DE102019207495A1 - Drehschwingungsdämpfungsanordnung, Gleitstück und Massescheibe - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) zum Dämpfen von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) umfasst eine Steuerscheibe (12) und eine Massescheibe (14), wobei Steuerscheibe (12) und Massescheibe (14) mittels elastischer Rückstellelemente (16) gekoppelt sind, die eine Rückstellkraft bei einer relativen Verdrehung der Massescheibe (14) gegenüber der Steuerscheibe (12) bewirken. Ein Anschlag begrenzt eine maximale relative Verdrehung zwischen Steuerscheibe (12) und Massescheibe (14). Ferner sind ein Gleitstück (20), das radial beweglich in einer durch die Steuerscheibe (12) gebildeten Führungsbahn geführt ist und ein elastisches Element (22) vorgesehen, das eine radial nach innen wirkende Kraft auf das Gleitstück (20) ausübt. Ein erstes Ende des elastischen Elements (22) ist an einem Anlagebereich (12a) der Steuerscheibe (12) angeordnet und ein zweites Ende des elastischen Elements (22) ist an einem Anlagebereich (20a) des Gleitstücks (20) angeordnet.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Weitere Aspekte betreffen ein Gleitstück sowie eine Massescheibe für eine solche Drehschwingungsdämpfungsanordnung.
• Es wird ein Schwingungsdämpfer bzw. ein Schwingungstilger mit einer Tilgermasse beschrieben, der durch die von ihm zu unterdrückenden Schwingungen selbst zu Schwingungen angeregt wird, welche gegenphasig zu den zu unterdrückenden Schwingungen verlaufen und entsprechend gegenphasige Gegenkräfte zu den zu unterdrückenden Schwingungen hervorrufen. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung die Unterdrückung von Drehschwingungen oder Torsionsschwingungen, die einer Drehbewegung um eine Drehachse überlagert sind. Daher kann der Gegenstand der vorliegenden Erfindung als Drehschwingungstilger oder Tilgeranordnung bezeichnet werden.
• Um Schwingungen, insbesondere Drehschwingungen, beispielsweise verursacht durch rotierende Bauteile (wie z.B. eine Kurbelwelle) in einem Kraftfahrzeug, zu dämpfen, sind zahlreiche Konzepte bekannt. Neben Ausgleichswellen können zusätzlich oder alternativ sogenannte Drehschwingungsdämpfer eingesetzt werden. Derartige Drehschwingungsdämpfer umfassen allgemein Dämpfungs- bzw. Auslenkungsmassen, durch deren Massenträgheit unerwünschte Drehschwingungen gedämpft werden können. Ein bekanntes drehmomentübertragendes Drehschwingungsdämpfungskonzept, um beispielsweise das Schwungmassensystem des Motors vom Getriebe und Antriebsstrang zu entkoppeln, ist z. B. das Zweimassenschwungrad mit einer Primärschwungmasse, einer Sekundärschwungmasse und einer dazwischen gelagerten Drehschwingungsdämpfungsanordnung.
• Ferner sind Schwingungstilger, z.B. drehzahladaptive Tilger (DAT) bekannt. Diese basieren beispielsweise, wenn sie nicht aktiv verstellt werden, auf dem Prinzip des Fliehkraftpendels (z.B. Sarazin-Tilger) oder aber auf dem Prinzip eines Feder-Masse-Schwingers, bei dem die Eigenfrequenz durch Verstellung der wirksamen Tilgersteifigkeit oder durch Verstellung der wirksamen trägen Masse (Massenträgheitsmoment) über einen gewissen Drehzahlbereich derart nachgeführt wird, dass die Schwingungsordnung annähernd konstant ist.
• Beispielsweise kann eine Tilgermasse mittels einer Feder mit einem rotierenden Bauteil des Antriebstrangs verbunden sein. Die Tilgersteifigkeit kann sich drehzahlabhängig dadurch verändern, dass je nach Drehzahl eine entsprechend unterschiedliche effektive Federlänge wirksam ist und beispielsweise mit höherer Drehzahl durch eine Verringerung der effektiven Federlänge eine Federsteifigkeit der Feder und somit die Tilgersteifigkeit erhöht wird.
• Bekannte drehzahladaptive Tilgersysteme können derart aufgebaut sein, dass unerwünschte Belastungen verwendeter Komponenten auftreten können oder es bei starker Verschiebung der Tilgermasse zu unerwünschten Änderungen der Tilgersteifigkeit kommen kann. Ferner können aufgrund von Fertigungstoleranzen Ungenauigkeiten in der Kennlinie des Tilgers auftreten, beispielsweise kann eine Linearität der Tilgerkennlinie beeinträchtigt sein. Bei einigen Tilgersystemen kann insbesondere im niedrigen Drehzahlbereich eine Überlastung von Bauteilen auftreten.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Konzepte für eine verbesserte Drehschwingungsdämpfungsanordnung bereitzustellen.
• Die Aufgabe wird gelöst gemäß den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere Aspekte und Weiterbildungen der Erfindung, die zusätzliche Vorteile bewirken können, sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung sowie in Verbindung mit den gezeigten Figuren beschrieben.
• Entsprechend wird eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung umfasst eine Steuerscheibe und eine zur Steuerscheibe relativ verdrehbare Massescheibe. Steuerscheibe und Massescheibe sind mittels elastischer Rückstellelemente gekoppelt, die eine Rückstellkraft bei einer relativen Verdrehung der Massescheibe gegenüber der Steuerscheibe bewirken. Die elastischen Rückstellelemente können z.B. durch Blattfedern ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Steuerscheibe an einem rotierenden Bauteil im Kraftfluss des Antriebsstrangs angeordnet werden. Die Massescheibe kann als Tilgermasse bezeichnet werden. Eine wirksame Länge der elastischen Rückstellelemente kann verändert werden, wodurch eine Steifigkeit der elastischen Rückstellelemente und damit eine Tilgersteifigkeit der Drehschwingungsdämpfungsanordnung (z.B. drehzahlabhängig) angepasst werden kann.
• Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung umfasst ferner ein Gleitstück, das radial beweglich in einer durch die Steuerscheibe zumindest zum Teil gebildeten Führungsbahn geführt ist und umfangsseitig zwischen zwei elastischen Rückstellelementen angeordnet ist, die in der Drehschwingungsdämpfungsanordnung insbesondere paarweise bereitgestellt sind. Beispielsweise steht ein umfangsseitiger Kontaktbereich des Gleitstücks in Kontakt mit einem elastischen Rückstellelement. Bei einer radialen Positionsänderung des Gleitstücks tritt eine Positionsänderung des Kontakts zwischen Gleitstück und elastischem Rückstellelement auf. Das Gleiten des Gleitstücks entlang der elastischen Rückstellelemente kann die wirksame Länge der elastischen Rückstellelemente beeinflussen.
• Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung umfasst ferner ein elastisches Element, das eine radial nach innen wirkende Kraft auf das Gleitstück ausübt. Dabei ist vorgesehen, dass ein erstes Ende des elastischen Elements an einem Anlagebereich der Steuerscheibe angeordnet ist und ein zweites Ende des elastischen Elements an einem Anlagebereich des Gleitstücks angeordnet ist. Beispielsweise weist die Steuerscheibe eine axiale Ausformung auf, an der das elastische Element anliegen kann. Beispielsweise umfasst die Drehschwingungsdämpfungsanordnung zwei axial versetzte, gekoppelte Steuerscheiben mit einer axialen Verbindung, welche zumindest einen Teil des Anlagebereichs für das elastische Element ausbildet. Beispielsweise ist der Anlagebereich des Gleitstücks durch eine Bohrung im Gleitstück ausgebildet ist und das zweite Ende des elastischen Elements ist in der Bohrung aufgenommen.
• Die Schwingungsdämpfungsanordnung kann z.B. zwischen einem Ausgangselement eines Antriebsaggregates (z.B. Verbrennungsmotor), und einem Eingangselement eines Getriebeaggregates angeordnet werden, wobei die Steuerscheibe (z.B. Ansteuerscheibe) dabei mit dem Ausgangselement des Antriebsaggregates und/oder mit dem Eingangselement des Getriebeaggregates verbunden ist und sich damit in einem Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Antriebsaggregat und dem Getriebeaggregat befindet. Die Massescheibe (z.B. Auslenkungsmasse), die hier als Tilgermasse dient, kann sich dabei relativ zu der Steuerscheibe verdrehen, jedoch überträgt diese kein Drehmoment von dem Antriebsaggregat zu dem Getriebeaggregat, sondern schwingt, je nach Schwingungsanregung, gekoppelt durch die elastischen Rückstellelemente relativ zu der Ansteuerscheibe.
• Dabei erfolgt eine Lagerung der Massescheibe oder Tilgermasse an Bauteilen, die drehfest entweder mit dem Ausgangselement des Antriebsaggregates oder mit dem Eingangselement des Getriebeaggregates verbunden sind, vornehmlich auf der Ansteuerscheibe selbst oder an einem damit drehfest verbundenen Bauteil (z.B. Nabe). Eine axiale Lagerung der Tilgermasse erfolgt vornehmlich auch gegenüber den Bauteilen, die auch für eine radiale Lagerung genutzt werden können. An der Steuerscheibe ist das oder sind die elastischen Rückstellelemente, die insbesondere aus einem Federstahl, beispielsweise als eine Blattfeder, ausgeführt sein können, drehmitnahmefest verbunden. Eine Drehmitnahme der elastischen Rückstellelemente zu der Steuerscheibe erfolgt über die Gleitstücke, die verdrehfest mit der Steuerscheibe verbunden sind, aber radial verschiebbar zu dieser sind. Dabei sehen die Gleitstücke vorteilhaft für einen Kontakt mit den elastischen Rückstellelementen eine Kontaktfläche vor, auf der die elastischen Rückstellelemente bei einer relativen Verdrehung von der Massescheibe zu Steuerscheibe abgleiten können.
