kann, welcher für das gewünschte Schwingungsverhalten erforderlich ist, im dargestellten Beispiel also 48°. Dies bedeutet jedoch, dass unter Berücksichtigung der nicht vermeidbaren Toleranzen tatsächlich davon auszugehen ist, dass der Anschlagbereich 42 einen größeren Abstand zu der in der Grund-Relativlage positionierten Auslenkungsmasse 20 aufweisen wird und somit bei Erreichen der gemäß Auslegung der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 vorzusehenden Anschlag-Auslenkung A_A tatsächlich noch ein Abstand zwischen der Auslenkungsmasse 20 und der Anschlagformation 36 besteht. Die Auslenkungsmasse 20 wird daher zumindest dann, wenn übermäßige Beschleunigungen auftreten, sich hinausgehend über die Anschlag-Auslenkung A_A bzw. den zugeordneten Winkel W₁ bewegen, was eine weitergehende Auslenkung in Richtung zur Maximal-Auslenkung A_M bedeutet. Da, wie vorangehend ausgeführt, ein ausreichender Abstand zwischen der Anschlag-Auslenkung A_A und der Maximal-Auslenkung A_M vorgehalten ist, also eine ausreichende Auslenkungsreserve besteht, kann, ohne dass eine weitere Bewegung der Kopplungselemente 34 entlang der Führungsbahnen 24, 26, 30 behindert ist, jede Auslenkungsmasse 20 sich weiter bewegen, bis sie tatsächlich in Wechselwirkung mit der Anschlagformation 40 tritt.
Für eine ausreichend große Auslenkungsreserve zwischen der zumindest vorzuhaltenden Anschlag-Auslenkung A_A und der maximal möglichen Auslenkung A_M sollte ein Verhältnis dieser Auslenkungen im Bereich von etwa 0,7 bis 0,9, vorzugsweise bei etwa 0,8 liegen. Dies kann ausgedrückt sein durch die zueinander ins Verhältnis gesetzten Auslenkungswinkel W₁ und W₂ bezogen auf die Bewegungsbahn des Massenschwerpunkts M einer jeweiligen Auslenkungsmasse um das Schwerpunkt-Bewegungszentrum Z. Dieses Verhältnis kann gleichermaßen aber ausgedrückt sein durch das im Verlaufe einer derartigen Auslenkungsbewegung auftretende Ausmaß der translatorischen Bewegung in radialer Richtung oder parallel zur Radialrichtung, so dass auch hier ein für eine ausreichend starke Auslenkung vorzuhaltender Anschlag-Radialbewegungsweg einer jeweiligen Auslenkungsmasse zu einem einer Maximal-Auslenkung entsprechenden Maximal-Radialbewegungsweg im Bereich von 60% bis 80% liegen kann. Auch für die andere Bewegungskomponente, also die Bewegung in tangentialer Richtung, kann ein derartiges Verhältnis aufgestellt werden zwischen einem der Anschlag-Auslenkung A_A entsprechenden Anschlag-Tangentialbewegungsweg, beispielsweise des Massenschwerpunkts M, und einem der Maximal-Auslenkung A_M entsprechenden Maximal-Tangentialbewegungsweg, beispielsweise des Massenschwerpunkts M kann eine derartige Beziehung aufgestellt werden, so dass der Anschlag-Tangentialbewegungsweg im Bereich von 80% bis 95% des Maximal-Tangentialbewegungsweges liegen kann.
