DE19808729A1 - Drehschwingungsdämpfer - Google Patents
DrehschwingungsdämpferInfo
- Publication number
- DE19808729A1 DE19808729A1 DE1998108729 DE19808729A DE19808729A1 DE 19808729 A1 DE19808729 A1 DE 19808729A1 DE 1998108729 DE1998108729 DE 1998108729 DE 19808729 A DE19808729 A DE 19808729A DE 19808729 A1 DE19808729 A1 DE 19808729A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- torsional vibration
- vibration damper
- damper according
- pivot bearing
- area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 title abstract 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 89
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 89
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 89
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 16
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 15
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 208000035004 Device kink Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/121—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
- F16F15/124—Elastomeric springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
- F16F15/13157—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses with a kinematic mechanism or gear system, e.g. planetary
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
- F16F15/139—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses characterised by friction-damping means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/08—Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other
- F16F7/09—Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other in dampers of the cylinder-and-piston type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/30—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium with solid or semi-solid material, e.g. pasty masses, as damping medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/3207—Constructional features
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Es wird ein Drehschwingungsdämpfer (3), insbesondere zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Der Drehschwingungsdämpfer (3) umfaßt zwei sowohl gemeinsam als auch relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse (1) drehbare Schwungmassen (7, 11), welche zur Drehkraftübertragung mittels wenigstens einer Koppelmassenanordnung (15) gekoppelt sind. Die Koppelmassenanordnung (15) weist einen Drehlagerbereich (29) auf, mit dem sie zur Drehkraftübertragung an einer ersten (7) der Schwungmassen um eine zur Drehachse (1) im wesentlichen achsparallel versetzte Schwenkachse (21) schwenkbar angelenkt ist. Die Koppelmassenanordnung (15) weist ferner einen Anlagebereich (37) auf, der zur Drehkraftübertragung auf die zweite Schwungmasse (11) entlang einer an der zweiten Schwungmasse (11) vorgesehenen Führungsbahn (41, 43) translatorisch bewegbar ist und der mit dem Drehlagerbereich (29) mittels einer Koppeleinrichtung (61) zur Drehkraftübertragung derart gekoppelt ist, daß der Abstand des Anlagebereichs (29) zu dem Drehlagerbereich (37) - gesehen in Projektion auf eine quer zur Drehachse (1) orientierten Ebene - veränderbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, der insbesondere zur
Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.
Aus DE 42 00 174 A1 ist zur Dämpfung von Drehschwingungen im An
triebsstrang eines Kraftfahrzeugs ein Zwei-Massen-Schwungrad bekannt,
welches zwei als Schwungmassen ausgebildete Dampfkomponenten
aufweist, die sowohl gemeinsam als auch relativ zueinander um eine
gemeinsame Drehachse drehbar sind und zur Drehkraftübertragung mittels
einer Mehrzahl von um die Drehachse gleich mäßig verteilten Koppelmassen
anordnungen gekoppelt sind. Eine jede der Koppelmassenanordnungen
umfaßt ein Pendelgewicht, welches an einer ersten der beiden Dämpferkom
ponenten um eine Schwenkachse schwenkbar angelenkt ist. Diese
Schwenkachse ist sowohl zur Drehachse als auch zum Schwerpunkt des
Pendelgewichts versetzt angeordnet, so daß das Pendelgewicht bei
rotierendem Drehschwingungsdämpfer aufgrund der einwirkenden Fliehkraft
bezüglich der Schwenkachse nach radial außen gedrängt wird. Radial
außerhalb der Schwenkachse ist an dem Pendelgewicht ein im wesentlichen
in Umfangsrichtung orientiertes langgestrecktes Verbindungsglied mit einem
seiner beiden Enden angelenkt, und das andere Ende des Verbindungsglieds
ist an der zweiten Dämpferkomponente angelenkt. Ein im Betrieb zwischen
den beiden Dämpferkomponenten zu übertragendes Drehmoment versucht
durch eine Krafteinleitung über das Verbindungsglied auf das Pendelgewicht
dieses gegen die Wirkung der Fliehkraft um seine Schwenkachse zu
verschwenken, wobei sich die beiden Dämpferkomponenten relativ
zueinander soweit verdrehen, bis sich ein Gleichgewicht zwischen der auf
das Pendelgewicht wirkenden Fliehkraft und der durch das Verbindungsglied
eingeleiteten Dreh kraft einstellt.
Zwischen den beiden Dämpferkomponenten auftretende Drehmoment
schwankungen werden dadurch entkoppelt bzw. gedämpft, daß sich die
beiden Dämpferkomponenten aus einer solchen Gleichgewichtsstellung
heraus relativ zueinander verdrehen, wobei zur Dämpfungswirkung das einer
beschleunigten Verschwenkung des Pendelgewichts entgegenwirkende
Trägheitsmoment des Pendelgewichts bezüglich der Schwenkachse beiträgt.
Die Drehschwingungsdämpfungseigenschaften sind bei dem geschilderten
Drehschwingungsdämpfer im wesentlichen bestimmt durch die Masse des
Pendelgewichts, die Länge des Verbindungsglieds, die Abstände zwischen
der Schwenkachse und dem Schwerpunkt des Pendelgewichts, zwischen
dem Verbindungspunkt von Pendelgewicht und Verbindungsglied und der
Schwenkachse sowie zwischen der Drehachse und der Schwenkachse. Es
bestehen hierbei jedoch nur wenig Möglichkeiten, den prinzipiellen Verlauf
des übertragenen Drehmoments in Abhängigkeit von der Drehzahl und der
Drehauslenkung der beiden Dämpferkomponenten relativ zueinander an
einen gewünschten Verlauf anzupassen.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehschwingungs
dämpfer der eingangs geschilderten Art anzugeben, bei dem die Dreh
schwingungsdämpfungseigenschaften besser einstellbar sind.
Die Erfindung geht dabei aus von einem insbesondere in einem Antriebs
strang eines Kraftfahrzeugs anzuordnenden Drehschwingungsdämpfer, der
zwei sowohl gemeinsam als auch relativ zueinander um eine gemeinsame
Drehachse drehbare und zur Drehkraftübertragung mittels wenigstens einer
Koppelmassenanordnung gekoppelte Dämpferkomponenten aufweist, von
denen eine eine Eingangskomponente und die andere eine Ausgangskompo
nente bildet. Die wenigstens eine Koppelmassenanordnung umfaßt hierbei
einen Drehlagerbereich, mit dem sie zur Drehkraftübertragung an einer
ersten der beiden Dämpferkomponenten um eine zur Drehachse im
wesentlichen achsparallel versetzte Schwenkachse schwenkbar angelenkt
ist. Erfindungsgemäß ist bei einem derartigen Drehschwingungsdämpfer
vorgesehen, daß die wenigstens eine Koppelmassenanordnung ferner einen
Anlagebereich aufweist, der zur Drehkraftübertragung auf eine zweite der
beiden Dämpferkomponenten entlang einer an der zweiten Dämpferkompo
nenten vorgesehenen Führungsbahn translatorisch bewegbar ist. Der
Drehlagerbereich und der Anlagebereich der Koppelmassenanordnungen sind
dabei mittels einer Koppeleinrichtung zur Drehkraftübertragung derart
gekoppelt, daß der Abstand des Anlagebereichs zu dem Drehlagerbereich -
gesehen in Projektion auf eine quer zur Drehachse orientierte Ebene -
veränderbar ist.
Bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Führungsbahn kann sich der
Anlagebereich der Koppelmassenanordnung entlang der Führungsbahn
sowohl in Radialrichtung als auch in Umfangsrichtung bezüglich der
Drehachse translatorisch bewegen, was eine Verdrehung der beiden
Dämpferkomponenten relativ zueinander erlaubt. So kann sich dann bei
einer gegebenen Drehgeschwindigkeit und einem gegebenen zu über
tragenden Drehmoment der Anlagebereich an der Führungsbahn in einer
Gleichgewichtsstellung anordnen, in der sich die auf die Koppelmassen
anordnung einwirkende zu übertragende Drehkraft und die ebenfalls auf sie
einwirkende Fliehkraft die Waage halten. Schwankungen des zu übertra
genden Drehmoments können dann durch Variation der Stellung des
Anlagebereichs um diese Gleichgewichtsstellung ausgeglichen werden.
Bei einer derartigen Variation der Stellung des Anlagebereichs kann der
Schwerpunkt der Koppelmassenanordnung sowohl in Translation als auch
in Rotation um die Schwenkachse bewegt und beschleunigt werden, so daß
die träge Masse und das Trägheitsmoment bezüglich der Schwenkachse der
Koppelmassenanordnung der Verdrehbeschleunigung der beiden Dämpfer
komponenten relativ zueinander eine Trägheitskraft entgegengesetzten.
Eine weitere Ausgleichsmöglichkeit für Drehmomentschwankungen bietet
der veränderbare Abstand zwischen dem Drehlagerbereich und dem
Anlagebereich, wodurch eine weitere Möglichkeit zur relativen Verdrehung
der beiden Dämpferkomponenten relativ zueinander geschaffen ist. Bei einer
derartigen Abstandsänderung wird insbesondere bei einer im wesentlichen
in Umfangsrichtung orientierten den Drehlagerbereich und den Anlagebe
reich verbindenden Geraden der Schwerpunkt der Koppelmassenanordnung
nur unwesentlich in Translation oder Rotation verlagert, so daß der durch
die Abstandsänderung ermöglichten Verdrehung der beiden Dämpferkom
ponenten relativ zueinander eine vergleichsweise geringere Trägheitskraft
entgegensteht. Insbesondere bei plötzlich auftretenden Drehmoment
schwankungen kann sich diese Möglichkeit der Abstandsänderung zwischen
dem Drehlagerbereich und dem Anlagebereich der Koppelmassenanordnung
als vorteilhaft erweisen.
Der Aufbau dieses Drehschwingungsdämpfers bietet ein weites Feld von
Gestaltungsmöglichkeiten, um die Drehmomentübertragungseigenschaften
in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment und der Drehge
schwindigkeit einzustellen. Diese Möglichkeiten liegen insbesondere in der
Bemessung des Abstands zwischen dem Drehlagerbereich und dem Anla
gebereich, in dem Ausmaß, in dem dieser Abstand änderbar ist, in der
Masseverteilung der Koppelmassenanordnung sowie in der Gestaltung des
Verlaufs der Führungsbahn.
Im Hinblick auf eine gleichmäßige Anlage des Anlagebereichs an der
Führungsbahn während seiner translatorischen Bewegung ist es vorteilhaft,
wenn die Koppeleinrichtung den Drehlagerbereich bezüglich einer Drehung
um eine im wesentlichen durch den Drehlagerbereich und den Anlagebereich
verlaufenden Achse drehfest an den Anlagebereich koppelt. Hierdurch wird
verhindert, daß der Anlagebereich an der Führungsbahn verkantet, da sein
Drehspiel um die genannte Achse im wesentlichen durch das entsprechende
Spiel des Schwenklagerbereichs an der ersten Dämpferkomponente um
diese Achse bestimmt ist. Dieses Spiel kann auf einfache Weise gering
gehalten sein.
Vorteilhafterweise umfaßt die Koppeleinrichtung zwischen dem An
lagebereich und dem Drehlagerbereich ein teleskopierendes Element, dessen
Länge in Richtung einer im wesentlichen durch den Drehlagerbereich und
den Anlagebereich verlaufenden Achse teleskopisch änderbar ist. Hierdurch
ist der Abstand zwischen dem Drehlagerbereich und dem Anlagebereich
zwar veränderbar, da allerdings senkrecht zu dieser Achse eine Auslenkung
der beiden Bereiche relativ zueinander nicht möglich ist, können durch die
Koppelmassenanordnung senkrecht zu der genannten Achse auftretende
Kräfte, wie sie beispielsweise durch das Trägheitsmoment der Koppelmas
senanordnung bei deren Drehbeschleunigung erzeugt werden, zwischen
dem Anlagebereich und dem Drehlagerbereich übertragen werden.
Vorteilhafterweise umfaßt die Koppeleinrichtung wenigstens ein elastisches
Element, gegen dessen Rückstellkraft der Abstand zwischen dem Dreh
lagerbereich und dem Anlagebereich aus einer drehkraftübertragungsfreien
Ruhestellung heraus auslenkbar ist. Hierdurch wird einer Änderung des
Abstands zwischen dem Anlagebereich und dem Drehlagerbereich aus
dieser Ruhestellung heraus ein gewisser Widerstand entgegengesetzt,
wodurch einerseits die Kopplung der beiden Dämpferkomponenten erhöht
wird und andererseits die Möglichkeit erhalten bleibt, auftretende Drehmo
mentschwankungen durch eine Änderung des Abstands der beiden Bereiche
voneinander zu absorbieren.
Hierbei kann es wiederum vorteilhaft sein, daß die drehkraftübertragungs
freie Ruhestellung der Koppeleinrichtung eine Stellung maximalen Abstands
zwischen dem Drehlagerbereich und dem Anlagebereich ist, wodurch in
Abhängigkeit davon, ob die Drehmomentschwankung einen Schub oder
einen Zug auf die Koppelmassenanordnung ausübt, unterschiedliche
Drehschwingungsdämpfungseigenschaften vorgesehen werden können.
Dies ist ebenfalls dann möglich, wenn diese Ruhestellung der Koppel
einrichtung eine Stellung minimalen Abstands zwischen dem Drehlagerbe
reich und dem Anlagebereich ist.
Da der Änderung des Abstands zwischen dem Drehlagerbereich und dem
Anlagebereich Grenzen gesetzt sind, ist es vorteilhaft, für eine Aus
lenkungsanschlagsdämpfung wenigstens ein elastisches Element an der
Koppeleinrichtung vorzusehen.
Sowohl das elastische Element, gegen dessen Rückstellkraft der Abstand
zwischen dem Drehlagerbereich und dem Anlagebereich aus der Ruhe
stellung heraus auslenkbar ist, als auch das elastische Element zur Aus
lenkungsanschlagsdämpfung kann einen Elastomerkörper oder eine Feder
umfassen, wobei die Feder vorzugsweise als Schraubenfeder oder als
Gasfeder ausgeführt ist.
Um einerseits eine gleichförmige Änderung des Abstands zwischen dem
Anlagebereich und dem Drehlagerbereich zu ermöglichen und andererseits
dieser Änderung eine Kraft entgegenzusetzen, umfaßt die Koppeleinrichtung
vorteilhafterweise eine Reibeinrichtung, die Änderungen des Abstands eine
Reibungskraft entgegengesetzt. Diese Reibeinrichtung kann vorteilhafter
weise durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung gebildet sein, welche mit
einem hydraulischen oder pneumatischen Medium gefüllt ist. Bei Änderun
gen der Kolbenposition in dieser Anordnung stellt der Strömungswiderstand
dieses Mediums bei dessen Verlagerung zwischen verschiedenen Innenvolu
mina der Anordnung die erforderliche Reibungskraft bereit.