• Das Gleitstück steht unter einer radialen Vorlast, insbesondere wirkt die radial nach innen (zur Drehachse) gerichtete Kraft des elastischen Elementes (z.B. Druckfeder) radial auf das Gleitstück. In einer Ruheposition (z.B. keine Drehung der Steuerscheibe) befindet sich das Gleitstück damit an einer radialen Endposition der Führungsbahn und bewirkt aufgrund der entsprechenden Positionierung an dem elastischen Rückstellelement eine hohe wirksame Länge der elastischen Rückstellelemente. Nimmt eine Drehzahl der Drehschwingungsdämpfungsanordnung um eine Drehachse (z.B. Achse der Steuerscheibe) zu, so steigt die Fliehkraft an dem Gleitstück an.
• Wird die vom elastischen Element ausgeübte Vorlast überwunden, so bewegt sich das Gleitstück entsprechend der wirkenden Fliehkraft nach radial außen und verkürzt somit eine wirksame Länge (z.B. Einspannlänge) der elastischen Rückstellelemente (z.B. Federlänge), was zu einer Versteifung der Anbindung der Auslenkungsmasse, d.h. der Massescheibe, führt.
• Erfolgt eine Schwingungsanregung, beispielsweise durch Drehungleichförmigkeiten des Antriebsaggregates angeregt, so erfolgt wegen der Massenträgheit der Massescheibe (z.B. Tilgermasse) in Verbindung mit der drehelastischen Koppelung über die elastischen Rückstellelemente eine relative Verdrehung der Tilgermasse gegenüber der Steuerscheibe. Bei niedrigen Drehzahlen, beispielsweise 600- 800 rpm der Drehschwingungsdämpfungsanordnung liegt nur eine geringe Fliehkraft auf den Gleitstücken an. Dies bedeutet, dass die Koppelung der Massescheibe zu der Steuerscheibe über das elastische Rückstellelement eine geringe Steifigkeit hat und ein großer Verdrehwinkel von der Auslenkungsmasse zu der Ansteuerscheibe möglich ist. Steigt die Drehzahl und damit die Fliehkraft, die auf die Gleitstücke wirkt, an, so erhöht sich die Steifigkeit der Koppelung von der Auslenkungsmasse zu der Ansteuerscheibe mittels der Rückstellelemente. Dies hat zur Folge, dass bei höheren Drehzahlen, bei denen meist auch die Schwingungsanregung geringer wird, eine relative Verdrehung der Tilgermasse zu der Ansteuerscheibe verringert wird. Es liegt somit eine drehzahlabhängige Steifigkeitskoppelung der Massescheibe zu der Steuerscheibe vor. Somit wird ein drehzahladaptiver Tilger bereitgestellt.
• Durch die Anordnung des elastischen Elementes an der Steuerscheibe kann sich der Vorteil ergeben, dass eine Einwirkung von Biegekräften auf das elastische Element verringert oder vermieden werden kann. Das elastische Element, z.B. eine Druckfeder, ist an dem ersten Ende (z.B. radial äußeres Ende, wobei eine Achse der Druckfeder radial ausgerichtet ist) mit der Steuerscheibe drehfest verbunden und an dem zweiten Ende mit dem Gleitstück drehfest verbunden, welches wiederum drehfest mit der Steuerscheibe verbunden ist. Auf diese Weise bewegen sich bei einer Drehung der Steuerscheibe beide Enden der Druckfeder mit der Steuerscheibe mit, sodass auch bei einer Verdrehung zwischen Steuerscheibe und Massescheibe keine wesentliche Biegung der Druckfeder auftritt. Beispielsweise kann das elastische Element zumindest teilweise im Gleitstück geführt sein, sodass z.B. auch eine massenträgheitsbedingte Biegung eines radialen Mittelteils des elastischen Elements bei hohen Beschleunigungen der Steuerscheibe reduziert werden kann. Im Gegensatz zu Tilgern, die eine äußere Befestigung der Druckfeder an der Massescheibe vorsehen, kann eine Verbiegung des elastischen Elements (z.B. Druckfeder) deutlich reduziert werden und damit z.B. eine Lebensdauer der Druckfeder erhöht werden.
• Ferner kann bei der vorgeschlagenen Drehschwingungsdämpfungsanordnung vorgesehen sein, dass eine maximale relative Verdrehung zwischen Steuerscheibe und Massescheibe durch einen Anschlag begrenzt ist. Der Anschlag kann einen maximalen Verdrehwinkel zwischen Steuerscheibe und Massescheibe begrenzen. Der Anschlag wird z.B. mittels jeweiliger Anschlagflächen an der Steuerscheibe und der Massescheibe gebildet.
• Insbesondere bei geringen Drehzahlen und damit einhergehender geringer Steifigkeit der elastischen Rückstellelemente würde es ohne den Anschlag zu starken Verdrehungen zwischen Steuerscheibe und Massescheibe kommen. Dadurch könnte z.B. eine hohe Belastung an den elastischen Rückstellelementen auftreten (z.B. starke Verbiegung und/oder Dehnung). Der bereitgestellte Anschlag kann durch das Vermeiden zu hoher Belastungen der elastischen Rückstellelemente z.B. eine Beschädigung der elastischen Rückstellelemente vermeiden.
• Beispielsweise kann der Anschlag zwischen Massescheibe und Steuerscheibe durch zumindest eine radial nach innen ausgebildete Ausformung oder Ausbuchtung der Massescheibe und eine Ausnehmung der Steuerscheibe ausgebildet sein, wobei die Ausbuchtung der Massescheibe radial in die Ausnehmung der Steuerscheibe eingreift, wobei eine Umfangserstreckung der Ausbuchtung der Massescheibe geringer ist als eine Umfangserstreckung der Ausnehmung der Steuerscheibe. Der Anschlag kann durch eine Ausnehmung an der Steuerscheibe, insbesondere umfangsmäßig zwischen den radialen Erstreckungen für die Anlagebereiche der elastischen Elemente, und einen korrespondierende Ausformung oder Ausbuchtung an der Massescheibe, die radial in die Ausnehmung eingreift ausgebildet sein. Beispielsweise kann sich die Ausformung in der Ausnehmung innerhalb eines vorbestimmten Verdrehwinkels (z.B. mehr als 5°, mehr als 10° oder mehr als 15° und/oder weniger als 20° oder weniger als 15°) in der Ausnehmung bewegen, bevor die Massescheibe an der Steuerscheibe anschlägt.
• Beispielsweise können an der Steuerscheibe mehrere (z.B. 4, 5 oder 6) Gleitstücke mit jeweiligen elastischen Elementen vorgesehen sein. Die Steuerscheibe kann im Umfangsbereich der Gleitstücke eine größere radiale Erstreckung aufweisen, als umfangsmäßig zwischen den Gleitstücken. Die jeweiligen Anlagebereiche der Steuerscheibe für die elastischen Elemente können an den radial hervorstehenden Erstreckungen vorgesehen sein.
• Gemäß einer Weiterbildung der Drehschwingungsdämpfungsanordnung ist vorgesehen, dass eine Anschlagfläche des Anschlags zwischen Massescheibe und Steuerscheibe radial innerhalb des Anlagebereichs der Steuerscheibe zur Anordnung des ersten Endes des elastischen Elements angeordnet ist. Somit kann ermöglicht werden, die radiale Erstreckung für den Anlagebereich der Steuerscheibe gleichzeitig als Anschlagfläche für den Anschlag zu nutzen. Ferner kann beispielsweise die Ausformung der Massescheibe vergrößert und damit die Masse der Massescheibe erhöht werden, ohne zusätzlichen Bauraum zu benötigen. Beispielsweise kann durch die Weiterbildung Bauraum effizient genutzt werden.
• Beispielsweise kann eine Funktionalität der Drehschwingungsdämpfungsanordnung durch eine spezifische Ausformung des Gleitstücks verbessert werden. Das Gleitstück soll insbesondere bei Drehzahländerungen eine Positionsänderung des Gleitstücks durch Gleiten entlang der elastischen Rückstellelemente ermöglichen, jedoch wenn erforderlich in einer vorbestimmten Sollposition verbleiben. Eine Verringerung unerwünschten Gleitstückrutschens kann durch ein vorgesehenes Verkippen bzw. Verkanten des Gleitstücks innerhalb der Führungsbahn erreicht werden. Ein kontrolliertes Verkippen kann durch eine spezifische Geometrie des Gleitstücks erreicht werden. Entsprechend kann vorgesehen sein, dass eine Führungsfläche des Gleitstücks zur Führung des Gleitstücks in der Führungsbahn der Steuerscheibe im Wesentlichen in einer radial äußeren Hälfte des Gleitstücks ausgebildet ist. Dagegen kann vorgesehen sein, dass der umfangseitige Kontaktbereich des Gleitstücks für den Kontakt zum elastischen Rückstellelement im Wesentlichen an einem radial inneren Ende (beispielsweise unterer Rand) des Gleitstücks ausgebildet ist. Beispielsweise ist im montierten Zustand eine Position des Kontaktbereichs des Gleitstücks in radialer Richtung um weniger als 10 % (oder weniger als 5 %) einer radialen Erstreckung des Gleitstücks vom radial inneren Ende des Gleitstücks entfernt angeordnet. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass das Gleitstück weniger leicht aus einer vorbestimmten oder eingenommenen radialen Position herausrutscht (sogenanntes Gleitstückrutschen). Somit kann eine Positionierung des Gleitstücks, die drehzahlabhängig erfolgen kann, besser gehalten werden und somit eine genauere Tilgerkennlinie erreicht werden.
• Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Verhältnis einer Breite des Gleitstücks zu einer Tiefe des Gleitstücks zumindest einen Faktor 2 (oder zumindest einen Faktor 2,2, einen Faktor 2,4 oder einen Faktor 2,6) und/oder höchstens einen Faktor 3 (oder höchstens einen Faktor 2,8 oder einen Faktor 2,6) beträgt. Dadurch kann vorteilhafterweise ein gutes Mittelmaß zwischen einer Lagerung des elastischen Elements an der Steuerscheibe und einer möglichen maximalen radialen Länge der elastischen Rückstellelemente erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Verhältnis der Tiefe des Gleitstücks zu einer Höhe des Gleitstücks zumindest einen Faktor 0,8 (oder zumindest einen Faktor 1,0 oder einen Faktor 1,2) und höchstens einen Faktor 1,6 (oder höchstens einen Faktor 1,4 oder einen Faktor 1,2) beträgt. Dadurch kann vorteilhafterweise eine verbesserte Verstellbarkeit des Gleitstücks ermöglicht werden und zugleich ein axiales Verkippen des Gleitstücks verringert werden. Weitere mögliche vorteilhafte Dimensionierungen des Gleitstücks sind auch in Verbindung mit den Figuren beschrieben.
• Gemäß einer Ausführung der Drehschwingungsdämpfungsanordnung ist an der Massescheibe, z.B. einer axialen Außenseite der Massescheibe, zumindest ein Gegenhalter angeordnet, der zur Befestigung der elastischen Rückstellelemente der Drehschwingungsdämpfungsanordnung ausgebildet ist. Insbesondere ist jedem Paar elastischer Rückstellelemente ein Gegenhalter zugeordnet. Der Gegenhalter weist zwei radial versetzte Anlagebereiche zur Anlage der elastischen Rückstellelemente auf. Beispielsweise ist das elastische Rückstellelement als Blattfeder ausgebildet und die Blattfeder liegt je an den radial versetzt angeordneten Anlagebereichen des Gegenhalters auf. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass zumindest der radial äußere Anlagebereich des Gegenhalters gekrümmt ausgebildet ist. Auch der radial innere Anlagebereich kann gekrümmt ausgebildet sein. Dadurch kann ermöglicht werden, den Auflagebereich der Blattfeder am Gegenhalter genauer zu definieren und dadurch eine genauere Tilgerkennlinie zu ermöglichen. Beispielsweise kann das elastische Rückstellelement auch bei einer Krümmung des elastischen Rückstellelementes durch den gekrümmten Anlagebereich stets eine selbe Anlageposition beibehalten. Ferner kann im Gegensatz zu einer geradlinigen Kontaktfläche zwischen Gegenhalter und elastischem Rückstellelement ein Einfluss von Bauteiltoleranzen (z.B. Schräglage der Kontaktfläche) verringert werden. Insbesondere kann eine gleichmäßigere Durchbiegung der Blattfeder erreicht werden, da sich die Blattfeder auch im Anlagebereich biegen kann und keine Knicke, die z.B. an geradlinigen Kontaktbereichen auftreten können, entstehen.
• Die Führungsbahnen für das Gleitstück können gegenüber einer radialen Richtung leicht geneigt ausgebildet sein, um ein definiertes Verkippen der Gleitstücke zu ermöglichen bzw. ein unerwünschtes Gleitstückrutschen zu reduzieren. Es kann vorgesehen sein, dass die Drehschwingungsdämpfungsanordnung eine ungerade Anzahl an Gleitstücken mit jeweiligen Führungsbahnen aufweist. Dabei ist z.B. ein geradzahliger Teil der Führungsbahnen gegenüber der radialen Richtung geneigt ausgebildet, wobei zumindest eine Führungsbahn der Drehschwingungsdämpfungsanordnung parallel zur radialen Richtung ausgebildet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Hälfte der geneigten Führungsbahnen in eine erste Umfangsrichtung und eine zweite Hälfte der geneigten Führungsbahnen in eine zweite, der ersten entgegengesetzten Umfangsrichtung geneigt ist. Auf diese Weise kann eine Symmetrie erreicht werden, die vorteilhafterweise ein gleichmäßiges Dämpfungsverhalten der Drehschwingungsdämpfungsanordnung bei Schwingungsanregungen in entgegengesetzten Drehrichtungen bewirken kann (z.B. drehrichtungsunabhängige Tilgerkennlinie).
• Wie bereits ausgeführt wurde, können insbesondere die elastischen Rückstellelemente jeweils zumindest eine Blattfeder umfassen und/oder das elastische Element eine Druckfeder (z.B. Spiralfeder) umfassen. Beispielsweise kann ein elastisches Rückstellelement aus einer Blattfeder umfassend ein oder mehrere, insbesondere zwei, Schichten (z.B. Blechschichten) ausgebildet sein. Anstelle einer Druckfeder kann es möglich sein, alternativ eine Zugfeder zu verwenden, die radial zwischen Achse und Gleitstück angeordnet sein kann.
• Die beschriebenen Aspekte der Drehschwingungsdämpfungsanordnung, die im Einzelnen z.B. zu Verbesserungen der Tilgerkennlinie führen können, können einzeln und insbesondere in Kombination zumindest in vordefinierten Betriebsbereichen zu einer verbesserten Tilgerwirkung der Drehschwingungsdämpfungsanordnung führen, insbesondere zu einer präziseren oder besser einstellbaren Tilgerkennlinie und/oder zu einer lineareren Tilgerkennlinie.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Gleitstück für eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang. Das Gleitstück weist einen Führungsbereich (z.B. gegenüberliegende Führungszapfen) zur Führung des Gleitstücks in einer Führungsbahn einer Steuerscheibe der Drehschwingungsdämpfungsanordnung auf. Dabei ist vorgesehen, dass eine Erstreckung einer Höhe des Führungsbereichs weniger als 25 % einer Erstreckung einer Breite des Gleitstücks beträgt und/oder ein Anlagebereich des Gleitstücks für ein elastisches Element der Drehschwingungsdämpfungsanordnung durch eine Vertiefung im Gleitstück ausgebildet ist. Durch die Begrenzung der Höhe des Führungsbereiches kann eine unerwünschte Bewegung des Gleitstücks in der Drehschwingungsdämpfungsanordnung verringert werden. Beispielsweise wird aufgrund der vorgeschlagenen Dimensionierung ein zu großes Spiel bei einem Verkippen des Gleitstücks in der Führungsbahn vermieden und eine Nichtlinearität der Tilgerkennlinie der Drehschwingungsdämpfungsanordnung kann bei Verwendung des Gleitstücks reduziert werden. Das Bereitstellen einer Vertiefung oder Bohrung zur Aufnahme des elastischen Elements im Gleitstück kann ein Verwenden längerer elastischer Elemente ermöglichen, z.B. im Gegensatz zu der Verwendung von Zapfen zur Aufnahme des elastischen Elements.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Massescheibe für eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang. Die Massescheibe umfasst zumindest einen, beispielsweise an einer axialen Außenseite der Massescheibe angeordneten, Gegenhalter zur Befestigung elastischer Rückstellelemente der Drehschwingungsdämpfungsanordnung, wobei der Gegenhalter zwei radial versetzte Anlagebereiche zur Anlage der elastischen Rückstellelemente aufweist, wobei zumindest der radial äußere Anlagebereich des Gegenhalters gekrümmt ausgebildet ist. Ein derartiger Gegenhalter kann eine verbesserte oder präzisere Kontaktposition zu einem elastischen Rückstellelement der Drehschwingungsdämpfungsanordnung (z.B. Blattfeder) bewirken und dadurch eine genauere oder präzisere Tilgerkennlinie bewirken.
• Weiterbildungen des Gleitstücks und der Massescheibe betreffen Merkmale von Weiterbildungen wie sie bereits in Verbindung mit der Drehschwingungsdämpfungsanordnung beschrieben sind. Daher wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet und die entsprechenden Merkmale gelten auch in Verbindung mit dem Gleitstück und der Massescheibe als offenbart. Weitere Aspekte der Erfindung sind auch in Verbindung mit den folgenden Beispielen offenbart.
• Einige Beispiele von Vorrichtungen werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren lediglich beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
• 1 ein Beispiel einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung in Draufsicht und Schnittansicht;
• 2 eine weitere Ansicht der Drehschwingungsdämpfungsanordnung; und
• 3a-3d ein Beispiel eines Gleitstücks in verschiedenen Ansichten.
• Die vorliegende Erfindung beschreibt einen Tilger, der auf einem Feder-Masse-System basiert. Die Federn werden z.B. durch Blattfedern bereitgestellt, welche paarweise radial angeordnet sind. Die Einleitung der Drehunförmigkeit zur Tilgermasse erfolgt durch Elemente die als Gleitstücke bezeichnet werden, welche radial beweglich in einer Führungsnut an einem Anbindungsblech positioniert sind. Sie können sich drehzahlabhängig nach außen / innen bewegen und verkürzen / verlängern dadurch die wirksame Blattfederlänge und erhöhen / reduzieren somit die Tilgersteifigkeit derart, dass in einem gewissen Drehzahlbereich, z.B. 850-1800 U/min, eine im Wesentlichen konstante Ordnung des rückgespeisten Tilgermoments erreicht werden kann. Gesteuert wird dies durch radial angreifende Druckfedern, welche die Position der Gleitstücke entsprechend der jeweils vorliegenden Fliehkraft definieren. Dabei weisen die Druckfedern z.B. eine spezifische progressive Federcharakteristik auf.