Die 4 und 5 zeigen, dass die vorangehend beispielsweise Bezug nehmend auf eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10, welche auf die zweite Ordnung einer anregenden Schwingung abgestimmt ist, beschriebenen Bewegungsverhältnisse auch für auf andere anregende Ordnungen abgestimmte Schwingungssysteme zutreffen. Beispielsweise zeigen die 4 und 5 in einer den 2 und 3 entsprechenden Art und Weise eine Auslenkungsmasse 20 einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10, welche beispielsweise ausgelegt ist für die vierte Ordnung einer anregenden Schwingung, welche beispielsweise durch die Zündfrequenz einer Brennkraftmaschine definiert sein kann. Deutlich zu erkennen ist, dass die in der Auslenkungsmasse 20 und entsprechend auch die in den Trägerscheiben des Auslenkungsmassenträgers 12 gebildeten Führungsbahnen, von welchen in den 4 und 5 nur die Führungsbahnen 30 in der Auslenkungsmasse 20 erkennbar sind, eine deutlich stärkere Krümmung aufweisen, als dies bei auf eine geringere Ordnung abgestimmten Auslenkungsmassen der Fall ist. Dementsprechend wird bei grundsätzlich wieder in gleichem Ausmaß durchlaufenen Auslenkungsbewegungswegen, also beispielsweise wieder einem Winkel W₂ von etwa 48° bis zum Erreichen der Anschlag-Auslenkung A_A und einen Winkel W₁ von etwa 55° bis zum Erreichen der Maximal-Auslenkung A_M , die Auslenkungsmasse 20 eine deutlich geringere Bewegung in radialer Richtung und in tangentialer Richtung durchführen, so dass der Abstand D für die Grund-Relativlage entsprechend auch geringer ist. Dies bedeutet grundsätzlich aber, dass Fertigungstoleranzen sich aufgrund des geringeren Abstandes deutlich stärker auswirken, so dass das Vorhalten der vorangehend beschriebenen Auslenkungsreserve, also der Abstand zwischen der zumindest vorzuhaltenden Anschlag-Auslenkung A_A und der maximal möglichen Auslenkung A_M von substantieller Bedeutung für das Vermeiden eines bei Erreichen der Maximal-Auslenkung A_M auftretenden harten Anschlages ist. Das erfindungsgemäß vorzusehende Verhältnis zwischen Anschlag-Auslenkung A_A und Maximal-Auslenkung A_M , beispielsweise ausgedrückt durch das Verhältnis der Winkel W₂ und W₁ zueinander, kann für alle auf verschiedenste Ordnungen einer anregenden Schwingungen ausgelegten Schwingungssysteme Anwendung finden.
Die 6 bis 9 zeigen eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10, welche sowohl hinsichtlich der grundsätzlichen Ausgestaltung, als auch hinsichtlich der mit Bezug auf die Auslenkung der Auslenkungsmassen vorzusehenden Bewegungsverhältnisse dem vorangehend mit Bezug auf die 1 bis 5 beschriebenen Aufbau entsprechen. Es wird daher diesbezüglich auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen. Mit Bezug auf die nachfolgende Beschreibung der 6 bis 9 werden Komponenten bzw. Baugruppen, welche vorangehend beschriebenen Komponenten bzw. Baugruppen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Zu erkennen ist in 6, dass die Anschlagformation 36 in Anpassung an die insgesamt fünf Auslenkungsmassen 20 ausgebildet ist und dementsprechend insgesamt fünf Anschlagbereiche 42 bereitstellt. Die grundsätzlich ringartig ausgebildete Anschlagformation kann einen beispielsweise mit Sinterstahl aufgebauten Anschlagträger 38 und, wie in 9 veranschaulicht, beispielsweise an dessen Außenumfang angeformt elastisches Anschlagmaterial 40, also beispielsweise Elastomermaterial oder dergleichen, aufweisen. Auch bei dieser Ausgestaltung kann die ringartig ausgebildete Anschlagformation 36 vermittels der die beiden Trägerscheiben 14, 16 mitein-ander verbindenden Nietbolzen 18 an den Auslenkungsmassenträger 12 angebunden sein.
Die Kopplungsscheibe 44 kann beispielsweise an der Trägerscheibe 14 vorgesehen sein bzw. mit dieser integral ausgebildet sein.
Zu erkennen ist in 6, dass jeder Anschlagbereich 42, angepasst an den radial inneren Bereich 46 einer jeweiligen Auslenkungsmasse 20, wieder im Wesentlichen sich geradlinig und tangential bezüglich einer Radiallinie erstreckend ausgebildet ist. Im zentralen Bereich weist jeder Anschlagbereich 42 eine nach radial außen orientierte, kuppenartige Erhebung 48 auf, welche in eine entsprechende Einsenkung 50 der zugeordneten Auslenkungsmasse 20 eingreift. Die in den 6 und 7 dargestellten Auslenkungsmassen 20, welche beispielsweise für eine niedrigere Ordnung einer anregenden Schwingung, beispielsweise die zweite Ordnung, ausgebildet sein können, können so beschaffen sein, dass bei Erreichen der Anschlagauslenkung A_A die Auslenkungsmasse 20 mit ihrem radial inneren Bereich 46 an dem dazu im Wesentlichen parallel sich erstreckenden Anschlagbereich 42 der Anschlagformation 36 in Anlage kommt, die Erhebung 48 jedoch einen Abstand d zur gegenüberliegenden Oberfläche der Auslenkungsmasse 20 im Bereich der Einsenkung 50 aufweist. Bei der in 8 dargestellten und für eine höhere Ordnung, beispielsweise die vierte Ordnung, ausgebildeten Auslenkungsmasse 20 ist vorgesehen, dass bei Erreichen der Anschlag-Auslenkung die Auslenkungsmasse 20 nicht im Bereich ihres radial inneren Bereichs 46, sondern im Bereich der Einsenkung 50 in Anlage an der kuppenartigen Erhebung 48 der Anschlagformation 36 kommt, während zwischen dem radial inneren Bereich 46 der Auslenkungsmasse 20 und der Anschlagformation 36 dann ein Abstand d verbleibt, welcher nicht notwendigerweise das gleiche Ausmaß haben muss, wie der in 7 erkennbare Abstand d.