Vorteilhafterweise liegt der Führungsbahn wenigstens in einem Teilabschnitt
derselben eine weitere Führungsbahn mit Abstand gegenüber, so daß der
Anlagebereich zwischen der Führungsbahn und der weiteren Führungsbahn
translatorisch geführt ist. Hierdurch ist die Übertragung von Drehkräften von
dem Anlagebereich auf die zweite Dämpferkomponente sowohl dann
möglich, wenn die Koppelmassenanordnung auf Zug belastet ist, als auch
dann, wenn sie auf Schub belastet ist.
Obwohl es möglich ist, den Abstand zwischen den beiden sich gegenüber
liegenden Führungsbahnen so groß zu bemessen, daß der Anlagebereich
zwischen diesen Führungsbahnen mit Spiel geführt ist, so ist jedoch eine
Bemessung dieses Abstands bevorzugt, bei der der Anlagebereich im
wesentlichen spielfrei geführt ist. Dies ermöglicht insbesondere in Ver
bindung mit der bezüglich der durch den Anlagebereich und den Dreh
lagerbereich verlaufenden Achse drehfesten Kopplung dieser Bereiche
aneinander eine definierte und verklemmungsfreie Bewegung des An
lagebereichs bezüglich der zweiten Dämpferkomponente und damit auch
eine definierte Übertragung von Drehkräften zwischen der Koppelmassen
anordnung und der zweiten Dämpferkomponente.
Bevorzugterweise weist die Führungsbahn zwei Endanschläge auf, die die
translatorische Bewegung des Anlagebereichs begrenzen. Liegt der
Anlagebereich nämlich an dem Endanschlag an, so kann er unabhängig von
der Größe der drehzahlabhängig auftretenden Fliehkraft auf die Koppelmas
senanordnung und damit insbesondere bei niedrigen Drehzahlen nahezu
beliebig große Drehmomente auf die zweite Drehübertragungsanordnung
übertragen. Im Zusammenhang mit diesen Endanschlägen der Führungsbahn
erweist sich auch die Änderbarkeit des Abstands zwischen dem Dreh
lagerbereich und dem Anlagebereich als besonders vorteilhaft, da ein hartes
Aufschlagen des Anlagebereichs an dem Endanschlag durch eine Ver
änderung dieses Abstands absorbiert werden kann. Hierdurch kann
insbesondere auch ein Verkeilen des Anlagebereichs an dem Endanschlag
vermieden werden, wenn das Spiel des Anlagebereichs zwischen den zwei
sich gegenüberliegenden Führungsbahnen im Hinblick auf eine präzise
Führung gering gewählt ist.
Hierbei weist die Führungsbahn, gesehen in Projektion auf die quer zur
Drehachse orientierte Ebene, bevorzugterweise einen gekrümmten Verlauf
auf. Die Auslegung dieser Krümmung bietet weitgehende Möglichkeiten, die
Drehmomentübertragungseigenschaften des Drehschwingungsdämpfers in
Abhängigkeit von zu übertragendem Drehmoment und Drehzahl einzustellen.
So ist beispielsweise eine nach radial innen zunehmende Neigung der
Führungsbahn zur Umfangsrichtung bevorzugt, um den Anlagebereich durch
die Fliehkraftwirkung auf die Koppelmassenanordnung auch bei vergleichs
weise hohen zu übertragenden Drehmomenten von dem Endanschlag
entfernt zu halten und damit seine drehschwingungsdämpfende Wirkung
durch eine mögliche Verlagerung um eine Gleichgewichtsstellung zu
gewährleisten.
Eine solche Krümmung der Führungsbahn kann beispielsweise durch einen
im wesentlichen U-förmigen Verlauf derselben bereitgestellt werden, wobei
die Endbereiche der Führungsbahn U-Schenkel bilden, die durch einen einen
U-Bogen bildenden mittleren Bereich der Führungsbahn verbunden sind. Sind
hierbei die beiden U-Schenkel radial innerhalb des U-Bogens angeordnet, so
tritt dieser Vorteil sowohl bei Schubbelastung als auch bei Zugbelastung der
Koppelmassenanordnung auf.
Hierbei ist es wiederum vorteilhaft, daß der in Umfangsrichtung dem
Gelenkbereich zugewandte U-Schenkel eine größere Neigung zur Umfangs
richtung aufweist als der in Umfangsrichtung von dem Gelenkbereich abge
wandte U-Schenkel. Bei dieser Anordnung kann der Anlagebereich bei
besonders großen Drehmomenten Drehmomentschwankungen durch Ände
rung seiner Position bezüglich einer Gleichgewichtsposition absorbieren,
wenn die Koppelmassenanordnung auf Zug belastet ist. In diesem Fall kann,
insbesondere bei großen Drehmomenten, der Abstand zwischen dem An
lagebereich und dem Drehlagerbereich maximal sein, so daß ebenfalls das
Trägheitsmoment der Koppelmassenanordnung bezüglich der Schwenkachse
maximal ist und somit Änderungen der Drehstellung der beiden Dämpfer
komponenten relativ zueinander auch besonders große Trägheitskräfte
entgegenwirken.
Um eine möglichst leichtgängige Bewegung des Anlagebereichs entlang der
Führungsbahn zu gewährleisten, umfaßt der Anlagebereich bevorzug
terweise eine mittels eines Drehlagers an der Koppelmassenanordnung
drehbar gelagerte Rolle, welche an der Führungsbahn abrollen kann. Das
Drehlager ist bevorzugterweise als Gleitlager ausgeführt.
Im Hinblick auf einen ruhigen Lauf des Drehschwingungsdämpfers ist
vorteilhafterweise eine Mehrzahl von um die Drehachse verteilt angeord
neten Koppelmassenanordnungen vorgesehen. Gleichfalls bevorzugt ist es
in dieser Hinsicht, daß die zweite Dämpferkomponente mittels eines
Drehlagers, insbesondere eines Gleitlagers, drehbar an der ersten Dämpfer
komponente gelagert ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Drehschwingungsdämpfer als
Zwei-Massen-Schwungrad einer mit einer Brennkraftmaschine verbindbaren
Reibungskupplung eingesetzt, wobei die beiden Dämpferkomponenten als
Schwungmassen ausgebildet sind, von denen eine erste mit einer Kurbel
welle der Brennkraftmaschine verbindbar ist und die entsprechende zweite
Schwungmasse eine Kupplungsreibfläche aufweist.
Hierbei ist es insbesondere in Verbindung mit der Lagerung der beiden
Schwungmassenanordnungen aneinander mittels eines Gleitlagers vor
teilhaft, daß die zweite Schwungmassenanordnung die erste Schwungmas
senanordnung im Bereich des Drehlagers radial innen umgreift.
