-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer sowie ein Verfahren zur Dämpfung von Drehschwingungen mit einem Drehschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
-
Drehschwingungsdämpfer werden beispielsweise in Antriebssträngen abtriebsseitig eines Verbrennungsmotors eingesetzt, um eine Übertragung von Drehschwingungen des Verbrennungsmotors auf ein nachfolgendes Getriebe, Automatgetriebe, automatisiertes Schaltgetriebe oder Handschaltgetriebe, zu vermeiden. Hierfür wurden Drehschwingungsdämpfer entwickelt, die zwei verschiedene Dämpfungswirkungen aufweisen, nämlich eine sogenannte Isolationsdämpfung, welche kleine, harmonische Relativverdrehungen (Drehschwingungen) zwischen den Drehmassen, das heißt zwischen einer Primärseite und einer Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers mit geringer Dämpfungswirkung dämpft, und eine Arbeitsdämpfung, welche sprunghafte, schnelle Relativverdrehungen (Drehstöße) zwischen den Drehmassen, das heißt zwischen der Primärseite und der Sekundärseite, mit einer hohen Dämpfungswirkung dämpft. Ein solcher Drehschwingungsdämpfer wird beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung
WO 2010/145745 A1 beschrieben.
-
Ein solcher Drehschwingungsdämpfer weist demnach eine erste kleinere Dämpfungskonstante bei kleinen Verdrehwinkeln zwischen der Primärseite und der Sekundärseite und eine zweite größere Dämpfungskonstante bei größeren Verdrehwinkeln zwischen der Primärseite und der Sekundärseite auf. Zwischen diesen beiden Dämpfungskonstanten wird bei einem vorgegebenen Grenzdrehwinkel, beispielsweise von 2 Grad, umgeschaltet. Der Grenzdrehwinkel kann durch konstruktive Maßnahmen verändert werden, jedoch weist ein und derselbe Drehschwingungsdämpfer immer denselben Grenzdrehwinkel auf, welcher genau zwei Dämpfungskonstanten voneinander abgrenzt.
-
Obwohl der bekannte Drehschwingungsdämpfer in der Praxis sehr zuverlässig arbeitet, ändern sich die Anforderungen an die Dämpfungswirkung aufgrund veränderter zum Einsatz gelangender Verbrennungsmotoren, die eine zunehmende Anregungsintensität für Drehschwingungen im Antriebsstrang aufweisen. Gründe hierfür sind zunehmender Leichtbau mit geringerem Massenträgheitsmoment. Die bekannten Drehschwingungsdämpfer mit der Umschaltung von einer kleinen auf nur eine größere Dämpfungswirkung stoßen daher an ihre Leistungsgrenze.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die zur Verfügung gestellte Dämpfung besser an die neuen Anforderungen angepasst ist. Insbesondere soll eine Anpassung der Dämpfungskonstante im Betrieb über zwei vorgegebene Werte hinaus möglich sein.
-
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 12 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
-
Ein erfindungsgemäßer Drehschwingungsdämpfer weist eine Primärseite zum Anschließen eines Antriebs und eine mit der Primärseite drehmomentübertragend gekoppelte und relativ hierzu verdrehbare Sekundärseite zum Anschließen eines Abtriebs auf. Vorteilhaft sind sowohl die Primärseite als auch die Sekundärseite mit einer Masse behaftet, insbesondere durch vorgesehene Masseelemente, die bereits eine Dämpfungswirkung auf Drehschwingungen ausübt.
-
Erfindungsgemäß ist eine Dämpfungsvorrichtung zum Dämpfen von Relativverdrehungen zwischen der Primärseite und der Sekundärseite vorgesehen, wobei die Dämpfungswirkung der Dämpfungsvorrichtung durch einen veränderbaren Dämpfungswert bestimmt ist.
-
Erfindungsgemäß werden nun nicht nur zwei zueinander verschiedene konstante Dämpfungswerte zu Verfügung gestellt, sondern der Dämpfungswert ist von der Geschwindigkeit der Relativverdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite abhängig.