Durch Ausgestaltung bzw. Dimensionierung insbesondere der die kuppenartige Erhebung 48 aufnehmenden Einsenkung 50 in Umfangsrichtung besteht also die Möglichkeit, eine Auswahl dahingehend zu treffen, mit welchem Bereich der Anschlagformation 36 eine jeweilige Auslenkungsmasse 20 bei Wirksamwerden der Anschlagformation 36 in Wechselwirkung tritt.
Die 10 veranschaulicht in prinzipartiger Darstellung ein Antriebssystem 52, bei welchem eine derartige gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaute Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 mit ihrem Auslenkungsmassenträger 12 und den Auslenkungsmassen 20 in besonders vorteilhafter Weise eingesetzt werden kann.
Das Antriebssystem 52 umfasst als Antriebsaggregat eine Brennkraftmaschine 54, deren Kurbelwelle 56 über eine als Anfahrelement wirksame Reibungskupplung 58 an eine Getriebeeingangswelle 60 eines Getriebes 62 angekoppelt ist. Durch Ein- und Ausrücken der Reibungskupplung 58 kann der in Drehmomentenflussrichtung auf diese folgende Bereich 64 eines Antriebsstrangs 66 somit an den zwischen der Brennkraftmaschine 54 und der Reibungskupplung 58 liegenden Bereich 68 des Antriebsstrangs 66 angekoppelt werden bzw. davon abgekoppelt werden.
In diesem zwischen der Brennkraftmaschine 54 und der Reibungskupplung 58, also in Drehmomentenflussrichtung (bezogen auf einen Zugzustand der Brennkraftmaschine 54) vor der Reibungskupplung 58 liegenden Bereich 68 des Antriebsstrangs 66 ist die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 angeordnet und wirksam. Im dargestellten Beispiel ist diese zwischen zwei seriell wirksamen Torsionsschwingungsdämpfern 70, 72 angeordnet bzw. wirksam. Eine Primärseite 74 des Torsionsschwingungsdämpfers 70 ist dabei an die Kurbelwelle 56 angekoppelt, während eine Sekundärseite 76 des Torsionsschwingungsdämpfers 70 mit einer Primärseite 78 des im Drehmomentenfluss folgenden Torsionsschwingungsdämpfers 72 gekoppelt ist und zusammen damit eine Zwischenmasse 80 bereitstellt. An diese Zwischenmasse 80 ist im dargestellten Beispiel der Auslenkungsmassenträger 12 der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 angekoppelt. Eine Sekundärseite 82 des Torsionsschwingungsdämpfers 72 ist mit der Reibungskupplung 58, beispielsweise einem Schwungrad derselben, gekoppelt. In jedem der Torsionsschwingungsdämpfer 70, 72 kann die jeweilige Primärseite 74 bzw. 78 über eine Mehrzahl von Dämpferfedern oder sonstigen elastischen Elementen mit der zugehörigen Sekundärseite 76, 82 gekoppelt sein.
Bei einem derart aufgebauten Antriebssystem 52 ist die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 permanent und unlösbar an die Brennkraftmaschine 54 angekoppelt, so dass insbesondere beim Anlassen bzw. beim Einsetzen der Zündungen entstehende übermäßige Drehbeschleunigungen, welche auch durch den Torsionsschwingungsdämpfer 70 nicht substantiell abgefangen werden können, auf die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 einwirken und somit im vorangehend beschriebenen Sinne die elastisch wirksame Anschlagformation ihre Wirkung entfalten kann.