Alternativ ist vorgesehen, den Drehschwingungsdämpfer im Drehkraftüber
tragungsweg eines Drehmomentwandlers einzusetzen, wobei er bevorzug
terweise in Reihe mit einer Überbrückungskupplung des Drehmomentwand
lers, zwischen einem Wandlergehäuse und einer Pumpenradschale oder
zwischen einer Turbinenradnabe und Turbinenradschaufeln angeordnet sein
kann.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von
Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 einen als Zwei-Massen-Schwungrad einer Reibungskupplung
ausgebildeten Drehschwingungsdämpfer im teilweisen Schnitt
entlang seiner Drehachse,
Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt des Drehschwingungsdämpfers
der Fig. 1 entlang der dort dargestellten Linie II-II,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Koppelmassenanordnung des in
den Fig. 1 und 2 dargestellten Drehschwingungsdämpfers
entlang einer Linie III-III der Fig. 2,
Fig. 4, 5 und 6 Varianten der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten
Koppelmassenanordnung des Drehschwingungsdämpfers und
Fig. 7 einen schematischen Aufbau eines Drehmomentwandlers mit
einem in dessen Drehmomentübertragungsweg vorgesehenen
erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein um eine Drehachse 1 drehbares Zwei-
Massen-Schwungrad 3 einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs. Das
Zwei-Massen-Schwungrad 3 umfaßt eine mit einer Kurbelwelle 5 einer nicht
dargestellten Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs koppelbare und mit
einem Anlasserzahnkranz 8 versehene Eingangsschwungmasse 7 sowie eine
mit einer Kupplungsreibfläche 9 der Reibungskupplung versehene Ausgangs
schwungmasse 11. Die beiden Schwungmassen 7, 11 sind mittels eines
Gleitlagers 13 relativ zueinander um die gemeinsame Drehachse 1 drehbar
gelagert und mittels einer Koppelmassenanordnung 15 zur Übertragung von
Drehkräften aneinandergekoppelt. Das Gleitlager 13 ist hierbei radial
zwischen einem radial außen liegenden Axialfortsatz 17 der Eingangs
schwungmasse 7 und einem radial innen liegenden Axialfortsatz 19 der
Ausgangsschwungmasse 11 angeordnet.
Die Koppelmassenanordnung 15 ist an der Eingangsschwungmasse 7 um
eine zur Drehachse 1 parallel versetzte Schwenkachse 21 schwenkbar
mittels eines Gelenks 23 angelenkt. Das Gelenk 23 umfaßt einen in einem
sich radial erstreckenden Scheibenbereich 25 der Eingangsschwungmasse
7 befestigten, zu der Schwenkachse 21 koaxialen und zu der Ausgangs
schwungmasse 11 hin vorstehenden Lagerzapfen 27 sowie eine an der
Koppelmassenanordnung 15 vorgesehene Schwenklagerhülse 29. Radial
zwischen der Schwenklagerhülse 29 und dem Lagerzapfen 17 ist eine
Gleitlagerhülse 31 angeordnet.
Die Koppelmassenanordnung 15 weist, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, eine
in Radial- und Umfangsrichtung langgestreckte Gestalt auf, wobei an einem
der Schwenklagerhülse 29 entgegengesetzten Ende der Koppelmassen
anordnung 15 ein in Axialrichtung zu der Ausgangsschwungmasse 11 hin
vorstehender Rollenlagerzapfen 33 vorgesehen ist, der über ein Gleitlager
35 eine Rolle 37 trägt.
Der Rollenlagerzapfen 33 ragt mit der Rolle 37 in eine in einem sich radial
erstreckenden Scheibenbereich 39 der Ausgangsschwungmasse 11
vorgesehene Ausnehmung 39. Die Ausnehmung 39 ist in dem Scheiben
bereich 39 in Radial- und Umfangsrichtung durch zwei sich mit Abstand
gegenüberliegende U-förmige Führungsbahnen 41, 43 begrenzt, entlang
welchen sich die Rolle 37 im wesentlichen spielfrei translatorisch verlagern
kann. An ihren Endbereichen sind die beiden Führungsbahnen 41, 43 durch
halbrunde Endanschläge 45, 47 verbunden, welche die translatorische
Bewegung der Rolle 37 entlang der Führungsbahnen 41, 43 begrenzen.
Endbereiche 49, 51 bzw. 53, 55 der beiden U-förmigen Führungsbahnen
41, 43 sind radial innerhalb entsprechender mittlerer Bereiche 57 bzw. 59
der Führungsbahnen 41, 43 angeordnet. Ferner weisen die in Umfangs
richtung um die Drehachse 1 näher an dem Gelenk 23 angeordneten
Endbereiche 49, 51 eine größere Neigung zur Umfangsrichtung auf als die
von dem Gelenk 23 entfernter angeordneten Endbereiche 53, 55 der
Führungsbahnen 41, 43.
Der Rollenlagerzapfen 33 und die Schwenklagerhülse 29 sind mittels einer
Koppeleinrichtung 61 aneinandergekoppelt, welche eine Änderung des
Abstands A zwischen der Schwenklagerhülse 29 und der Rolle 37 erlaubt.
Die Koppeleinrichtung 61 ist teleskopisch aufgebaut, wobei an der
Schwenklagerhülse 29 ein entlang einer die Schwenklagerhülse 29 und die
Rolle 37 verbindenden Geraden 63 ausgerichteter und sich zu der Rolle 37
hin öffnender Rohrabschnitt 65 angebracht ist, in dessen Innenraum 67 ein
mit dem Rollenlagerzapfen 33 verbundener und ebenfalls entlang der
Geraden 63 ausgerichteter Stab 69 hineinragt.
An einem Innenmantel 71 des Rohrabschnitts 65 sind, wie aus dem in Fig.
3 dargestellten Schnitt entlang der Linie III-III durch die Koppeleinrichtung
61 hervorgeht, drei über den Umfang des Innenmantels 71 gleichmäßig
verteilte axial verlaufende Nuten 73 eingebracht, wobei in eine jede der
Nuten 73 einer von drei an einem mittleren Bereich des Stabs 69 vor
gesehenen radial vorspringenden und um den Umfang des Stabs 69
gleichmäßig verteilten Vorsprüngen 75 eingreift. Des weiteren greift in eine
jede der Nuten 73 einer von drei an einem dem Gelenk 23 zuweisenden
Ende des Stabs 69 vorgesehenen radial vorspringenden und über den
Umfang des Stabs 69 gleichmäßig verteilten Vorsprüngen 77 ein. Durch
diese Anordnung ist eine Verschiebung des Stabs 69 entlang der Geraden
63 innerhalb des Rohrabschnitts 65 und damit eine Änderung des Abstands
A zwischen der Schwenklagerhülse 29 und der Rolle 37 möglich, wobei
durch den Eingriff der Vorsprünge 75, 77 in die axial verlaufenden Nuten 73
eine mögliche Verdrehung der Rolle 37 zu der Schwenklagerhülse 29 um die
Gerade 63 verhindert ist.
In dem Innenraum 67 ist weiterhin eine ebenfalls entlang der Geraden 63
ausgerichtete Schraubenfeder 79 unter Vorspannung angeordnet, wobei
Stirnenden 81 und 83 der Schraubenfeder 79 an entsprechenden an dem
Innenmantel 71 vorgesehenen, nach radial innen vorstehenden Vorsprüngen
85 bzw. 87 des Rohrabschnitts 65 zur Anlage kommen, so daß die
Schraubenfeder 79 zwischen diesen Vorsprüngen 85, 87 eingespannt ist.