• Durch eine vorgeschlagene Ausführung von Anlagepunkten dieser Druckfeder kann eine Biegebelastung der Druckfedern vermieden werden. Ferner kann bei einer starken Durchbiegung der Biegefedern (z.B. Blattfedern) (bei hohem Tilgermoment) der Anlagewinkel der Blattfedern an den Gleitstücken dergestalt sein, dass eine am Gleitstück angreifende Radialkraft zumindest verringert wird, und somit eine Abweichung der (radialen) Sollposition der Gleitstücke verringert oder verhindert werden kann. Durch vorgeschlagene Konzepte kann eine starke Variation der Tilgersteifigkeit aufgrund geringer geometrischer Abweichungen (z.B. Toleranzen) vermieden werden.
• Die Schwingungstilgung mit zumindest im Wesentlichen konstanter Tilgungsordnung über einen gewissen Drehzahlbereich wird durch ein System umfassend eine schwingenden Masse und eine Anbindungssteifigkeit (z.B. Blattfedern) gelöst, wobei sich die wirksame Länge der Blattfedern, und damit ihre Steifigkeit, über die Drehzahl ändert, um die Schwingungsordnung konstant zu halten. Dabei sind wesentliche Aspekte der vorgeschlagenen Lösung die spezielle Anbindung der Druckfeder, eine spezifische Detaillierung der Gleitstücke, eine spezifische Detaillierung der Blattfederanlage, ein Anschlag zur Begrenzung zu hoher Tilgerschwingwinkel und/oder eine spezifische Anzahl der Blattfederpaare bzw. Gleitstücke des Systems.
• 1 zeigt dementsprechend ein Beispiel einer vorgeschlagenen Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 in Draufsicht und Schnittansicht. Radial innen befindet sich eine um eine Drehachse A drehbare Nabe 11. An der Nabe 11 ist drehfest eine Steuerscheibe 12 befestigt. Dabei ist die Steuerscheibe 12 mittels elastischer Rückstellelemente 16, die hier als gestapelte Blattfedern ausgeführt sind, mit einer Massescheibe 14 wirkverbunden.
• An der Massescheibe 14 sind Gegenhalter 18 angeordnet, an denen die elastischen Rückstellelemente 16 je paarweise angeordnet sind. Zwischen jedem Paar elastischer Rückstellelemente 16 ist je ein Gleitstück 20 angeordnet. Das Gleitstück 20 ist drehfest mit der Steuerscheibe 12 verbunden und in einer Führungsbahn, die durch die Steuerscheibe 12 zumindest teilweise gebildet wird, radial beweglich ausgebildet.
• Das Gleitstück 20 wird mittels eines elastischen Elements 22, hier durch die Druckfeder ausgebildet, radial nach innen Richtung Drehachse A gedrückt. Bei geringen Drehzahlen der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 kann sich das Gleitstück 20 in der gezeigten Position befinden, sodass sich eine lange (z.B. maximale) wirksame Länge der elastischen Rückstellelemente 16 und folglich eine geringe Tilgersteifigkeit ergibt. Bei steigenden Drehzahlen steigt eine auf das Gleitstück 20 wirkende Fliehkraft und kann dieses radial nach außen drücken. Das Gleitstück 20 kann entsprechend entlang der elastischen Rückstellelemente 16 nach außen gleiten, sodass sich eine Position eines Kontaktbereichs zwischen Gleitstück 20 und elastischem Rückstellelement 16 verschiebt. In Folge verkürzt sich eine wirksame Länge der elastischen Rückstellelemente 16, sodass eine Federsteifigkeit der elastischen Rückstellelemente 16 und dadurch eine Tilgersteifigkeit erhöht wird.
• Das elastische Element 22 liegt in einem Anlagebereich 20a des Gleitstücks 20 an. Der Anlagebereich 20a ist im gezeigten Beispiel durch eine Bohrung im Gleitstück 20 bereitgestellt. In einem Bereich radial außerhalb des elastischen Elements 22 bildet die Steuerscheibe 12 einen Anlagebereich 12a der Steuerscheibe aus, an dem ein radial äußeres Ende des elastischen Elements 22 angeordnet ist. Bei einer Drehung der Steuerscheibe 12 um die Drehachse A werden das innere Ende und das äußere Ende des elastischen Elements 22 mit einer gleichen Winkeländerung gedreht, sodass sich keine wesentliche Biegung der Druckfeder 22 entlang ihre radialen Erstreckung ergibt.
• Mit anderen Worten stellt die Steuerscheibe 12 eine spezifische Druckfederanbindung bereit. Die Gleitstückposition wird durch eine progressive Druckfeder 22 drehzahlabhängig positioniert. Diese Druckfeder 22 stützt sich, im Gegensatz zu anderen Drehschwingungsdämpfungsanordnungen, radial außen an einer oder, wenn die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 zwei Steuerscheiben 12 aufweist, beiden Steuerscheiben 12, z.B. Blechen, in denen die Führungsnuten für die Gleitstücke 20 eingebracht sind, ab. Dies kann den Vorteil haben, dass z.B. keine parasitäre Biegebelastung der Druckfedern 22 auftritt. Zusätzlich wird so z.B. der unerwünschte Effekt des Gleitstückrutschens weiter reduziert: Wenn die Druckfeder 22 an der schwingenden Masse angebracht wäre, gäbe es schräg an dem Gleitstück 20 angreifende Druckfederkräfte. Diese würden ein Verkippen des Gleitstücks 20 reduzieren. Der Effekt des Verkippens soll z.B. das Gleitstück 20 bei potentiell auftretendem Gleitstückrutschen an einer Soll-Position halten. Demnach würde die schräg angreifende Druckfederkraft zu einem verstärkten Gleitstückrutschen führen, was die Funktion des Tilgers negativ beeinflussen könnte. Aus diesem Grund ist in vorliegender Erfindung die schräg angreifende Komponente der Druckfederkraft verringert oder sogar eliminiert. Die zweite Seite (radial inneres Ende) der Druckfeder 22 stützt sich an dem Gleitstück 20 ab, und wird dort entweder in einer Bohrung 20a oder mittels eines Zapfens (nicht dargestellt) o.ä. geführt.
• Die Blattfedern oder elastischen Rückstellelemente 16 sind an der schwingenden Tilgermasse oder Massescheibe 14 über die Gegenhalter 18 positioniert und werden z.B. durch vernietete Abstandsstücke wie ein Hebel mit Zweipunktauflage eingespannt. Die Gegenhalter 18 weisen jeweils einen radial äußeren Kontaktbereich 18a und einen radial inneren Kontaktbereich 18b auf, an denen die elastischen Rückstellelemente 16 anliegen. Dabei ist die radial außen liegende Kontaktfläche des radial äußeren Kontaktbereich 18a (zum Beispiel Blattfederanlagefläche) des Gegenhalters gekrümmt, z.B. als eine zylindrische Fläche ausgeführt. Dies bewirkt, dass sich entgegen der Ausführung dieser Fläche als ebene Fläche die Flächenpressung in Form einer Hertz'schen Flächenpressung an der Stelle der Blattfederanlage erhöht. Durch die abgerundet ausgeführte Kontaktfläche können sich mehrere Vorteile ergeben. Zum einen ist der Ort der Blattfederanlage damit besser oder eindeutig definiert, was zu einer genaueren oder definierteren Tilgerkennlinie führt, denn somit sind die Einspannungsverhältnisse der Blattfedern oder Kontaktpunkte präziser definiert. Ferner ist diese Konstruktion weniger toleranzanfällig: Bei einer ebenen Fläche kann die Ausrichtung im Rahmen der zulässigen Toleranzen schräg nach außen/innen gerichtet sein, was den Anlagepunkt der Blattfeder und somit die Tilgerkennlinie verändert. Dies kann durch die abgerundet ausgeführte Kontaktfläche vermieden werden. Ein weiterer Vorteil der gezeigten Konstruktion kann sich bei der Durchbiegung der elastischen Rückstellelemente 16 ergeben: Bei einer Blattfeder erfährt z.B. jeder Bestandteil (z.B. entlang der radialen Erstreckung) im Kraftfluss eine Durchbiegung, also nicht nur der Teil zwischen Abstandsstück (z.B. Gegenhalter) und Gleitstück. Das bedeutet beispielsweise, dass sich auch der Anlagewinkel (erste Ableitung der Durchbiegung) an der Blattfederanlage des Gegenhalters 18 im Betrieb ändert. Dies könnte, ähnlich wie Toleranzen eines Gegenhalters, zu einer Änderung des Anlagepunkts, und damit zu einer Änderung der Tilgerkennlinie, führen. Bei einer vordefinierten Krümmung der Anlagefläche 18a kann dies beispielsweise nicht auftreten, somit kann die Tilgerkennlinie auch bei Durchbiegung exakter definiert werden.
• Weiterhin ist ein Anschlag zwischen Steuerscheibe 12 und Massescheibe 14 zur Begrenzung zu hoher Tilgerschwingwinkel bereitgestellt. Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft sein kann, einen winkelbegrenzenden Anschlag für den Tilger vorzusehen: Bei niedrigen Drehzahlen wie beispielsweise Motorstartsituationen kann es zu hohen Beschleunigungen im Antriebsstrang kommen. Diese können derart hohe Werte annehmen, dass Bauteile zerstört werden können. Diese sind deutlich höher als die im Betriebsbereich des Tilgers (also ab unterer Verstelldrehzahl) auftretenden Beschleunigungen und Momente.
• Ausgeführt ist der Anschlag im gezeigten Beispiel als ein harter Blechanschlag zwischen einem Trägerblech 14a der Massescheibe 14 (z.B. wenn die Massescheibe 14 durch ein Trägerblech 14a und am Trägerblech 14a angebrachte Masseelemente ausgebildet ist) (z.B. der schwingenden Masse) und der Steuerscheibe 12 der Tilgeranbindung. Dafür ist in der Steuerscheibe 12 eine Ausnehmung 12b (z.B. Freistellung), und im Trägerblech eine Ausbuchtung oder Ausformung 14b (z.B. Blechlappen) vorgesehen. Dies kann auch umgekehrt ausgeführt sein (zum Beispiel kann die Ausbuchtung an der Steuerscheibe 12 und die Ausnehmung an der Massescheibe 14 ausgebildet sein). Diese Art des Anschlags begrenzt den Winkel, innerhalb dessen der Tilger schwingen kann, auf einen vordefinierten Wert. Dieser Wert ist beispielsweise dergestalt gewählt, dass der höchste erforderliche Schwingwinkel im Fahrbetrieb abgedeckt ist, jedoch die zulässigen Materialspannungen der Blattfedern bei radial innenliegender Position des Gleitstücks 20 (entspricht niedrigsten Drehzahlen) nicht überschritten werden. Beispielsweise ist der Anschlag derart ausgebildet, dass der Anschlag den Tilger bei Drehzahlen zwischen 0 Umdrehungen pro Minute und einer Mindestverstelldrehzahl des Tilgers wirksam z.B. vor einer Beschädigung schützen kann, da beispielsweise bei höheren Drehzahlen (kürzere effektive Blattfederlänge, höhere Tilgersteifigkeit) der Tilgerschwingwinkel, der durch den Anschlag begrenzt ist, z.B. nicht mehr erreicht wird.