Es ist darauf hinzuweisen, dass selbstverständlich bei dem in 10 dargestellten Antriebssystem die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 in Drehmomentenflussrichtung auch vor dem Torsionsschwingungsdämpfer 70 oder nach dem Torsionsschwingungsdämpfer 72 angeordnet sein könnte oder zwischen der Brennkraftmaschine 54 und der Reibungskupplung 58 kein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen sein muss. Auch können selbstverständlich die beiden Torsionsschwingungsdämpfer 70, 72 radial gestaffelt zueinander positioniert sein und es können an mehreren in Drehmomentenflussrichtung aufeinanderfolgenden Bereichen derartige Drehschwingungsdämpfungsanordnungen 10 vorgesehen sein. Grundsätzlich könnte als Anfahrelement auch ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, eine Fluidkupplung oder dergleichen vorgesehen sein, wobei auch dann in vorteilhafter Weise die Prinzipien der vorliegenden Erfindung genutzt werden können, wenn die bzw. eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 in Drehmomentenflussrichtung vor einer in einem derartigen Anfahrelement dann bereitgestellten oder durch dieses gebildeten Kupplung liegt.
Bezugszeichenliste

10: Drehschwingungsdämpfungsanordnung
12: Auslenkungsmassenträger
14: Trägerscheibe
16: Trägerscheibe
18: Nietbolzen
20: Auslenkungsmasse
22: Kopplungsformation
24: Führungsbahn
26: Führungsbahn
28: Führungsbahnscheitel
30: Führungsbahn
32: Führungsbahnscheitel
34: Kopplungselement
36: Anschlagformation
38: Anschlagträger
40: Anschlagmaterial
42: Anschlagbereich
44: Kopplungsscheibe
46: radial innerer Bereich
48: Erhebung
50: Einsenkung
52: Antriebssystem
54: Brennkraftmaschine
56: Kurbelwelle
58: Reibungskupplung
60: Getriebeeingangswelle
62: Getriebe
64: Antriebsstrangbereich
66: Antriebsstrang
68: Antriebsstrangbereich
70: Torsionsschwingungsdämpfer
72: Torsionsschwingungsdämpfer
74: Primärseite
76: Sekundärseite
78: Primärseite
80: Zwischenmasse
82: Sekundärseite
A: Drehachse
D: Abstand
d: Abstand
M: Massenschwerpunkt
Z: Schwerpunkt-Bewegungszentrum
A_A: Anschlag-Auslenkung
A_M: Maximal-Auslenkung
W₁: Winkel
W₂: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012219737 A1 [0002]

Claims

Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere drehzahladaptiver Tilger, umfassend einen um eine Drehachse (A) drehbaren Auslenkungsmassenträger (12) sowie eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend an dem Auslenkungsmassenträger (12) aus einer Grund-Relativlage bezüglich diesem auslenkbar getragenen Auslenkungsmassen (20), wobei bei Auslenkung aus der Grund-Relativlage die radiale Lage der Auslenkungsmassen (20) bezüglich der Drehachse (A) sich verändert, wobei jede Auslenkungsmasse (20) vermittels wenigstens zweier Kopplungsformationen (22) am Auslenkungsmassenträger (12) ausgehend von der Grund-Relativlage in beiden Umfangsrichtungen auslenkbar getragen ist, wobei die in Zuordnung zu jeder Auslenkungsmasse (20) vorgesehenen Kopplungsformationen (22) eine Maximal-Auslenkung (A_M) der Auslenkungsmasse (20) bezüglich des Auslenkungsmassenträgers (12) ausgehend aus der Grund-Relativlage definieren, dadurch gekennzeichnet, dass in Zuordnung zu wenigstens einer, vorzugsweise jeder Auslenkungsmasse (20) eine elastisch verformbare Anschlagformation (36) vorgesehen ist zum Beenden der Auslenkungsbewegung der Auslenkungsmasse (20) nach Erreichen einer Anschlag-Auslenkung (A_A), und dass bei wenigstens einer, vorzugsweise jeder Auslenkungsmasse (20) in wenigstens einer, vorzugsweise jeder Umfangsrichtung die Anschlag-Auslenkung (A_A) weniger als 95% der Maximal-Auslenkung (A_M) ist.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Auslenkungsmasse (20) vermittels der dieser zugeordneten Kopplungsformationen (22) derart mit dem Auslenkungsmassenträger (12) gekoppelt ist, dass bei Auslenkung aus der Grund-Relativlage ein Massenschwerpunkt (M) der Auslenkungsmasse (20) sich ausgehend von einer Grund-Positionierung des Massenschwerpunkts (M) in der Grund-Relativlage auf einer gekrümmten Bewegungsbahn um ein zur Drehachse (A) exzentrisches Schwerpunkt-Bewegungszentrum (Z) bewegt.