Die beiden Vorsprünge 85, 87 an dem Innenmantel 71 weisen in Richtung
der Geraden 63 den selben Abstand auf, wie die Vorsprünge 75 und 77 an
dem Stab 69, an welchen die Schraubenfeder 79 somit ebenfalls unter Vor
spannung zur Anlage kommt, so daß in einem belastungsfreien Zustand der
Rohrabschnitt 65 und der Stab 69 in der in der Fig. 2 dargestellten
Stellung relativ zueinander gehalten werden. Wird auf die Koppeleinrichtung
61 Zug ausgeübt, so kann der Abstand zwischen der Rolle 37 und der
Schwenklagerhülse 29 vergrößert werden, wobei die Schraubenfeder 79
komprimiert wird und mit ihren Stirnenden 81, 83 an den Vorsprüngen 77
des Stabs 69 und den Vorsprüngen 85 des Rohrabschnitts 65 anliegt.
Hierbei wirkt einer weiteren Vergrößerung des Abstands zwischen der Rolle
37 und der Schwenklagerhülse 29 die Federkraft der Schraubenfeder 79
entgegen. Wird andererseits auf die Koppeleinrichtung 61 Druck ausgeübt,
so kann sich der Abstand zwischen der Rolle 37 und der Schwenklagerhülse
29 verringern, wobei die Schraubenfeder 79 zwischen den Vorsprüngen 75
des Stabs 69 und den Vorsprüngen 87 des Rohrabschnitts 65 anliegend
komprimiert wird und einer weiteren Verringerung des Abstands zwischen
der Rolle 37 und der Schwenklagerhülse 29 ebenfalls ihre Federkraft
entgegensetzt.
Wird im Betrieb, d. h. bei Drehung der Schwungmassen 7, 11 in eine durch
einen Pfeil 91 gekennzeichnete Drehrichtung um die Drehachse 1 zwischen
den beiden Schwungmassen 7, 11 kein Drehmoment übertragen, so wird
die Koppelmassenanordnung 15 durch die auf diese wirkenden Fliehkräfte
soweit wie möglich radial außen angeordnet, wobei die Rolle 37 in der Mitte
der U-Bogens der Führungsbahn 41, d. h. in deren mittleren Bereich 57, zur
Anlage kommt. Wird nun, um eine Drehmoment zu übertragen, die
Eingangsschwungmasse 7 angetrieben und die Ausgangsschwungmasse 11
entsprechend gebremst, so wird die Koppelmassenanordnung 15 und deren
Koppeleinrichtung 61 aufgrund des nun zu übertragenden Drehmoments auf
Zug beansprucht, wobei ein Schwerpunkt S der Koppelmassenanordnung
15 gegen die auf diese einwirkende Fliehkraft nach radial innen gezogen
wird. Hierbei verdrehen sich die beiden Schwungmassen 7, 11 relativ
zueinander, so daß beispielsweise bei einem mittleren zu übertragenden
Drehmoment die Rolle 37 in der in Fig. 2 dargestellten Stellung zur Anlage
an der Führungsbahn 41 kommt. Aufgrund der dort vorhandenen Neigung
der Führungsbahn 41 zur Umfangsrichtung wird über die Koppeleinrichtung
61 ein Drehmoment zwischen der Rolle 37 und der Schwenklagerhülse 29
und damit zwischen den beiden Schwungmassen 7, 11 übertragen. Treten
in diesem Zustand Drehmomentschwankungen auf, so kann sich die Rolle
37 in beide Translationsrichtungen der Führungsbahn 41 entlang derselben
bewegen, was eine entsprechende relative Verdrehung zwischen den
Schwungmassen 7, 11 und damit eine Dämpfung der von der Eingangs
schwungmasse 7 auf die Ausgangsschwungmasse 11 übertragenen
Drehmomentschwankungen erlaubt. Hierbei wird zudem die Koppelmassen
anordnung 15 mit ihrem Schwerpunkt S nach radial innen bzw. nach radial
außen aus der dargestellten Stellung heraus verlagert, und zum anderen
wird sie um die Schwenklagerhülse 29 verdreht. Diesen beiden Bewegungen
wirkt sie aufgrund ihrer trägen Masse, welche sich aus den Massen der
Schwenklagerhülse 29, des Rohrabschnitts 65, der Feder 79, des Stabs 69
und des Rollenlagerzapfens 33 zusammensetzt, und ihres Trägheitsmoments
um die Schwenkachse 21 entgegen, was wiederum die relative Verdrehung
zwischen den beiden Schwungmassenanordnungen 7, 11 bremst.
Die Vorspannung der Schraubenfeder 79 ist dabei so groß gewählt, daß bei
den beschriebenen mittleren zu übertragenden Drehmomenten eine
Kompression der Schraubenfeder 79 durch die Zug kraft auf die Koppel
einrichtung 61 nicht stattfindet und die Rolle 37 mit der Schwenklagerhülse
29 in dieser Betriebssituation gleichsam starr verbunden ist.
Bei einem größeren zu übertragenden Drehmoment wird die Koppelmassen
anordnung 15 noch weiter nach radial innen gezogen, wobei die Rolle 37
an dem Endanschlag 45 der Führungsbahnen 41, 43 anschlägt. Dieser harte
Anschlag, der mit einem entsprechend großen Zug auf die Koppeleinrich
tung 61 einhergeht, führt dann zu einer Kompression der Schraubenfeder
79 und somit zu einer Vergrößerung des Abstands A zwischen der Rolle 37
und der Schwenklagerhülse 29, wodurch der harte Anschlag der Rolle 37
an den Endanschlag 45 gedämpft wird und auch eine entsprechend
geringere Drehmomentspitze von der Eingangsschwungmasse 7 auf die
Ausgangsschwungmasse 11 übertragen wird.
Wird bei fortgesetzter Drehung des Drehschwingungsdämpfers 3 in
Richtung des Pfeils 91 in einer anderen Betriebssituation die Eingangs
schwungmasse 7 gebremst und die Ausgangsschwungmasse 11 be
schleunigt, so verlagert sich die Rolle 37 entsprechend zu den anderen
Endbereichen 53 bzw. 55 der Führungsbahnen 41, 43, wobei die Koppel
einrichtung 61 auf Schub beansprucht wird. Auch in diesem Zustand
werden Drehmomentschwankungen zwischen den Schwungmassenanord
nungen 7, 11 gedämpft, wobei sich jedoch, falls die Rolle 37 an dem
Endanschlag 47 anschlägt, der Abstand zwischen der Rolle 37 und der
Schwenklagerhülse 29 gegen die Wirkung der Federkraft verringert, was
ebenfalls zu einer Dämpfung der dann von der Ausgangsschwungmasse 11
auf die Eingangsschwungmasse 7 übertragenen Drehmomentspitze führt.
Da die Neigung zur Umfangsrichtung der der Schwenklagerhülse 29
zugewandten Endbereiche 49, 51 der Führungsbahnen 41, 43 größer ist als
die Neigung zur Umfangsrichtung der entgegengesetzten Endbereiche 53,
55 kann, unter Vermeidung eines Anschlagens der Rolle 37 an den
Endanschlägen 45, 47, bei einer Belastung der Koppelmassenanordnung 15
auf Zug ein größeres Drehmoment übertragen werden als bei einer
umgekehrten Belastung auf Schub.