-
Vorteilhaft ist dabei eine stetige Veränderung des Dämpfungswertes in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Relativverdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite vorgesehen, sodass nicht mehr einzelne konstante zueinander verschiedene Dämpfungswerte durch den Drehschwingungsdämpfer zur Verfügung gestellt werden, sondern eine gleitende Veränderung des Dämpfungswerts, insbesondere eine stetige Vergrößerung mit zunehmender Geschwindigkeit der Relativverdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite zur Verfügung gestellt wird.
-
Die erfindungsgemäße Veränderung des Dämpfungswerts kann beispielsweise durch eine Dämpfungsvorrichtung mit einem Dämpfungsfluid, beispielsweise eine Flüssigkeit oder ein Gas, letzteres insbesondere Luft, erreicht werden. Prinzipiell kommen jedoch auch andere Dämpfungsvorrichtungen in Betracht, beispielsweise solche, die mit magnetischen oder elektromagnetischen Kräften arbeiten, die zwischen der Primärseite oder der Sekundärseite und einer Dämpfungsmasse übertragen werden. Auch eine Dämpfungsvorrichtung mit einem rheologischen Dämpfungsfluid, beispielsweise elektrorheologischem oder magnetorheologischem Dämpfungsfluid, kommt in Betracht.
-
Die Veränderung des Dämpfungswertes in Abhängigkeit der Relativverdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite erfolgt vorteilhaft selbsttätig, das heißt ohne Ansteuerung von außen oder durch eine vorgesehene Steuervorrichtung. Man könnte die Veränderung auch als passive Veränderung bezeichnen, im Unterschied zu einer aktiven Betätigung eines Aktuators.
-
Jedoch kann die Erfindung auch bei einer aktiven Betätigung, insbesondere bei einer Ausführungsform mit magnetischer oder elektromagnetischer Dämpfungsvorrichtung oder bei einer Dämpfungsvorrichtung mit rheologischem Dämpfungsfluid angewendet werden.
-
Vorteilhaft weist die Dämpfungsvorrichtung ein Dämpfungsfluid auf, das in einem Fluidraum bevorratet ist, wobei der Fluidraum durch wenigstens ein Drosselelement, das wenigstens einen Drosselspalt begrenzt, in mehrere Drosselkammern unterteilt ist, die über den Drosselspalt dämpfungsfluidleitend miteinander verbunden sind. Die Dämpfungsvorrichtung ist dann derart an die Primärseite und/oder die Sekundärseite gekoppelt, dass das Volumen wenigstens einer der Drosselkammern mit zunehmender Relativverdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite verkleinert wird und dadurch das Dämpfungsfluid durch den Drosselspalt verdrängt wird. Der Strömungsquerschnitt des Drosselspalts wird nun zur Veränderung des Dämpfungswertes in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Relativverdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite verändert. Es kann vorgesehen sein, dass die Veränderung des Volumens der mit dem Drosselspalt verbundenen Drosselkammer(n) erst oberhalb eines Grenzdrehwinkels der Relativverdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite erfolgt.
-
Besonders günstig ist es, wenn der Strömungsquerschnitt des Drosselspalts abhängig von einer Druckdifferenz des Dämpfungsfluids über dem Drosselspalt ist und somit in Abhängigkeit der Druckdifferenz des Dämpfungsfluids verändert wird.
-
Beispielsweise kann eine zunehmende Druckdifferenz zu einer zunehmenden Reduzierung des Drosselspalts führen und somit den Dämpfungswert des Drehschwingungsdämpfers erhöhen.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Drosselelement wenigstens einen Schwimmkörper auf, der den Drosselspalt variabel begrenzend vom Druck des Dämpfungsfluids auf einer Seite zumindest mittelbar zu seiner Verlagerung beaufschlagt im Fluidraum positioniert ist.