• Beispielsweise weist die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 12 eine Anzahl von fünf Gleitstücken 20 auf, wohingegen andere Tilgeranordnungen beispielsweise nur eine gerade Anzahl von Gleitstücken aufweisen. In der hier vorliegenden Erfindung kann dagegen auch eine ungerade Anzahl an Gleitstücken mit entsprechenden Blattfederpaaren 16 angewandt werden. Dazu werden einige Führungsnuten (z.B. Führungsbahnen) der Steuerscheibe 12 in einem kleinen Winkel zur Radialrichtung (insbesondere in Umfangsrichtung geneigt) zwecks Spielfreimachung (z.B. weniger Spiel des Gleitstücks innerhalb der Führungsbahn) bei hohen Drehzahlen ausgeführt. Dabei wird eine gewisse Anzahl von Nuten in eine erste Umfangsrichtung (z.B. nach links) geneigt, eine ebenso hohe Anzahl in eine zweite Umfangsrichtung, entgegengesetzt zur ersten Umfangsrichtung (z.B. nach rechts) geneigt und die restlichen Führungsnuten werden exakt radial angeordnet. In vorliegendem Beispiel sind etwa jeweils zwei Führungsnuten (zum Beispiel Führungsbahnen) nach links und rechts geneigt, sowie eine Führungsnut ausgebildet, die radial ohne Neigung ausgeführt ist. Dies führt beispielsweise zu einem Bauraumgewinn in Umfangsrichtung, was eine Modifikation der Gleitstücke 20 sowie die Abstützung der Druckfedern 22 an der Steuerscheibe 12 ermöglicht.
• Beispielsweise sind die jeweiligen schräg ausgebildeten Nuten in zwei Steuerscheiben 12 der Drehschwingungsdämpfungsanordnung ausgebildet, wobei die beiden Steuerscheiben 12 nur auf eine einzig mögliche Art miteinander verbunden oder montiert werden können (z.B. durch eine entsprechende Ausführung von in Umfangsrichtung ausgebildeten Verbindungselementen). Eine Verwechslung der unterschiedlich geneigten Nuten (z.B. einander Zuordnen von Nuten mit unterschiedlicher Neigung) wird z.B. durch ein Poka Yoke Verfahren ausgeschlossen. Die schräg ausgerichteten Führungsnuten können beispielsweise abwechselnd angeordnet sein. Der Winkel zwischen der Radialrichtung und der Leitgeraden der Führung kann z.B. zuverlässig das Spiel bei hohen Drehzahlen verringern, ohne dass eine Vorschädigung der Blattfedern erfolgt. Beispielsweise werden die entsprechenden Nuten mit einem Winkel von mehr als 1 ° (oder mehr als 1,5°) und/oder weniger als 3° (oder weniger als 2,5°) ausgebildet. Bei radial innerer Position der Gleitstücke wird eine problemlose Montage ermöglicht, da an dieser Stelle ein sehr kleines Spiel zu den Gleitstücken 20 vorhanden ist. Durch die gerade Anzahl an schräg stehenden Führungsschlitzen der Steuerscheibe 12 ergibt sich ein symmetrisches Bild, sodass das System 10 beispielsweise in beide Richtungen dieselbe Steifigkeit aufweist.
• 2 zeigt eine weitere Ansicht der Drehschwingungsdämpfungsanordnung gemäß der in 1 Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10. Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 kann beispielsweise in einem Drehmomentwandler eingesetzt werden, kann aber auch in anderen Elementen des Antriebsstrangs von verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden, welche der Reduzierung von Drehschwingungen dienen und die mindestens aus einem dem Tilger vorgeschalteten Federsatz bestehen. (z.B. Doppelkupplung, HCC, etc.). Beispielsweise kann die Steuerscheibe 12 mit einem Ausgangselement eines Antriebsaggregates und / oder einem Eingangselement eines Getriebeaggregates verbunden werden.
• Das System weist im Betrieb z.B. stets eine Ölschmierung auf, z.B. durch Voll- oder Teilfüllung mit Öl oder Schmierung mit Ölnebel. Dadurch kann ein Verschleiß durch eine radiale Bewegung des Gleitstücks reduziert und/oder Reibrost reduziert oder vermieden werden.
• Weitere Details und Aspekte sind in Verbindung mit weiter oben oder weiter unten ausgeführten Beispielen beschrieben. Die in 2 gezeigten Beispiele können eines oder mehrere optionale, zusätzliche Merkmale aufweisen, die zu einem oder mehreren Aspekten korrespondieren, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder ein oder mehreren Beispielen weiter oben oder weiter unten beschrieben sind (zum Beispiel in Verbindung mit 1 oder 3a-3d).
• 3a-3d zeigen ein Beispiel eines Gleitstücks 20 in verschiedenen Ansichten. In 3a ist eine Vorderansicht des Gleitstücks 20 mit jeweiligen Abmessungen dargestellt. 3b zeigt eine Seitenansicht des Gleitstücks 20 und 3c eine Draufsicht des Gleitstücks 20. 3d zeigt das Gleitstück 20 in perspektivischer Ansicht.
• Das Gleitstück 20 umfasst einen Hauptkörper 24 sowie einen Führungsbereich 26 (zum Beispiel Führungszapfen) an einer Vorderseite und einer Rückseite des Hauptkörpers 24. Das Gleitstück 20 kann einteilig gebildet sein oder alternativ am Hauptkörper 24 befestigte Führungsbereiche (z.B. mit dem Hauptkörper verbundene Führungszapfen) aufweisen. An umfangsseitig gegenüberliegenden Seiten des Führungsbereichs 26 sind Führungsflächen 26a ausgebildet, entlang derer das Gleitstück 20 in einer Führungsbahn einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung geführt werden kann.
• Der Anlagebereich 20a des gezeigten Gleitstücks 20 umfasst eine Bohrung, die zur Aufnahme eines elastischen Elements (zum Beispiel Druckfeder) einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung ausgebildet ist. Ein umfangsseitig äußerer Bereich des Hauptkörpers 24 bildet je eine Kontaktfläche 24a des Gleitstücks 20, die für einen Kontakt mit elastischen Rückstellelementen einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung ausgebildet sind.
• In 3a sind spezifische Abmessungen des Hauptkörpers 24 und des Führungsbereichs 26 dargestellt. Dabei ist ein Abstand R_i zwischen der Drehachse A (in einem montierten Zustand des Gleitstücks 20) und einem radial inneren Bereich der Kontaktfläche 24a geringer als ein Abstand R_Fi zwischen der Drehachse A und einem radial inneren Bereich der Führungsfläche 26a. Eine Führungslänge L_Fü bzw. vertikale Erstreckung der Führungsfläche 26a zur Anlage in einer Führungsbahn kann größer sein als ein Abstand a_Fü des radial inneren Bereichs des Führungsbereichs 26a zu einem radial inneren Rand (z.B. unterer Rand) des Gleitstücks 20. Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Breite B_Fü des Führungsbereichs 26 geringer ist als eine Breite B_GLS des Hauptkörpers 24 des Gleitstücks 20. Eine Tiefe T_GLS des Gleitstücks 20, genauer des Hauptkörpers 24 ist durch einen minimalen Abstand zwischen den beiden Führungsbereichen 26 des Gleitstücks 20 definiert. Weitere bevorzugte Dimensionierungen der beschriebenen Abmessungen des Gleitstücks 20 sind im Folgenden beschrieben.
• Die 3a-3d zeigen eine spezifische Detaillierung des Gleitstücks 20. Eine Hauptfunktion der Gleitstücke sind Kraftein- und -ausleitung von der Tilgeranbindung (Steuerscheibe) zu den elastischen Rückstellelementen (z.B. Blattfedern) sowie Verstellung der Tilgersteifigkeit durch die Radialposition der Gleitstücke. Dabei sind relevante Eigenschaften der Gleitstücke eine Abrundung von Kanten gegen axiales Verkanten. Ferner ist z.B. bei kleinen Tilgerschwingwinkeln keine relevante Vorspannung vorhanden, sodass eine Radialverstellung der Position möglich ist. Der Anlagepunkt zwischen Blattfeder und Gleitstück ist z.B. radial weiter innen als ein innerster Anlagepunkt zwischen Gleitstück und Steuerscheibe (um dem Effekt des Gleitstückrutschens entgegen zu wirken). Entsprechend gilt: R_i < R_Fi. Die Führungslänge ist damit auch geringer als die Gesamt-Bauteilhöhe.
• Ferner sollte der Abstand Blattfeder-Berührpunkt zum radial inneren Führungspunkt (a_Fü ) nicht zu klein gewählt sein, um ein Verklemmen des Gleitstücks in der Führungsnut zu ermöglichen, um dem Effekt des Gleitstückrutschens entgegen zu wirken. Gleichzeitig darf er jedoch nicht zu groß gewählt werden, da sonst bei einer begrenzten Bauhöhe des Gleitstücks die Führungslänge (L_Fü ) zu kurz wird, was negativ für die Lebensdauer sein kann und sich zusätzlich dadurch ein vergrößertes Umkehrspiel zwischen dem Führungszapfen und der Führungsnut ergeben kann, was negativ für die Linearität der Tilgerkennlinie sein kann. Dadurch ergibt sich eine unterschiedliche Performance des Tilgers bei niedriger und hoher Last des Motors. Ein bevorzugter Bereich ist beispielsweise $\mathrm{0,5}\le \frac{a_{Fü}}{L_{Fü}}\le \mathrm{1,5.}$

  
• Das Verhältnis der axialen Gleitstück-Tiefe (T_GLS ) zur radialen Gleitstück-Höhe (H_GLS ) sollte beispielsweise nicht zu groß werden, da für eine Verstellbarkeit Spiel zwischen den Axialanlagen des Gleitstücks (den Steuerscheiben) vorhanden sein muss. Dies führt zu einem Verkippen (axial) des Gleitstücks. Dieses Verkippen verhindert eine saubere Anlage (Anlagelinie parallel zur Drehachse des Tilgers), sodass die Tilgerkennlinie verfälscht wird. Zusätzlich erfolgt dann im Extremfall ein Verkanten des Gleitstücks, was zwar das Gleitstück - Rutschen reduziert, jedoch ist es schwer kontrollierbar und somit kommt das Gleitstück eventuell nicht zu seiner Soll-Position. Um dieses axiale Verkippen auf akzeptablen Werten zu halten, und gleichzeitig nicht zu viel radialen Bauraum zu belegen (was den Verstellbereich des Tilgers einschränken würde) hat sich beispielsweise als bevorzugt erwiesen: $\mathrm{0,8}\le \frac{T_{GLS}}{H_{GLS}}\le \mathrm{1,6.}$

  
• Die Führungslänge sollte z.B. folgende Bedingung erfüllen: $\mathrm{0,15}\le \frac{L_{Fü}}{B_{GLS}}\le \mathrm{0,25.}$

  

  Damit ist z.B. sichergestellt, dass die ungewünschte Gleitstückbewegung verhindert ist, jedoch kann die gewollte radiale Verstellbewegung noch ausgeführt werden. Weiterhin kann sich eine zu große Gleitstückbreite funktional negativ auswirken, denn durch das erforderliche Spiel und die dann kurze Führungslänge bewirkt das Verkippen des Gleitstücks ein vergrößertes Spiel, was zu einer Nichtlinearität und damit unterschiedlicher Steifigkeit bei niedriger und hoher Motorlast führen kann. Aus demselben Grund kann zusätzlich zu dem zuvor genannten Verhältnis ein weiteres bevorzugtes Verhältnis sein: $4\le \frac{B_{GLS}}{a_{Fü}}\le 7.$

  
• Um eine Lagerung der Druckfeder an der Anbindungsscheibe (Steuerscheibe) zu ermöglichen, müssen die paarweise angeordneten Blattfedern einen genügend hohen Abstand in Umfangsrichtung zueinander aufweisen. Dieser ist abhängig vom Druckfederdurchmesser und somit von der axialen Tiefe des GLS, da die Druckfeder so groß wie möglich dimensioniert wird, um die Materialspannungen gering zu halten. Ist jedoch der Abstand der Blattfedern zu groß, sinkt aufgrund des kreisförmigen Bauraums die erreichbare Blattfederlänge. Deswegen gilt z.B.: $\mathrm{2,2}\le \frac{B_{GLS}}{T_{GLS}}\le 3$

  
• Es hat sich ferner gezeigt, dass die Führungsbreite im Vergleich zur Gesamt-GLS-Breite nicht zu groß sein sollte, um in bevorzugter Weise gegen das Gleitstückrutschen zu wirken: $\mathrm{0,25}\le \frac{B_{Fü}}{B_{GLS}}\le \mathrm{0,8.}$

  
• Die Druckfederführung kann beispielsweise als Zapfen (nicht dargestellt) oder als Bohrung ausgeführt sein Die Blattfederanlage kann als gesondertes Teil ausgeführt sein, welches sich zum Grundkörper des Gleitstücks verdrehen kann. Dies würde die Reibung zwischen Blattfeder und Gleitstück und damit die Gesamtreibung des Tilgers stark vermindern, was der Tilgerwirkung zuträglich sein kann.
• Weitere Details und Aspekte sind in Verbindung mit weiter oben oder weiter unten ausgeführten Beispielen beschrieben. Die in 3a bis 3d gezeigten Beispiele können eines oder mehrere optionale, zusätzliche Merkmale aufweisen, die zu einem oder mehreren Aspekten korrespondieren, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder ein oder mehreren Beispielen weiter oben oder weiter unten beschrieben sind (zum Beispiel in Verbindung mit 1 oder 2).
• Insgesamt kann durch einzelne im Vorangehenden gezeigte Konzepte und insbesondere durch eine Kombination der gezeigten Konzepte eine Funktionalität einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung verbessert werden. Insbesondere kann eine Tilgerkennlinie durch eine genauere Positionierung des Gleitstücks und/oder der Anlagepunkte der Blattfedern exakter ausgeführt werden. Durch das Bereitstellen eines Anschlags kann beispielsweise eine Beschädigung der Drehschwingungsdämpfungsanordnung bei auftretenden Schwingungen mit hoher Amplitude vermieden werden.
• Bezugszeichenliste

A

Drehachse

10

Drehschwingungsdämpfungsanordnung

11

Nabe

12

Steuerscheibe

12a

Anlagebereich der Steuerscheibe

12b

Ausnehmung der Steuerscheibe

14

Massescheibe

14a

Trägerblech der Massescheibe

14b

Ausbuchtung der Massescheibe

16

elastisches Rückstellelement

18

Gegenhalter

18a

radial äußerer Kontaktbereich

18b

radial innerer Kontaktbereich

20

Gleitstück

20a

Anlagebereich des Gleitstücks

22

elastisches Element

24

Hauptkörper des Gleitstücks

24a

Kontaktfläche

26

Führungsbereich des Gleitstücks

26a

Führungsfläche

Claims (10)

1. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) zum Dämpfen von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, die Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) umfassend: eine Steuerscheibe (12) und eine zur Steuerscheibe (12) relativ verdrehbare Massescheibe (14), wobei Steuerscheibe (12) und Massescheibe (14) mittels elastischer Rückstellelemente (16) gekoppelt sind, die eine Rückstellkraft bei einer relativen Verdrehung der Massescheibe (14) gegenüber der Steuerscheibe (12) bewirken, wobei eine maximale relative Verdrehung zwischen Steuerscheibe (12) und Massescheibe (14) durch einen Anschlag begrenzt ist; ein Gleitstück (20), das radial beweglich in einer durch die Steuerscheibe (12) gebildeten Führungsbahn geführt ist und umfangsseitig zwischen einem Paar elastischer Rückstellelemente (16) angeordnet ist; und ein elastisches Element (22), das eine radial nach innen wirkende Kraft auf das Gleitstück (20) ausübt, wobei ein erstes Ende des elastischen Elements (22) an einem Anlagebereich (12a) der Steuerscheibe (12) angeordnet ist und wobei ein zweites Ende des elastischen Elements (22) an einem Anlagebereich (20a) des Gleitstücks (20) angeordnet ist.
2. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) gemäß Anspruch 1, wobei eine Anschlagfläche des Anschlags zwischen Massescheibe (14) und Steuerscheibe (12) radial innerhalb des Anlagebereichs (12a) der Steuerscheibe (12) zur Anordnung des ersten Endes des elastischen Elements (22) angeordnet ist.
3. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Führungsfläche (26a) des Gleitstücks (20) zur Führung des Gleitstücks (20) in der Führungsbahn im Wesentlichen in einer radial äußeren Hälfte des Gleitstücks (20) ausgebildet ist, wobei der umfangseitige Kontaktbereich (24a) des Gleitstücks (20) im Wesentlichen an einem radial inneren Ende des Gleitstücks (20) ausgebildet ist.
4. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Verhältnis einer Breite (B_GLS) des Gleitstücks (20) zu einer Tiefe (T_GLS) des Gleitstücks (20) zumindest einen Faktor 2 und höchstens einen Faktor 3 beträgt und/oder ein Verhältnis der Tiefe (T_GLS) des Gleitstücks (20) zu einer Höhe (H_GLS) des Gleitstücks (20) zumindest einen Faktor 0,8 und höchstens einen Faktor 1,6 beträgt.
5. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einer axialen Seite der Massescheibe (14) zumindest ein Gegenhalter (18) angeordnet ist, der zur Befestigung der elastischen Rückstellelemente (16) der Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) ausgebildet ist, wobei der Gegenhalter (18) zwei radial versetzte Anlagebereiche (18a, 18b) zur Anlage der elastischen Rückstellelemente (16) aufweist, wobei der radial äußere Anlagebereich (18a) des Gegenhalters (18) gekrümmt ausgebildet ist.
6. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) eine ungerade Anzahl an Gleitstücken (20) mit jeweiligen Führungsbahnen aufweist, wobei ein geradzahliger Teil der Führungsbahnen gegenüber einer radialen Richtung geneigt ausgebildet ist, wobei zumindest eine Führungsbahn der Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) parallel zur radialen Richtung ausgebildet ist.
7. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anschlag zwischen Massescheibe (14) und Steuerscheibe (12) durch zumindest eine radial nach innen ausgebildete Ausformung (14b) der Massescheibe (14) und eine Ausnehmung (12b) der Steuerscheibe (2) ausgebildet ist, wobei die Ausformung (14b) der Massescheibe (14) radial in die Ausnehmung (12b) der Steuerscheibe (12) eingreift, wobei eine Umfangserstreckung der Ausformung (14b) der Massescheibe (14) geringer ist als eine Umfangserstreckung der Ausnehmung (12b) der Steuerscheibe (12).
8. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elastischen Rückstellelemente (16) jeweils zumindest eine Blattfeder umfassen und/oder das elastische Element (22) eine Druckfeder umfasst.
9. Gleitstück (20) für eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) zum Dämpfen von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang, wobei das Gleitstück (20) einen Führungsbereich (26) zur Führung des Gleitstücks (20) in einer Führungsbahn einer Steuerscheibe (12) der Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) aufweist, wobei eine Führungslänge (L_Fü) einer Führungsfläche (26a) des Führungsbereichs (26) weniger als 25 % einer Breite (B_GLS) des Gleitstücks beträgt und wobei ein Anlagebereich (20a) des Gleitstücks (20) für ein elastisches Element (22) der Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) durch eine Vertiefung im Gleitstück (20) ausgebildet ist.
10. Massescheibe (14) für eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10) zum Dämpfen von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang, die Massescheibe (14) umfassend zumindest einen an der Massescheibe (14) angeordneten Gegenhalter (18) zur Befestigung elastischer Rückstellelemente (16) der Drehschwingungsdämpfungsanordnung (10), wobei der Gegenhalter (18) zwei radial versetzte Anlagebereiche (18a, 18b) zur Anlage der elastischen Rückstellelemente (16) aufweist, wobei der radial äußere Anlagebereich (18a) des Gegenhalters (18) gekrümmt ausgebildet ist.

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