Durch die drehstarre Verbindung zwischen der Rolle 37 und der Schwenk
lagerhülse 29 aufgrund der in die Nuten 73 des Rohrabschnitts 65
eingreifenden Vorsprünge 75, 77 des Stabs 69 ist die Rolle 37 mit ihrer
Achse präzise parallel zur Drehachse 1 ausgerichtet, was einer Verkantung
der Rolle 37 zwischen den Führungsbahnen 41, 43 entgegenwirkt und
somit eine ungestörte Verlagerung der Rolle 37 an den Führungsbahnen 41,
43 gewährleistet.
Bei dem dargestellten Zwei-Massen-Schwungrad 3 werden somit kleine und
mittlere Drehmomentschwankungen durch Änderungen der radialen Position
des Schwerpunkts der Koppelmassenanordnung 15 und deren Drehstellung
bezüglich der Schwenkachse 21 aufgrund der Bewegung der Rolle 37 an
den Führungsbahnen 41, 43 ausgeglichen. Größere Drehmomentschwan
kungen, bei denen die Rolle 37 an den Endanschlägen 45 bzw. 47
anschlägt, werden durch die Abstandsänderung zwischen der Rolle 37 und
der Schwenklagerhülse 29 ausgeglichen.
Im folgenden werden Varianten des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten
Drehschwingungsdämpfers erläutert. Hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer
Funktion einander entsprechende Komponenten sind mit den Bezugszahlen
aus den Fig. 1 bis 3 bezeichnet, jedoch zur Unterscheidung mit einem
Buchstaben versehen. Zur Erläuterung wird auf die gesamte vorangehende
Beschreibung Bezug genommen.
Eine in Fig. 4 dargestellte Variante 15a der in den Fig. 1 bis 3
dargestellten Koppelmassenanordnung weist ebenfalls eine eine Schwenk
lagerhülse 29a mit veränderbarem Abstand A an eine Rolle 37a koppelnde
Koppeleinrichtung 61a auf. Diese umfaßt einen entlang einer Geraden 63a
durch die Schwenklagerhülse 29a und die Rolle 37a ausgerichteten Rohr
abschnitt 65a, in welchen ein mit einem die Rolle 37a lagernden Rollen
lagerzapfen 33a verbundener und ebenfalls entlang der Geraden 63a
ausgerichteter Stab 69a ragt. An dem in einen Innenraum 67a ragenden
Ende des Stabs 69a ist ein Ringvorsprung 77a vorgesehen, an dessen dem
Rollenlagerzapfen 33a zugewandter Ringfläche eine Schraubenfeder 79a mit
ihrer Stirnseite 83a anliegt. Die andere Stirnseite 81a der Schraubenfeder
79a liegt an einem nach radial innen vorspringenden Ringvorsprung 85a des
Rohrabschnitts 65a an, wobei die Schraubenfeder unter einer derart großen
Vorspannung steht, daß der Stab 69a im belastungsfreien Zustand der
Koppeleinrichtung 61a bis an einen Boden 100 des Innenraums 67a
gedrückt wird. Dies ist die Stellung der Koppeleinrichtung 61a, bei der die
Rolle 37a und die Schwenklagerhülse 29 den minimalen Abstand A
voneinander aufweisen. In der Fig. 4 ist die Koppeleinrichtung 61a einer
Zugkraft ausgesetzt dargestellt, welche die Schraubenfeder 79a teilweise
komprimiert und den Abstand A zwischen der Schwenklagerhülse 29a und
der Rolle 37a vergrößert.
Diese Koppeleinrichtung 61a erlaubt somit eine Dämpfung von Drehmom
entschwankungen bei einer Belastung der Koppeleinrichtung 61a auf Zug,
wohingegen bei einer Belastung auf Schub und Anlage des Stabs 69a an
dem Boden 100 des Innenraums 67a der Abstand zwischen der Schwenk
lagerhülse 29a und der Rolle 37a nicht wesentlich weiter verringert werden
kann. Allerdings ist am Boden des Innenraums 67a ein Elastomerkörper 101
angeordnet, der einen Anschlag des Stabs 69a an dem Boden 100 des
Rohrabschnitts 65a dämpft.
Eine in Fig. 5 dargestellte Koppelmassenanordnung 15b weist eine eine
Schwenklagerhülse 29b mit einer Rolle 37b zur Drehkraftübertragung
koppelnde Gasfeder 102 auf. Diese umfaßt einen mit der Schwenk
lagerhülse 29b verbundenen Zylinder 105, in dessen Innenraum 67b ein mit
einem die Rolle 37b lagernden Rollenlagerzapfen 33b verbundener Stab 69b
hineinragt und mittels einer Dichtung 103 gegenüber einem Deckel 104 des
Zylinders 105 abgedichtet ist. An dem der Schwenklagerhülse 29b
zugewandten Ende des Stabs 69b ist ein Kolben 107 angebracht, der
gegenüber einem Innenmantel 71b des Zylinders 105 mittels einer Dichtung
109 abgedichtet ist. Der Kolben 107 unterteilt den Innenraum 67b in zwei
Teilvolumina, welche untereinander über eine Drosselstrecke 111 in
Verbindung stehen. Der Innenraum 77b ist mit einem unter Druck stehenden
Gas gefüllt, welches den Stab 69b in belastungsfreiem Zustand federnd aus
dem Innenraum 67b bis zum Anschlag des Kolbens 107 an dem Deckel 104
herausdrückt, wobei jedoch die Bewegung des Stabs 69b durch die Wirkung
der Drossel 111 gebremst wird.
Im belastungsfreien Zustand ordnen sich somit die Schwenklagerhülse 29b
und die Rolle 37b aufgrund dieser Wirkung der Gasfeder mit maximalem
Abstand A voneinander an. In dieser Stellung ist die Koppelmassenanord
nung 15b starr gegenüber einer Belastung auf Zug, der Abstand A zwischen
der Schwenklagerhülse 29b und der Rolle 37b kann jedoch bei einer
Belastung auf Schub verringert werden, wobei die Drossel 111 eine
Verringerung dieses Abstands A bremst. Der Druck des Gases in dem
Innenraum 67b und die Querschnittsfläche des Stabs 69b sind dabei so
bemessen, daß, im Unterschied zu den vorangehend dargestellten Aus
führungsformen der Koppeleinrichtung, hier bereits bei vergleichsweise
geringen Schubkräften eine Abstandsänderung zwischen der Schwenk
lagerhülse 29b und der Rolle 37b stattfinden kann. Somit trägt diese
Abstandsänderung bereits zur Dämpfung von vergleichsweise kleinen
Drehmomentschwankungen bei und ergänzt damit die Drehschwankungs
dämpfung durch die Verlagerung der Rolle 37b an den Führungsbahnen der
Ausgangsschwungmasse.
Bei einer in Fig. 6 dargestellten Koppelmassenanordnung 15c umfaßt eine
eine Schwenklagerhülse 29c mit einer Rolle 37c koppelnde Koppeleinrich
tung 61c einen Elastomerkörper 113, in welchen einerseits ein Ende eines
mit einem die Rolle 37c lagernden Rollenlagerzapfen 33c verbundener Stab
69c und andererseits ein mit der Schwenklagerhülse 29c verbundener Stab
114 eingegossen sind. Der Elastomerkörper 113 erlaubt eine Änderung des
Abstands A zwischen der Schwenklagerhülse 29c und der Rolle 37c. Die
Wirkung dieser Koppelmassenanordnung 15c ist ähnlich der in den Fig.