-
Dem Schwimmkörper kann insbesondere ein Fixkörper zugeordnet sein, wobei der Schwimmkörper und der Fixkörper den Drosselspalt gemeinsam begrenzen und der Strömungsquerschnitt des Drosselspalts durch Verlagern der Position des Schwimmkörpers relativ zum Fixkörper veränderbar ist und durch die Position des Schwimmkörpers relativ zum Fixkörper bestimmt wird. Anstelle oder zusätzlich zu dem Fixkörper kann auch wenigstens ein weiterer Schwimmkörper vorgesehen sein, der den Drosselspalt durch seine Verlagerung, insbesondere mit dem ersten Schwimmkörper variabel begrenzt.
-
Der Schwimmkörper kann gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in Axialrichtung des Drosselspalts und/oder in Strömungsrichtung des Dämpfungsfluids durch den Drosselspalt insbesondere relativ zu dem Fixkörper oder dem zweiten Schwimmkörper verlagerbar sein. Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass der Schwimmkörper senkrecht oder winklig zur Axialrichtung des Drosselspalts und/oder zur Strömungsrichtung des Dämpfungsfluids durch den Drosselspalt insbesondere relativ zum Fixkörper oder dem zweiten Schwimmkörper verlagerbar ist.
-
Um auf den Schwimmkörper eine Vorspannung, insbesondere im Sinne einer Rückstellung seiner Position in eine Ausgangsstellung auszuüben, kann dem Schwimmkörper wenigstens ein Federelement zugeordnet sein. Das Federelement kann den Schwimmkörper beispielweise auf einer Seite beaufschlagen. Jedoch ist es auch möglich, mehrere Federelemente vorzusehen, die den Schwimmkörper auf mehreren Seiten, insbesondere auf gegenüberliegenden Seiten mit einer Federkraft beaufschlagen.
-
Das Drosselelement weist gemäß einer Ausführungsform wenigstens einen elastisch verformbaren Körper, insbesondere aus einem Elastomer, auf, welcher durch das Dämpfungsfluid zu seiner Verformung unmittelbar oder mittelbar über ein oder mehrere zwischengeschaltete Elemente druckbeaufschlagt ist, um durch diese Druckverformung den Strömungsquerschnitt des Drosselspalts entweder direkt oder indirekt über den Schwimmkörper durch dessen Verlagerung zu verändern, insbesondere mit zunehmender Druckbeaufschlagung zu verringern. Beispielweise kann der elastisch verformbare Körper den Drosselspalt unmittelbar begrenzen, sodass eine Verformung des Körpers einen direkten Einfluss auf den Strömungsquerschnitt des Drosselspalts hat. Im anderen Fall kann der elastisch verformbare Körper beispielsweise an dem Schwimmkörper angreifen, um durch dessen Verlagerung den Strömungsquerschnitt des Drosselspalts zu ändern.
-
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Schwimmkörper oder der Fixkörper drehstarr an der Primärseite oder an der Sekundärseite angeschlossen ist.
-
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, insbesondere Verbrennungsmotor, und einem dem Antriebsmotor im Antriebsleistungsfluss nachgeschaltetes Getriebe, wobei in Richtung des Antriebsleistungsflusses hinter dem Antriebsmotor und insbesondere vor dem Getriebe ein erfindungsgemäßer Drehschwingungsdämpfer positioniert ist. Das Getriebe kann beispielsweise als Handschaltgetriebe, Automatgetriebe oder automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführt sein.
-
Ein erfindungsgemäßes Verfahren sieht die Veränderung des Dämpfungswertes des Drehschwingungsdämpfers im Betrieb in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Relativverdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers vor. Dabei wird der Dämpfungswert vorteilhaft durch Verändern des Strömungsquerschnitts eines Drosselspalts für ein Dämpfungsfluid verändert, wenn nämlich die Dämpfungsvorrichtung ein Dämpfungsfluid aufweist.
-
Die Erfindung soll nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele exemplarisch beschrieben werden.
-
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus einem Drehschwingungsdämpfer, bei dem die Erfindung verwendet werden kann;
-
2 ein Ausführungsbeispiel für einen sich im Betrieb des Drehschwingungsdämpfers veränderbaren Drosselspalt, wie er bei einem Drehschwingungsdämpfer gemäß der 1 vorgesehen werden kann;
-
3–15 schematisch weitere mögliche Ausgestaltungen von variablen Drosselspalten gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In der 1 ist ein Ausschnitt aus einem Drehschwingungsdämpfer dargestellt, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet werden kann. Man erkennt die Primärseite 1, welche, wie in dem Detail a schematisch dargestellt ist, zwei am Außenumfang drehstarr verbundene Seitenscheiben 1.1 und 1.2 umfasst. Die Primärseite 1, die auch als erste Kupplungshälfte bezeichnet werden könnte, umschließt die Sekundärseite 2, die auch als zweite Kupplungshälfte bezeichnet werden könnte, wobei die Primärseite 1 und die Sekundärseite 2 über elastische Kupplungselemente 4 drehelastisch und begrenzt relativ zueinander verdrehbar sind. Beispielweise sind die Primärseite 1 und die Sekundärseite 2, wie hier dargestellt, über Druckfedern in Umfangsrichtung des Drehschwingungsdämpfers gegeneinander abgestützt, wobei entsprechende Abstützflächen für die Druckfedern an den Seitenscheiben 1.1, 1.2 und an der Sekundärseite 2 vorgesehen sind. Exemplarisch sind die Abstützflächen gemäß dem Detail a durch Vorsprünge an den Seitenscheiben 1.1, 1.2 ausgeführt.
-
Die Sekundärseite 2 wird durch eine Mittelscheibe 3 gebildet, die in einem Innenraum 5, der durch die beiden Seitenscheiben 1.1, 1.2 begrenzt wird, aufgenommen ist.
-
Im radial äußeren Bereich des Innenraums 5 sind eine Vielzahl von Fluidräumen 6 angeordnet, die mit einem Dämpfungsfluid befüllt sind und beim gegenseitigen Verdrehen von Primärseite 1 und Sekundärseite 2 im Volumen verändert werden.
-
Ferner ist ein schwimmender Dämpfungsring 7 vorgesehen, der beispielsweise über dem Umfang des Drehschwingungsdämpfers in einzelne voneinander getrennte Ringsegmente 7.1, 7.2 und 7.3 unterteilt ist. Der schwimmende Dämpfungsring 7 beziehungsweise dessen Ringsegmente 7.1, 7.2, 7.3 gleiten beispielsweise radial außen auf der Mittelscheibe 3 und radial innen auf einem äußeren Rand 8 der Seitenscheiben 1.1, 1.2. Vorliegend wird der äußere Rand 8 auch durch Nocken 12 gebildet, die von den Seitenscheiben 1.1, 1.2, zumindest von einer der beiden, radial nach innen hervorstehen und entgegengesetzte Begrenzungsflächen 12.1, 12.2 aufweisen, welche gegenüberstehenden Begrenzungsflächen 13.1 und 13.2 der Ringsegmente 7.1, 7.2, 7.3 zugewandt sind. Die Nocken 12 können gemäß einer Ausführungsform als Anschlag dienen, wie nachfolgend noch erläutert wird.
-
Obwohl dies in der 1 noch nicht im Detail dargestellt ist, ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in die Nocken 12 ein erfindungsgemäßes Drosselelement 14 integriert, das mit Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen noch exemplarisch erläutert werden wird.
-
Die Mittelscheibe 3 weist Nocken 11 auf, welche jedoch radial nach außen hervorstehen. Die Nocken 11 weisen ebenfalls sich in Radialrichtung erstreckende Anschlagflächen 11.1, 11.2 auf, die in Umfangsrichtung in Radialrichtung verlaufenden Anschlagflächen 10.1, 10.2 an den beiden axialen Enden 9.1, 9.2 der Ringsegmente 7.1, 7.2, 7.3 gegenüberstehen.
-
Jeder Fluidraum 6 ist durch einen Nocken 12 (mit dem in der 1 noch nicht näher dargestellten Drosselelement 14) in zwei Drosselkammern 6.1, 6.2 unterteilt. Bei der gezeigten exemplarischen Ausführungsform unterteilt ferner jeder Nocken 11 ebenfalls einen Fluidraum 6 in zwei Drosselkammern 6.1, 6.2, jedoch ohne nennenswerte Spaltabdichtung zwischen diesen beiden Drosselkammern 6.1, 6.2.
-
Wenn nun die Sekundärseite 2 relativ gegenüber der Primärseite 1 verdreht wird, so nähert sich in Abhängigkeit der Drehrichtung zunächst eine der beiden Anschlagflächen 11.1, 11.2 der Sekundärseite 2 der zugeordneten Anschlagfläche 10.1, 10.2 der Ringsegmente 7.1, 7.2, 7.3 an, wobei Dämpfungsfluid aus der sich verkleinernden Drosselkammer 6.1, 6.2 zwischen den Ringsegmenten 7.1, 7.2, 7.3 und den Nocken 11 über einen vergleichsweise großen Spalt in die andere, sich vergrößernde Drosselkammer 6.1, 6.2 zwischen den Ringsegmenten 7.1, 7.2, 7.3 und den Nocken 11 strömt. Aufgrund des vergleichsweise großen Dämpfungsspaltes im Bereich der Nocken 11 zwischen den Drosselkammern 6.1, 6.2 beidseitig des jeweiligen Nockens 11 kann die Dämpfung minimiert oder sogar ausgeschaltet werden.
-
In dem Moment, in dem die Anschlagfläche 11.1 an der Anschlagfläche 10.1 oder bei umgekehrter Drehrichtung die Anschlagfläche 11.2 an der Anschlagfläche 10.2 anschlägt, wird das entsprechende Ringsegment 7.1, 7.2, 7.3 erfasst und relativ gegenüber der Primärseite 1 und deren Nocken 12 verdreht. Hierdurch wird nun jeweils eine Drosselkammer 6.1, 6.2 auf der einen Seite jedes Nockens 12 (zwischen einem axialen Ende 9.1, 9.2 der Ringsegmente 7.1, 7.2, 7.3 und dem Nocken 12) verkleinert und die andere Drosselkammer 6.1, 6.2 auf der anderen Seite des Nockens 12 (zwischen dem anderen axialen Ende 9.1, 9.2 des Ringsegmentes 7.1, 7.2, 7.3 und dem Nocken 12) wird vergrößert, wobei Dämpfungsfluid aus der sich verkleinernden Drosselkammer 6.1, 6.2 über das beziehungsweise durch das in der 1 noch nicht im Detail gezeigte Drosselelement 14 hinweg in die sich vergrößernde Drosselkammer 6.1, 6.2 strömt. Die Verkleinerung der Drosselkammer 6.1, 6.2 kann gemäß einer Ausführungsform soweit fortschreiten, dass das entsprechende Ringsegment 7.1, 7.2, 7.3 an die Nocken 12 anschlägt. Die Verbindung zwischen diesen beiden Drosselkammern 6.1, 6.2 wird über einen verhältnismäßig kleinen, sich in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Relativverdrehung zwischen der Primärseite 1 und der Sekundärseite 2 verändernden Drosselspalt hergestellt, sodass die gewünschte variierende Dämpfung eintritt.
-
Anhand der 2 bis 15 sollen nun exemplarisch mögliche Drosselelemente, die erfindungsgemäß zum Einsatz gelangen können, vorgestellt werden.
-
In der 2 weist das Drosselelement 14 zwei zusammenarbeitende Schwimmkörper 15 auf, um in beiden Durchströmungsrichtungen des Drosselelements 14 mit Dämpfungsfluid einen sich entsprechend verändernden Dämpfungswert in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Relativverdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers zu erreichen. So ist in dem Drosselelement 14, das, wie in der 1 gezeigt beispielsweise in einen entsprechenden Nocken 12 integriert sein kann, ein Strömungskanal 18 vorgesehen, durch welchen das Dämpfungsfluid strömt. Wenn bei der Ausführungsform gemäß der 1 das eine axiale Ende 9.1 des Ringsegments 7.1, 7.2, 7.3 in Richtung des Nockens 12 verschoben wird, so strömt das Dämpfungsfluid in einer ersten Richtung durch den Strömungskanal 18, und wenn entsprechend das andere axiale Ende 9.2 des Ringsegmentes 7.1, 7.2, 7.3 in Richtung des Nockens 12 verschoben wird, so strömt das Dämpfungsfluid in der entgegengesetzten Richtung durch den Strömungskanal 18.
-
Je nach Durchströmungsrichtung beaufschlagt das Dämpfungsfluid eine Stirnseite des einen oder des anderen Schwimmkörpers 15 mit einem Strömungsdruck und bewegt diesen entgegen der elastischen Kraft des Federelementes 19 auf den anderen Schwimmkörper 15 zu. Die beiden Schwimmkörper 15 bilden zwischen sich einen Drosselspalt 17 aus, der mit zunehmendem Abstand der beiden Schwimmkörper 15 voneinander vergrößert und entsprechend mit kleiner werdendem Abstand in seinem Strömungsquerschnitt für das Dämpfungsfluid verkleinert wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass, wie dargestellt, die Schwimmkörper 15 konische Oberflächen aufweisen, die parallel zueinander und schräg zur Verschiebeachse der beiden Schwimmkörper 15 positioniert sind.
-
Die beiden Schwimmkörper 15 weisen ferner dämpfungsfluidleitende Drosselkanäle 20 auf, die ein mehr oder minder starkes Anstauen des Dämpfungsfluids und damit den Aufbau eines mehr oder minder großen Fluiddrucks, der auf den Schwimmkörper 15 entgegen der Kraft des Federelementes 19 ausgeübt wird, bewirken, und zwar in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Verkleinerung des Volumens der entsprechenden Drosselkammer 6.1, 6.2 beziehungsweise in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Relativverdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite.
-
In dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Drosselkanäle 20 des ersten Schwimmkörpers 15, der Drosselspalt 17 zwischen den beiden Schwimmkörpern 15 und die Drosselkanäle 20 des anderen Schwimmkörpers 15 hinsichtlich der Durchströmung mit Dämpfungsfluid durch den Strömungskanal 18 in Reihe zueinander geschaltet.
-
Abweichend von der Darstellung in der 2 könnte auch einer der beiden Schwimmkörper 15 als Fixkörper ausgeführt sein und mit dem dann einzigen Schwimmkörper 15 zusammenarbeiten.
-
Gemäß der 3 ist beispielsweise das Zusammenwirken eines Schwimmkörpers 15 mit einem Fixkörper 16 in einem Strömungskanal 18 dargestellt, die zwischen sich einen Drosselspalt 17 ausbilden. Der Schwimmkörper 15 und der Fixkörper 16 weisen hierzu wieder konische Oberflächen auf, die entlang der Durchströmungsrichtung des Dämpfungsfluids relativ zueinander verschiebbar sind und welche den Drosselspalt 17 begrenzen.
-
In diesem Ausführungsbeispiel kommt der Schwimmkörper 15 ohne Drosselkanäle 20 aus. Auch der Fixkörper 16 könnte ohne entsprechende Drosselkanäle 20 auskommen, wenn er genügend Raum zu seiner Umströmung für das Dämpfungsfluid lässt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind jedoch Drosselkanäle 20 im Fixkörper 16 vorgesehen, die hinsichtlich der Drosselwirkung in Reihe zu dem Drosselspalt 17 wirken.
-
Der Schwimmkörper 15 und der Fixkörper 16 sind wiederum über ein oder mehrere Federelemente 19 miteinander verbunden, um eine Rückstellung des Schwimmkörpers 15 zu bewirken, wenn der Staudruck des Dämpfungsfluids in Strömungsrichtung vor dem Schwimmkörper 15 gering ist.
-
In der 4 ist eine Ausführungsform ähnlich zu jener der 3 gezeigt, die jedoch in zwei entgegengesetzte Durchströmungsrichtungen des Dämpfungsfluids annähernd oder genau gleichwirkend ist. Hierzu wirkt ein Fixkörper 16 mit einem Schwimmkörper 15 zur Bildung eines sich in Axialrichtung beziehungsweise Strömungsrichtung des Dämpfungsfluids zunächst konisch verjüngenden und anschließend konisch erweiternden Drosselspalts 17 zusammen, wobei der Drosselspalt 17 wiederum durch sich parallel gegenüberstehende Oberflächen des Schwimmkörpers 15 und des Fixkörpers 16 begrenzt wird. Der Schwimmkörper 15 weist zwei miteinander verbundene Teile auf, die den Fixkörper 16 in Axialrichtung beziehungsweise Strömungsrichtung des Dämpfungsfluids zwischen sich einschließen.
-
Federelemente 19 zwischen dem Fixkörper 16 und dem Schwimmkörper 15 bewirken eine Rückstellung des Schwimmkörpers 15.
-
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Schwimmkörper 15 Drosselkanäle 20 auf, die die Anstauung des Dämpfungsfluids stirnseitig des Schwimmkörpers 15 bewirken. Alternativ könnte, wie bei jeder Ausführungsform, ein solcher Drosselkanal 20 jedoch auch durch eine den Schwimmkörper 15 umströmende Strömungsverbindung zwischen den beiden Seiten des Schwimmkörpers 15 hergestellt werden.
-
In der 5 ist eine besonders einfache Ausführungsform gezeigt, bei welcher ein Schwimmkörper 15 innerhalb eines Fixkörpers 16 zur Ausbildung eines Drosselspalts 17 positioniert ist. Der Drosselspalt 17 bewirkt zugleich den notwendigen Druckaufbau des Dämpfungsfluids stirnseitig des Schwimmkörpers 15. Auch hier kann, wenngleich dies nicht dargestellt ist, ein Federelement 19 zur Rückstellung des Schwimmkörpers 15 vorgesehen sein.
-
Die Ausführungsform der 6 entspricht hinsichtlich ihrer Wirkung weitgehend jener der 5, nur dass die Gestalt des im Fixkörper 16 aufgenommenen Schwimmkörpers 15 abweichend ist. Hier weist der Drosselspalt 17 in dem den Schwimmkörper 15 umschließenden Bereich des Fixkörpers 16 eine zylindrische Ringform auf. Eine Veränderung des wirksamen Strömungsquerschnitts des Drosselspalts 17 erfolgt stirnseitig zwischen dem Schwimmkörper 15 und dem Fixkörper 16 durch mehr oder minder starkes Annähern eines Bundes des Schwimmkörpers 15 an die Stirnseite des Fixkörpers 16.
-
Gemäß der 7 ist der Schwimmkörper 15 im Unterschied zu den bisher erläuterten Ausführungsbeispielen, bei welchen dieser in Strömungsrichtung des Dämpfungsfluids verlagerbar war, senkrecht zur Strömungsrichtung des Dämpfungsfluids verlagerbar. Dabei taucht er innerhalb des Fixkörpers 16 mehr oder minder stark in den Strömungskanal 18 ein, um den Drosselspalt 17 mehr oder minder stark zu reduzieren. Bei dieser Ausführungsform ist es notwendig, den Schwimmkörper 15 senkrecht zur Strömungsrichtung des Dämpfungsfluids mit einem Druck zu beaufschlagen, der abhängig von der Geschwindigkeit der Relativverdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers ist.
-
Bei der Ausführungsform gemäß der 8 ist wiederum der Schwimmkörper 15 in Strömungsrichtung des Fluids durch den Strömungskanal 18 innerhalb des Fixkörpers 16 verlagerbar, um den zwischen dem Fixkörper 16 und dem Schwimmkörper 15 ausgebildeten Drosselspalt 17 mehr oder minder zu begrenzen. Allerdings findet im Fixkörper 16 eine Umlenkung des Dämpfungsfluids in eine Richtung senkrecht zur Verlagerungsrichtung des Schwimmkörpers 15 statt, sodass hier entsprechend der 7 eine Vergrößerung und Reduzierung des Drosselspalts 17 nach Art einer Blende erfolgt.
-
Die Ausgestaltung gemäß der 9 entspricht einer Weiterentwicklung der Ausführungsform aus der 7. Hier wird die notwendige Stellkraft zur Verlagerung des Schwimmkörpers 15 durch einen elastisch verformbaren Körper 21 bewirkt, der entgegen der Kraft des Federelementes 19 wirkt (wobei das Federelement 19 auch bei einer entsprechenden Anbindung des Schwimmkörpers 15 an den elastisch verformbaren Körper 21 eingespart werden könnte). Die Verformung des elastisch verformbaren Körpers 21 wird durch den Staudruck des Dämpfungsfluids auf der einen und/oder der anderen Seite des Drosselelementes 14 bewirkt.
-
Bei der Ausgestaltung gemäß der 10 entspricht das Drosselelement 14 jenem der 4. Allerdings wird hier eine Vergrößerung und Reduzierung der Drosselkammern 6.1, 6.2 nicht durch die in der 1 dargestellten Ringsegmente 7.1, 7.2, 7.3 bewirkt, sondern durch einen Kolben 22, der in einem Zylinder 23 reziprok gleitet. Der Fluiddruck der beiden Drosselkammern 6.1, 6.2 wird durch einen entsprechenden Strömungskanal 18 auf die beiden axialen Seiten des Drosselelements 14 übertragen.
-
Die Ausgestaltung der 11 entspricht weitgehend jener der 10, jedoch ist das Federelement 19 andersartig positioniert und es sind zwei parallele Drosselelemente 14 vorgesehen (das Drosselelement 14 in der unteren Fluidkammer ist nicht im Einzelnen dargestellt), oder das Drosselelement 14 ist ringförmig über dem Kolben 22 angeordnet.
-
Die 12 zeigt eine weitere Ausgestaltung ähnlich zu jener der 11, jedoch mit abgewandeltem Fixkörper 16.
-
Bei der Ausgestaltung gemäß der 13 begrenzen elastisch verformbare Körper 21 den Drosselspalt 17 unmittelbar. Die elastisch verformbaren Körper 21 werden durch die Primärseite oder die Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers entgegen dem Staudruck des Dämpfungsfluids in den Drosselkammern 6.1, 6.2 vom Kolben 22 mitgerissen und dadurch verformt. Je stärker die Verformung ist, desto kleiner wird der Drosselspalt 17 in seinem Strömungsquerschnitt.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 13 sind die elastisch verformbaren Körper 21 beispielhaft als Elastomerringe mit Bohrungen dargestellt, die beidseitig eines Kolbens 22 eine Kolbenstange 24 umschließend in einem Zylinder 23 positioniert sind. Der Kolben 22 mit den elastisch verformbaren Körpern 21 unterteilt den Zylinder 23 in die Drosselkammern 6.1, 6.2. Jenseits des Kolbens 22 können beispielsweise Abdeckplatten 25 auf den elastischen Körper 21 vorgesehen sein.
-
Die Ausführungsform gemäß der 14 entspricht weitgehend jener der 10, jedoch sind der Zylinder 23 mit dem Kolben 22 und das Drosselelement 14 in Axialrichtung beziehungsweise Bewegungsrichtung des Kolbens 22 hintereinander positioniert.
-
Bei der Ausführungsform gemäß der 15 sind zwei Möglichkeiten dargestellt, wie zwei Schwimmkörper 15, von denen einer auch als Fixkörper ausgeführt sein könnte, zur Ausbildung eines Drosselspaltes 17 wechselseitig ineinandergreifen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-