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer, vorzugsweise jeder Auslenkungsmasse (20) ein der Anschlag-Auslenkung (A_A) entsprechender Anschlag-Auslenkungswinkel (W₂) des Massenschwerpunkts (M) der Auslenkungsmasse (20) weniger als 95% eines der Maximal-Auslenkung (A_M) entsprechenden Maximal-Auslenkungswinkels (W₁) des Massenschwerpunkts (M) der Auslenkungsmasse ist.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlag-Auslenkungswinkel (W₂) im Bereich von 70% bis 90% des Maximal-Auslenkungswinkels (W₁) ist.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Auslenkungsmasse (20) vermittels der dieser zugeordneten Kopplungsformationen (22) derart mit dem Auslenkungsmassenträger (12) gekoppelt ist, dass bei Auslenkung aus der Grund-Relativlage eine Auslenkungsbewegung der Auslenkungsmasse (20) zusammengesetzt ist aus einer translatorischen Radialbewegung in einer Richtung parallel zu einer Radialrichtung bezüglich der Drehachse (A) und einer translatorischen Tangentialbewegung in einer Richtung orthogonal zu einer Radialrichtung bezüglich der Drehachse (A).
Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer, vorzugsweise jeder Auslenkungsmasse (20) ein der Anschlag-Auslenkung (A_A) entsprechender Anschlag-Radialbewegungsweg der Auslenkungsmasse (20) weniger als 95% eines der Maximal-Auslenkung (A_M) entsprechenden Maximal-Radialbewegungswegs der Auslenkungsmasse (20) ist.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag-Radialbewegungsweg im Bereich von 60% bis 80% des maximal-Radialbewegungswegs ist.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer, vorzugsweise jeder Auslenkungsmasse (20) ein der Anschlag-Auslenkung (A_A) entsprechender Anschlag-Tangentialbewegungsweg der Auslenkungsmasse (20) weniger als 95% eines der Maximal-Auslenkung (A_M) entsprechenden Maximal-Tangentialbewegungswegs der Auslenkungsmasse (20) ist.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag-Tangentialbewegungsweg im Bereich von 80% bis 95% des Maximal-Tangentialbewegungswegs ist.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kopplungsformation (20) wenigstens eine Führungsbahn (24, 26) mit radial außen liegendem Führungsbahnscheitel (28) in dem Auslenkungsmassenträger (12), wenigstens eine Führungsbahn (30) mit radial innen liegendem Führungsbahnscheitel (32) in einer der Auslenkungsmassen (20) sowie ein entlang der wenigstens einen Führungsbahn (24, 26) im Auslenkungsmassenträger (20) und der wenigstens einen Führungsbahn (30) in der Auslenkungsmasse (20) bewegbares, vorzugsweise rollenartiges, Kopplungselement (34) umfasst, wobei bei Positionierung der Auslenkungsmasse (20) in der Grund-Relativlage das Kopplungselement (34) im Führungsbahnscheitel (28) der wenigstens einen Führungsbahn (24, 26) im Auslenkungsmassenträger (12) und im Führungsbahnscheitel (32) der wenigstens einen Führungsbahn (30) in der Auslenkungsmasse (20) positioniert ist.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch verformbare Anschlagformation (36) einen mit dem Auslenkungsmassenträger (12) fest gekoppelten, starren Anschlagträger (38) und an dem Anschlagträger (38) getragenes elastisches Anschlagmaterial (40) umfasst.
Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das der Anschlagträger (38) mit Sinterstahlmaterial aufgebaut ist, oder/und dass das Anschlagmaterial (40) mit Elastomermaterial, vorzugsweise HNBR oder FKM, aufgebaut ist.
Antriebssystem für ein Fahrzeug, umfassend eine Brennkraftmaschine (54) und eine Kupplungsanordnung (58) zur An- und Abkopplung der Brennkraftmaschine (54) an einen und von einem in Drehmomentenflussrichtung auf die Kupplungsanordnung (58) folgenden Bereich (64) eines Antriebsstrangs (66), wobei wenigstens eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche an einen in Drehmomentenflussrichtung vor der Kupplungsanordnung (58) liegenden Bereich (68) des Antriebsstrangs (66) angekoppelt ist.