1 bis 3 dargestellten Koppelmassenanordnung, wobei eine Änderung des
Abstands A zwischen der Schwenklagerhülse 23c und der Rolle 37c in
beide Richtungen gegen die elastische Rückstellkraft des Elastomerkörpers
113 möglich ist.
In Fig. 7 ist schematisch ein um eine Drehachse 1d drehbarer Drehmo
mentwandler 115 dargestellt, der ein mit einer Kurbelwelle 5d verbundenes
Wandlergehäuse 117 mit einer Pumpenradschale 118 umfaßt, an welcher
drehfest eine Mehrzahl von im Inneren des Wandlergehäuses 117 angeord
neten Pumpenradschaufeln 119 angebracht ist. Im Inneren des Wand
lergehäuses 117 ist ferner ein Leitrad 121 sowie eine Turbinenradnabe 123
mit einer Mehrzahl von drehfest daran angebrachten Turbinenradschaufeln
125 angeordnet. Die Turbinenradnabe 123 ist drehfest mit einer Abtriebs
welle 125 des Drehmomentwandlers 115 verbunden. Mit der Turbinenrad
nabe 123 ist ferner eine erste Dämpferkomponente 9d eines nur schema
tisch dargestellten Drehschwingungsdämpfers 3d drehfest verbunden. Eine
mit dieser ersten Dämpferkomponente 9d zur Übertragung von Drehkräften
gekoppelte zweite Dämpferkomponente 11d des Drehschwingungsdämpfers
3d kann mittels einer Überbrückungskupplung 133 des Drehmomentwand
lers 115 an das Wandlergehäuse 117 angekoppelt werden. Der dargestellte
Drehschwingungsdämpfer 3d ist somit bei eingekuppelter Überbrückungs
kupplung 133 wirksam und dämpft dann zwischen der Kurbelwelle 5d und
der Abtriebswelle 125 auftretende Drehschwingungen.
Alternativ zu der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform
können auch andere Ausgestaltungen der Führungsbahnen vorgesehen sein,
wobei insbesondere auch die von der Schwenklagerhülse entfernten
Endbereiche der Führungsbahn eine größere Neigung zur Umfangsrichtung
aufweisen können als die der Schwenklagerhülse näheren Endbereiche. In
diesem Fall können unter Vermeidung eines Anschlagens der Rolle an den
Endanschlägen bei Schubbeanspruchung der Koppelmassenanordnung
größere Drehmomente übertragen werden als bei Zugbeanspruchung
derselben.
Ferner kann bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform
auch die Vorspannung der Feder und deren Federstärke schwächer
ausgelegt sein, so daß Abstandsänderungen zwischen der Schwenk
lagerhülse und dem Rollenlagerzapfen bereits bei vergleichsweise kleinen zu
übertragenden Drehmomenten auftreten, bei denen die Rolle noch nicht an
den Endanschlägen der Führungsbahnen anschlägt.
Die in Fig. 6 dargestellte Koppelmassenanordnung kann ferner auch derart
ausgelegt sein, daß der Abstand zwischen der Schwenklagerhülse und der
Rolle dadurch verringert wird, daß die Koppeleinrichtung im Bereich des
Elastomerkörpers abknickt.
Zudem kann bei dieser Ausführungsform die Eingangsschwungmasse mit
den Führungsbahnen versehen sein, und entsprechend kann die Koppelmas
senanordnung an der Ausgangsschwungmasse angelenkt sein.
Neben der in Fig. 7 dargestellten Anordnung des Drehschwingungs
dämpfers zwischen der Überbrückungskupplung und der Abtriebswelle des
Drehmomentwandlers ist es auch möglich, den Drehschwingungsdämpfer
zwischen anderen relativ zueinander verdrehbaren Komponenten des
Drehmomentwandlers anzuordnen, wie beispielsweise zwischen dem
Wandlergehäuse und der Überbrückungskupplung, zwischen der Turbinen
radnabe und der Abtriebswelle, zwischen dem Wandlergehäuse und der
Pumpenradschale oder zwischen der Turbinenradnabe und den Turbinenrad
schaufeln.
Claims (23)
1. Drehschwingungsdämpfer, insbesondere zur Anordnung in einem
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend zwei sowohl
gemeinsam als auch relativ zueinander um eine gemeinsame
Drehachse (1) drehbare und zur Drehkraftübertragung mittels wenig
stens einer Koppelmassenanordnung (15) gekoppelte Dämpferkom
ponenten (7, 11), von denen eine eine Eingangskomponente (7) und
die andere eine Ausgangskomponente (11) des Drehschwingungs
dämpfers (3) bildet, wobei die Koppelmassenanordnung (15) einen
Drehlagerbereich (29) aufweist, mit dem sie zur Drehkraftübertragung
an einer ersten (7) der beiden Dämpferkomponenten (7, 11) um eine
zur Drehachse (1) im wesentlichen achsparallel versetzte Schwenk
achse (21) schwenkbar angelenkt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Koppelmassenanordnung (15) einen Anlagebereich (37)
aufweist, der zur Drehkraftübertragung auf eine zweite (11) der
beiden Dämpferkomponenten (7, 11) entlang einer an der zweiten
Dämpferkomponenten (11) vorgesehenen Führungsbahn (41)
translatorisch bewegbar ist und der mit dem Drehlagerbereich (29)
mittels einer Koppeleinrichtung (61) zur Drehkraftübertragung derart
gekoppelt ist, daß der Abstand (A) des Anlageberereichs (37) zu dem
Drehlagerbereich (29) - gesehen in Projektion auf eine quer zur
Drehachse (1) orientierte Ebene - veränderbar ist.
2. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Koppeleinrichtung (61) den Drehlagerbereich (29)
drehfest in Bezug auf eine Drehung um eine im wesentlichen durch
den Drehlagerbereich (29) und den Anlagebereich (37) verlaufende
Achse (63) an den Anlagebereich (37) koppelt.
3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Koppeleinrichtung (61) zur Änderung des Abstands
(A) zwischen dem Drehlagerbereich (29) und dem Anlagebereich (37)
ein in Richtung einer im wesentlichen durch den Drehlagerbereich und
den Anlagebereich verlaufenden Achse (63) teleskopierendes Element
(65, 69; 105, 69b) umfaßt.
4. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung (61) wenigstens ein
elastisches Element (79, 102, 113) umfaßt, gegen dessen Rückstell
kraft der Abstand (A) zwischen dem Drehlagerbereich (29) und dem
Anlagebereich (37) aus einer drehkraftübertragungsfreien Ruhe
stellung heraus auslenkbar ist.
5. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die drehkraftübertragungsfreie Ruhestellung der
Koppeleinrichtung (61b) eine Stellung maximalen Abstands (A)
zwischen dem Drehlagerbereich (29b) und dem Anlagebereich (37b)
ist.
6. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die drehkraftübertragungsfreie Ruhestellung der
Koppeleinrichtung (61a) eine Stellung minimalen Abstands (A)
zwischen dem Drehlagerbereich (29a) und dem Anlagebereich (37a)
ist.
7. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung (61a) wenigstens
ein elastisches Element (101) zur Auslenkungsanschlagsdämpfung
aufweist.
8. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß das elastische Element eine Feder,
insbesondere eine Schraubenfeder (79) oder eine Gasfeder (102),
oder einen Elastomerkörper (101; 113) umfaßt.
9. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung (61b) zur Aus
lenkungsdämpfung eine Reibeinrichtung (102) umfaßt.
10. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Reibeinrichtung (102) eine pneumatisch oder
hydraulisch gedämpfte Kolben-Zylinder-Anordnung (105, 107)
umfaßt.
11. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß der Anlagebereich (37) zwischen der
Führungsbahn (41) und einer dieser mit Abstand gegenüberliegenden
weiteren Führungsbahn (43) translatorisch geführt ist.
12. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Anlagebereich (37) zwischen der Führungsbahn
(41) und der weiteren Führungsbahn (43) im wesentlichen spielfrei
geführt ist.
13. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (41, 42) zwei Endbe
reiche (49, 51, 53, 55) mit jeweils einem die translatorische
Bewegung des Anlagebereichs (37) entlang der Führungsbahn (41,
42) begrenzenden Endanschlag (45, 47) aufweist.
14. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Führungsbahn (41, 43) - gesehen in Projektion auf
die quer zur Drehachse (1) orientierte Ebene - einen gekrümmten
Verlauf aufweist.
15. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Führungsbahn (41, 43) einen im wesentlichen
U-förmigen Verlauf aufweist, wobei die Endbereiche (49, 51, 53, 55)
der Führungsbahn (41, 43) U-Schenkel bilden, die durch einen einen
U-Bogen bildenden mittleren Bereich (57, 59) der Führungsbahn (41,
43) verbunden sind.
16. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden U-Schenkel (49, 51, 53, 55) radial innerhalb
des U-Bogens (57, 59) angeordnet sind.
17. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß der in Umfangsrichtung dem Gelenkbereich (29)
zugewandte U-Schenkel (49, 51) eine größere Neigung zur Umfangs
richtung aufweist als der in Umfangsrichtung von dem Gelenkbereich
(29) abgewandte U-Schenkel (53, 55).
18. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß der Anlagebereich eine an der Koppel
massenanordnung (15) mittels eines Drehlagers, insbesondere eines
Gleitlagers (35), drehbar gelagerte Rolle (37) umfaßt, die an der
Führungsbahn (41, 43) abrollbar ist.
19. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da
durch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von um die Drehachse (1)
insbesondere gleichmäßig verteilt angeordneten Koppelmassen
anordnungen (15) vorgesehen ist.
20. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da
durch gekennzeichnet, daß die zweite Dämpferkomponente (11)
mittels eines Drehlagers, insbesondere eines Gleitlagers (13), drehbar
an der ersten Dämpferkomponente (7) gelagert ist.
21. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, da
durch gekennzeichnet, daß die eine der beiden Dämpferkomponenten
als eine mit einer Kurbelwelle (5) einer Brennkraftmaschine verbind
bare erste Schwungmassenanordnung (7) ausgebildet ist und die
andere der beiden Dämpferkomponenten als eine eine Kupplungsreib
fläche (9) umfassende zweite Schwungmassenanordnung (11)
ausgebildet ist.
22. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 21 in Verbindung mit
Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schwungmas
senanordnung (11) die erste Schwungmassenanordnung (7) im
Bereich des Drehlagers (13) radial innen umgreift.
23. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, da
durch gekennzeichnet, daß er im Drehkraftübertragungsweg eines
Drehmomentwandlers (115) vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998108729 DE19808729C2 (de) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Drehschwingungsdämpfer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998108729 DE19808729C2 (de) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Drehschwingungsdämpfer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19808729A1 true DE19808729A1 (de) | 1999-09-16 |
| DE19808729C2 DE19808729C2 (de) | 2000-01-27 |
Family
ID=7859374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1998108729 Expired - Fee Related DE19808729C2 (de) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Drehschwingungsdämpfer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19808729C2 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7604542B2 (en) | 2005-04-23 | 2009-10-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Torsional vibration damper |
| EP2899426A1 (de) * | 2014-01-22 | 2015-07-29 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drehschwingungsdämpfer |
| DE102018207364A1 (de) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | Kai Behning | Zweimassenschwungrad |
| WO2020030215A1 (de) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Antriebssystem mit darin vorgesehener tilgeranordnung |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4200174A1 (de) * | 1991-01-30 | 1992-08-13 | Automotive Prod Plc | Zweimassen-schwungrad |
| DE19713132A1 (de) * | 1997-03-27 | 1998-10-01 | Mannesmann Sachs Ag | Torsionsschwingungsdämpfer |
-
1998
- 1998-03-02 DE DE1998108729 patent/DE19808729C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4200174A1 (de) * | 1991-01-30 | 1992-08-13 | Automotive Prod Plc | Zweimassen-schwungrad |
| DE19713132A1 (de) * | 1997-03-27 | 1998-10-01 | Mannesmann Sachs Ag | Torsionsschwingungsdämpfer |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7604542B2 (en) | 2005-04-23 | 2009-10-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Torsional vibration damper |
| EP2899426A1 (de) * | 2014-01-22 | 2015-07-29 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drehschwingungsdämpfer |
| DE102018207364A1 (de) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | Kai Behning | Zweimassenschwungrad |
| DE102018207364B4 (de) | 2018-05-11 | 2020-06-10 | Kai Behning | Zweimassenschwungrad |
| WO2020030215A1 (de) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Antriebssystem mit darin vorgesehener tilgeranordnung |
| CN112424502A (zh) * | 2018-08-08 | 2021-02-26 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 具有减震器装置的驱动系统 |
| CN112424502B (zh) * | 2018-08-08 | 2022-09-13 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 具有减震器装置的驱动系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19808729C2 (de) | 2000-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3800566C2 (de) | Schwungrad | |
| DE10224874B4 (de) | Drehmomentübertragungseinrichtung | |
| DE102009039989B4 (de) | Riemenscheibe mit Federdämpfereinrichtung | |
| DE19737069B4 (de) | Torsionsschwingungsdämpfer mit Wälzkörpern als Koppelelemente | |
| EP0803659B1 (de) | Kurbelwelle mit Schwingungsdämpfer | |
| DE102012218921A1 (de) | Drehschwingungsdämpfungsanordnung | |
| DE102011086982A1 (de) | Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs | |
| WO2011150911A2 (de) | Drehschwingungsdämpfer | |
| DE3915527C2 (de) | ||
| DE102010054303A1 (de) | Zweimassenschwungrad | |
| DE102010052388A1 (de) | Drehschwingungsdämpfer | |
| EP2702296A1 (de) | Drehmomentübertragungsanordnung | |
| DE19808731C2 (de) | Drehschwingungsdämpfer | |
| EP2283247A1 (de) | Torsionsschwingungsdämpfer | |
| WO2010031376A1 (de) | Drehschwingungsdämpfer | |
| DE19752667C2 (de) | Drehschwingungsdämpfer | |
| DE19713132A1 (de) | Torsionsschwingungsdämpfer | |
| DE102012218926A1 (de) | Drehschwingungsdämpfungsanordnung mit Vorspannung | |
| DE4303303C1 (de) | Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs | |
| DE19808729C2 (de) | Drehschwingungsdämpfer | |
| DE102007026988A1 (de) | Zweimassenschwungrad, insbesondere für ein Kraftfahrzeug | |
| WO2009043325A1 (de) | Drehschwingungsdämpfer | |
| DE10018955B4 (de) | Antriebssystem | |
| DE19808730C2 (de) | Drehschwingungsdämpfer | |
| DE3645367C2 (de) | Drehmomentübertragungseinrichtung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ZF SACHS AG, 97424 SCHWEINFURT, DE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |