DE10037646A1 - Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere Torsionsschwingungsdämpfer und Verfahren zur Steuerung der Hysterese - Google Patents
Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere Torsionsschwingungsdämpfer und Verfahren zur Steuerung der HystereseInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen (2). Diese umfaßt wenigstens zwei Elemente - ein Primärelement (3.1) und ein Sekundärelement (3.2) -, die relativ zueinander begrenzt bewegbar sind. Das Primärelement (3.1) und das Sekundärelement (3.2) sind über eine Federkopplung miteinander koppelbar. Die Mittel zur Realisierung der Federkopplung umfassen wenigstens eine Federeinrichtung (4.1, 4.N). DOLLAR A Erfindungsgemäß ist wenigstens eine schaltbare Kupplungseinrichtung (15, 15') vorgesehen, umfassend wenigstens zwei aneinander reibende Elemente (16, 17; 16', 17'), welche Primär- und Sekundärelemente (3.1, 3.2) miteinander in Reibverbindung bringen. Ferner ist eine Krafterzeugungseinrichtung (39) vorgesehen zur Erzeugung einer kontrollierten Reibverbindung der aneinander reibenden Elemente (16, 17; 16', 17').
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere
einen Torsionsschwingungsdämpfer zur Dämpfung rotierender Bauelemente, im einzel
nen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Antriebssystem für
Fahrzeuge und ferner ein Verfahren zur Steuerung der Hysterese einer Vorrichtung zur
Dämpfung von Schwingungen.
Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen sind in einer Vielzahl von Ausführungen
bekannt. Stellvertretend sei dazu auf die Druckschrift Borg Warner Automotive:
Torsionsschwingungsdämpfer, 0691W, 1991 verwiesen.
Der Ausdruck "Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen" ist im weitesten Sinne zu
verstehen. Es handelt es sich dabei in der Regel um eine Art elastische Kupplung, die
zwischen zwei Bauteilen in einem Antriebsstrang angeordnet wird, beispielsweise einer
Verbrennungskraftmaschine und einem Getriebe. Derartige Vorrichtungen dienen dazu,
Schwingungen von der Verbrennungskraftmaschine nicht auf den übrigen Antriebsstrang
zu übertragen. Diese müssen dazu derart gestaltet sein, dass die kritische Drehzahl des
gesamten Massensystemes genügend weit unterhalb des Betriebsbereiches liegt.
Die bekannte Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen umfaßt wenigstens zwei
Elemente, ein Primärelement und ein Sekundärelement, welche mittels einer Federein
richtung miteinander koppelbar sind, und die in Umfangsrichtung gegeneinander be
grenzt um einen bestimmten Winkel verdrehbar sind. Die Federeinrichtung umfaßt dazu
vorzugsweise eine Mehrzahl von Federn, die auf einem, zur Dämpferachse koaxialen
Kreis in Umfangsrichtung, vorzugsweise in einem bestimmten konstanten Abstand zu
einander angeordnet sind. Aufgrund der Federkopplung erfolgt eine Drehmomenten
übertragung, wobei durch die Federcharakteristik zusätzlich in bestimmtem Maße eine
Dämpfungswirkung erzielt wird. Beim Einsatz derartiger Vorrichtungen in Antriebssträngen
für Fahrzeuge hat sich jedoch gezeigt, dass eine Bereitstellung eines hohen Reibmomentes
im Antriebsstrang zur Verringerung der Schwingungsamplituden im Resonanzbereich
notwendig ist. Die Folge davon ist jedoch eine Verschlechterung des Fahrkomforts
im Bereich höherer Drehzahlen.
In Abhängigkeit von der Auslegung derartiger Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwin
gungen, insbesondere der Größe der Federsteifigkeit und der Größe der Sekundärmasse,
wurden des Weiteren Probleme beim Start der Antriebsmaschine beobachtet, welche
sich in einem Aufziehen des Dämpfers und nachfolgendem Überschwingen äußerten,
wobei die Bauteilfestigkeit überschritten werden konnte.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Dämpfen von
Schwingungen, derart weiterzuentwickeln, dass die im Stand der Technik genannten
Nachteile vermieden werden. Im einzelnen sollen eine optimale Anpassung an den kon
kreten Einsatzfall im Hinblick auf die zu dämpfenden Schwingungen über den gesamten
Betriebsbereich oder einen Teil des Betriebsbereiches, insbesondere den Bereich niedri
ger Motordrehzahlen, eine hohe Betriebssicherheit sowie Verfügbarkeit erzielt werden.
Die konstruktive Auslegung soll sich dabei durch einen geringen Platzbedarf, einfache
Montage und vor allem geringe Kosten auszeichnen.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen umfaßt dabei wenigstens zwei Elemente
- ein Primärelement und ein Sekundärelement -, die relativ zueinander begrenzt
bewegbar bzw. beispielsweise bei einem Torsionsschwingungsdämpfer in Umfangsrich
tung relativ zueinander begrenzt verdrehbar sein können. Das erste Primärelement und
das zweite Sekundärelement sind über eine Federkopplung miteinander koppelbar. Die
Mittel zur Realisierung der Federkopplung umfassen wenigstens eine Federeinrichtung,
bei einem Torsionsschwingungsdämpfer vorzugsweise eine Mehrzahl von in Umfangs
richtung der beiden Elemente - Primärelement und Sekundärelement - angeordneten
Federeinrichtungen.
Erfindungsgemäß ist wenigstens eine schaltbare Kupplungseinrichtung, umfassend we
nigstens zwei aneinander reibende Elemente - ein erstes Element und ein zweites Ele
ment -, welche Primär- und Sekundärelement (3.1, 3.2) miteinander in Reibverbindung
bringen, in der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen integriert. Des weiteren ist
den aneinander reibenden Elementen eine Krafterzeugungseinrichtung zugeordnet zur
Erzeugung einer kontrollierten Reibverbindung zwischen den aneinander reibenden Ele
menten. Unter kontrolliert ist sowohl die Steuerbarkeit als auch die Regelbarkeit des
Reibschlusses oder eine Überlagerung dieser Möglichkeiten zu verstehen. Die Krafter
zeugungseinrichtung umfasst vorzugsweise eine Betätigungsvorrichtung, wobei diese als
Stellvorrichtung einer vorzugsweise elektronischen Regeleinrichtung fungiert.
Die Begriffe "Primärelement" und "Sekundärelement" beziehen sich auf die Anordnung
und Funktion dieser Elemente in Kraftflussrichtung im Traktionssbetrieb von einer An
triebsmaschine oder Antriebsbaueinheit zum Abtrieb. Das Primärelement ist dabei mit
der Antriebsseite verbunden, während das Sekundärelement mit der Abtriebsseite kop
pelbar ist. Die Funktionen der kraft- bzw. Drehmomentenein- und -ausleitung können je
doch, je nach Betriebsweise des Antriebsstranges (Traktionsbetrieb oder Schleppbe
trieb), auch vom jeweiligen anderen Element übernommen werden, d. h. diese sind nicht
an das Primärelement oder das Sekundärelement gebunden.
Bezüglich der detaillierten konstruktiven Ausführung des Primärelementes und des
Sekundärelementes besteht eine Vielzahl an Möglichkeiten. Vorzugsweise sind diese im
wesentlichen scheibenförmig ausgebildet.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung mit minimaler Bauteilanzahl besteht darin, dass
wenigstens ein Element der Kupplungseinrichtung von einem der beiden Elemente - Primär
element oder Sekundärelement - gebildet wird. Denkbar sind jedoch auch sepa
rate, aneinander reibende Elemente.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, in Abhängigkeit von bestimmten Zu
standsgrößen im Antriebsstrang, beispielsweise der Drehzahl und/oder Last der An
triebsmaschine oder -baueinheit, die durch die von der Kupplungseinrichtung (Reib
kupplung) aufzubringenden Reibkräfte oder Reibmomente, die erzeugte Dämpfungswir
kung in der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, hinsichtlich ihrer Größe
und/oder ihres Verlaufes über den Gesamtbetriebsbereich der Antriebsmaschine zu be
einflussen und damit die Größe der Schwingungsamplitude zu regeln.
Die regelungs-/steuerungstechnische Umsetzung bestimmt dabei den Zeitpunkt der Be
tätigung der Reibkupplung. Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung ist zusätzlich die
Größe der Anpreßkraft zur Erzeugung eines entsprechenden Reibmomentes gezielt
regel-/steuerbar. Dazu ist die Anwendung eines entsprechenden Regel-/Steuer
konzeptes hinsichtlich der Zuschaltbarkeit der Reibkupplung und/oder der aufzubringenden
Betätigungskraft erforderlich.
Konstruktiv umfaßt das Sekundärelement vorzugsweise wenigstens zwei miteinander
vorzugsweise drehfest verbindbare Seitenscheiben. Das Primärelement ist dann räum
lich in axialer Richtung zwischen den beiden Seitenscheiben angeordnet. Ein Element
der Kupplungseinrichtung wird dann von wenigstens einer der beiden Seitenscheiben
des Sekundärelementes gebildet. Vorzugsweise erfolgt dabei unter dem Aspekt einer
gleichmäßigen Krafteinwirkung die Reibverbindung der Reibkupplung mit einem der bei
den Elemente, hier dem Sekundärelement, unter Einbeziehung des anderen zweiten
Elementes, in diesem Fall des Primärelementes. Dabei wird ein weiteres Element der
Kupplungseinrichtung von einem, mit dem Primärelement im Falle eines Torsions
schwingungsdämpfers drehfest verbindbaren und in axialer Richtung verschiebbaren
Kolbenelement gebildet. Die Reibflächen der aneinander reibenden Elemente, welche
von den Seitenscheiben des Sekundärelementes gebildet werden, sind an den zum Pri
märelement weisenden Flächen angeordnet, während die Reibflächen der aneinander
reibenden Elemente, welche vom Primärelement und dem Kolbenelement gebildet wer
den, jeweils an den Seitenflächen dieser Elemente angeordnet sind, die zu den Innenflä
chen des Sekundärelementes bzw. den einander gegenüberliegenden Flächen der Sei
tenscheiben weisen.
Vorzugsweise ist die Kupplungseinrichtung als Scheibenkupplung ausgeführt.
Dies bedeutet, dass die Reibflächen an scheibenförmigen Elementen angeordnet sind.
Dabei wird die Ausführung der Reibflächen in radialer Richtung derart vorgenommen,
dass die Reibflächen wenigstens der miteinander unmittelbar in Reibverbindung bringba
ren reibflächentragenden Elemente, vorzugsweise jedoch alle im gleichen radialen Ab
stand angeordnet sind.
Bezüglich der Ausführung und Funktionsweise der Mittel zur Erzeugung einer kontrollier
baren Anpreßkraft bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. In einer besonders vorteil
haften Ausgestaltung erfolgt die Realisierung des Reibschlusses durch hydraulische
Betätigung der Reibkupplung. Alternativ ist vorgesehen, dass die Betätigung elektromagnetisch,
insbesondere rheomagnetisch, erfolgt. Dazu ist wenigstens eine Betätigungs
einrichtung zur wenigstens mittelbaren Realisierung der Reibverbindung zwischen den
aneinander reibenden Elementen vorgesehen, welche eine Druckmittelversorgungsein
richtung, die einen Druckmittelraum zur Realisierung der Reibverbindung zwischen den
aneinander reibenden Elementen mit Druckmittel beaufschlagt und eines der aneinander
reibenden Elemente gegenüber den anderen in axialer Richtung verschiebt und dadurch
eine Anpressung erzielt. Der Druckmittelraum wird zwischen dem mit dem Primärelement
drehfest verbindbaren und in axialer Richtung verschiebbaren Kolbenelement und
dem Primärelement gebildet. Zusätzlich sind Mittel zur Abdichtung des Druckmittelraumes
in radialer Richtung vorzusehen. Die Druckmittelversorgung erfolgt vorzugsweise
durch Leitungskanäle, welche in den Anschlußelementen der Vorrichtung zur Dämpfung
von Schwingungen angeordnet sind. Dabei kann es sich um rotierende Bauelemente
oder ortsfeste handeln. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass die Druckmittelversor
gungseinrichtung in andere Betriebs- bzw. Druckmittelversorgungseinrichtungen integriert
sein kann und deren Kanäle benutzt werden können.
Die Mittel zur Abdichtung umfassen vorzugsweise eine elastische Dichteinrichtung, welche
Veränderungen der Abmessung des Druckmittelraumes in axialer Richtung ausgleichen
kann unter Beibehaltung der vollständigen Dichtfunktion.
Zur schnellen Bereitstellung der Zusatzdämpfungswirkung bleibt der Druckmittelraum
vorzugsweise ständig befüllt. Dies führt jedoch dazu, dass im Nichtbetätigungszustand
der Reibkupplung trotzdem ein Reibmoment geringer Größe aufgrund des sich infolge
der Fliehkraft einstellenden Flüssigkeitsdruckes einstellt und damit eine zusätzliche
Dämpfungswirkung erzielt wird. Zur Vermeidung dieser zusätzlichen Dämpfungswirkung
sind Mittel zum Ausschluß des Einflusses der Fliehkraft im Druckmittelraum vorgesehen.
Diese umfassen einen zweiten Druckmittelraum, welcher an der vom ersten Druckmittel
raum abgewandeten Seitenfläche des Primärelementes angeordnet ist und über wenigstens
einen Übertrittskanal mit dem ersten Druckmittelraum verbunden ist. Der zweite
Druckraum wird in axialer Richtung von einer Verlängerung der zweiten Seitenscheibe
des Sekundärelementes in radialer Richtung zur Rotationsachse hin begrenzt.
Die Vorrichtung zur Dämpfung, insbesondere die integrierte Reibkupplung kann schaltbar
und/oder steuer- und/oder regelbar ausgeführt sein. Dieser ist dazu eine Regeleinrich
tung mit entsprechender Stelleinrichtung zugeordnet. Die Stelleinrichtung weist wenigstens
einen Eingang auf, welcher mit einer Einrichtung zur wenigstens mittelbaren Erfassung
einer die Last und/oder Drehzahl einer Antriebsmaschine/-baueinheit wenigstens
mittelbar charakterisierenden Größe verbunden ist, und wenigstens einen Ausgang, welcher
mit einer Stellvorrichtung zur wenigstens mittelbaren Beeinflussung des Druckes im
Druckmittelraum gekoppelt ist.
Die erfindungsgemäße Lösung ist vorzugsweise in Antriebssträngen von Fahrzeugen
einsetzbar. Denkbar sind jedoch auch stationäre Anwendungen.
Dabei kann das Primärelement im Traktionsbetrieb wenigstens mittelbar mit der
Antriebsmaschine/-baueinheit gekoppelt und das Sekundärelement mit dem Abtrieb drehfest
verbunden sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen zeichnet sich
durch einen geringen Platzbedarf aus. Durch die Steuerung des Dämpfungsverhaltens
durch einfaches Zuschalten der Zusatzdämpfungswirkung oder der gezielten Rege-
lung/Steuerung kann das Dämpfungsverhalten optimal über den gesamten Betriebsbe
reich den Erfordernissen im Antriebsstrang angepaßt werden. Insbesondere beim Ein
satz in Kraftfahrzeugen erhöht dies den Fahrkomfort. Zusätzlich wird dadurch der Ver
schleiß der Bauteile reduziert.
Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Steuerung der Hysterese einer Vorrich
tung zur Dämpfung von Schwingungen nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die
Einstellung der Größe der Reibkräfte in Abhängigkeit einer die Last und/oder die Dreh
zahl der Antriebsbaueinheit wenigstens mittelbar beschreibenden Größe erfolgt. So ist es
denkbar, im Betriebsbereich geringer Last und/oder hoher Drehzahl der Antriebsbauein
heit die Reibkupplung außer Betrieb zu nehmen, während in Betriebsbereichen großer
Last und/oder niedriger Drehzahl der Antriebsbaueinheit die Reibkupplung in der Vor
richtung zur Dämpfung von Schwingungen zugeschaltet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Fol
genden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt eines beispielhaft gewählten Antriebsstrangs im Axialschnitt mit
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung eines rotierenden
Bauteiles;
Fig. 2 eine Detailansicht der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen gemäß Fig.
1 mit einer vorteilhaften Dichteinrichtung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines vorteilhaften Regelungskonzepts;
Fig. 4 ein Schema zur Verdeutlichung der Funktionsweise der Dichteinrichtung;
Fig. 5 eine Gegenüberstellung des Einflusses der Hysterese auf die Schwingungsam
plituden einer konventionellen Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen und
einer erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtung zur Dämpfung von
Schwingungen.
Die Fig. 1 verdeutlicht anhand eines Ausschnittes aus einem beispielhaft gewählten
Antriebsstrang 1 für ein Fahrzeug einen möglichen Grundaufbau und die Funktionsweise
einer erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen, ins
besondere eines in der Fig. 2 im Detail dargestellten Torsionsschwingungsdämpfers 2.
Die Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen, insbesondere der Torsionsschwin
gungsdämpfer 2 umfaßt ein Primärelement 3.1 und ein Sekundärelement 3.2, welche
wenigstens über ein Federpaket, vorzugsweise eine Mehrzahl von Federpaketen 4.1 bis
4.N, in Umfangsrichtung miteinander gekoppelt und entgegen der Federkraft der Feder
paktete 4.1 bis 4.N gegeneinander begrenzt verdrehbar sind.
Die Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen, insbesondere der Torsionsschwin
gungsdämpfer 2 ist im dargestellten Fall zwischen einer hier nicht im einzelnen darge
stellten Antriebsbaueinheit 1.1 und einer hier nicht im einzelnen dargestellten Getriebe
baueinheit 1.2 angeordnet. Bei Drehmomentenübertragung in Kraftflussrichtung im Trak
tionsbetrieb betrachtet von der Antriebsbaueinheit zu den Rädern eines Kraftfahrzeuges
ist das Primärelement 3.1 wenigstens mittelbar drehfest mit der Antriebsseite, insbeson
dere der Antriebsbaueinheit verbunden und wird daher auch als antriebsseitiges Element
bezeichnet. Das Sekundärelement 3.2 ist demgegenüber wenigstens mittelbar drehfest
mit den anzutreibenden Elementen verbunden und wird daher als abtriebsseitiges Ele
ment bezeichnet. Das Primärelement 3.1 ist in der Fig. 1 wenigstens mittelbar drehfest
mit einer Abtriebswelle der hier nicht dargestellten Antriebsbaueinheit 1.1, insbesondere
der Kurbelwelle 5 verbunden. Die Verbindung erfolgt dabei über eine Adaptereinrichtung
6, welche vorzugsweise eine Adapterwelle 7 umfaßt, die drehfest mit der Kurbelwelle 5
verbunden ist und welche das Primärelement 3.1 trägt.
Zur Realisierung der drehfesten Verbindungen zwischen der Adapterwelle 7 und der
Kurbelwelle 5 bzw. der Adapterwelle 7 und dem Primärelement 3.1 bestehen eine Viel
zahl von Möglichkeiten. Im dargestellten Fall wird die drehfeste Verbindung zwischen der
Adapterwelle 7 und Kurbelwelle 5 mittels Befestigungselementen 8 hergestellt. Die
drehfeste Verbindung zwischen der Adapterwelle 7 und dem Primärelement 3.1 wird im
dargestellten Fall mit Hilfe einer Profilverbindung realisiert. Im speziellen Fall ist diese
Profilverbindung als Keilwellenverbindung 11 ausgeführt. Eine derartige Keilwellenver
bindung 11 hat den Vorteil einer axialen Verschiebbarkeit des Primärelementes 3.1 ge
genüber der Adapterwelle 7 bzw. den nachfolgenden Elementen des Antriebsstranges 1.
Diese axiale Verschiebbarkeit ist jedoch in den meisten Fällen nicht zwingend erforder
lich.
Das Sekundärelement 3.2 ist im vorliegenden Fall mittelbar drehfest mit den anzutrei
benden Elementen, im speziellen Fall den Kupplungseinrichtungen der Getriebebauein
heit 1.2 verbunden, die die weitere Drehmomentenübertragung zum Getriebe überneh
men.
Erfindungsgemäß ist in der Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen eine Kupp
lungseinrichtung, vorzugsweise eine hydraulisch betätigbare Reibkupplung, integriert.
Diese umfaßt wenigstens zwei reibflächentragende Elemente, welche miteinander mit
Hilfe einer Krafterzeugungseinrichtung durch Aneinanderpressen in Reibverbindung
bringbar sind. Diese Krafterzeugungseinheit ist dazu vorgesehen, sowohl eine bestimmte
vordefinierbare Anpreßkraft bei Aktivierung der Kupplung zu erzeugen, wobei bei Deakti
vierung die Anpreßkraft auf Null zurückgeht, als auch die Anpreßkraft zu steuern oder zu
regeln.
Diese Reibkupplung ist im Beispiel gemäß den Fig. 1 und 2 als Scheibenkupplung 15
ausgeführt, wobei diese eine erste antriebsseitige ringförmige Kupplungsscheibe 16 und
eine zweite abtriebsseitige ringförmige Kupplungsscheibe 17 aufweist, die miteinander in
Reibverbindung bringbar sind. Die erste antriebsseitige Kupplungsscheibe 16 bildet da
bei das erste Element und die zweite abtriebsseitige Kupplungsscheibe 17 bildet das
zweite Element. Die erste antriebsseitige Kupplungsscheibe 16 wird dabei von einem,
dem Primärelement 3.1 zugeordneten Kolbenelement 18 getragen. Die zweite, ab
triebsseitige Kupplungsscheibe 17 wird vom Sekundärelement 3.2 getragen.
Weiterhin weist im beschriebenen Ausführungsbeispiel der Torsionsschwingungsdämpfer
2 eine weitere Reibkupplung in Form einer Scheibenkupplung 15' auf.
Die Scheibenkupplung 15' weist eine erste antriebsseitige Kupplungsscheibe 16' und
eine zweite abtriebsseitige ringförmige Kupplungsscheibe 17' auf, die miteinander in
Reibverbindung bringbar sind. Die erste antriebsseitige Kupplungsscheibe 16' bildet da
bei das erste und die zweite abtriebsseitige Kupplungsscheibe 17' bildet das zweite der
aneinander reibenden Elemente. Die zweite abtriebsseitige Kupplungsscheibe 17' wird
von der zweiten Seitenscheibe 3.2b des Sekundärelements 3.2 getragen, die erste an
triebsseitige Kupplungsscheibe 16' vom Primärelement 3.1.
Die Reibschlüsse in radialer Richtung zwischen der ersten antriebsseitigen Kupplungs
scheibe 16 und der zweiten abtriebsseitigen Kupplungsscheibe 17 sowie zwischen der
ersten antriebsseitigen Kupplungsscheibe 16' und der zweiten abtriebsseitigen Kupp
lungsscheibe 17' werden im Ausführungsbeispiel in einem gemeinsamen Teilbereich 19
erzeugt, die durch die jeweiligen Innendurchmesser d1 und Aussendurchmesser d2 der
Kupplungsscheiben 16 und 17 bzw. 16' und 17' beschreibbar ist, um gleichmäßige Kräfteverteilungen
zu erhalten. In dem Teilbereich 19 sind dazu entsprechende Reibflächen
vorgesehen. Diese können entweder von den Kupplungsscheiben 16 und 17 bzw. 16'
und 17' selbst gebildet werden oder aber von entsprechenden Reibbelägen, welche auf
die Kupplungsscheiben 16 und 17 bzw. 16' und 17' in dem Teilbereich 19 aufgebracht
sind. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, jeweils an beiden miteinander in Reibverbindung
bringbaren Flächen Reibbeläge vorzusehen, sondern es genügt an einem.
Räumlich erfolgt die Anordnung des Primärelementes 3.1 somit in axialer Richtung zwischen
dem Sekundärelement 3.2 und der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 16. Die
antriebsseitige Kupplungsscheibe 16 wiederum ist ebenfalls räumlich zwischen dem Primärelement
3.1 und dem Sekundärelement 3.2 angeordnet. Die Ausbildung des Sekun
därelementes 3.2 erfolgt derart, dass diese im Bereich des zu realisierenden Reibschlusses
zwischen der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 16 und dem Primärelement 3.2
verlängert in radialer Richtung zur Symmetrieachse des Antriebsstranges 1, insbesonde
re zur Rotationsachse der Kurbelwelle 5 hin ausgebildet sind.
Um den Reibschluss zwischen den Kupplungsscheiben 16 bzw. 16' und den Kupplungs
scheiben 17 bzw. 17' erzeugen zu können, ist die erste antriebsseitige Kupplungsscheibe
16 bzw. 16' gegenüber dem Primärelement 3.1 und damit der abtriebsseitigen Kupplungsscheibe
17 bzw. 17' axial verschiebbar ausgeführt. Diese Verschiebbarkeit kann auf
unterschiedliche Art und Weise realisiert werden. Im dargestellten Fall wird die axiale
Verschiebbarkeit mit Hilfe einer sogenannten Keilwellenverbindung 11 gewährleistet. Frei
von axialen Sicherungsmitteln besteht somit einerseits die Möglichkeit bei entsprechen
der Kraftbeaufschlagung der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 16 diese in axialer
Richtung gegenüber dem Primärelement 3.1 zu verschieben und diese je nach Kraftauf
wand mehr oder weniger stark gegen die abtriebsseitige Kupplungsscheibe 17 zu pressen
und damit die Reibkraft zu verändern. Andererseits kann auch das Primärelement
3.1 gegenüber der zweiten Seitenscheibe 3.2b oder des Sekundärelements 32 verschoben
werden, so dass ein variabler Anpreßdruck zwischen der Kupplungsscheibe 16' und
der Kupplungsscheibe 17' ermöglicht wird.
Die gesamte Verbindung zwischen der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 16 zum Pri
märelement 3.1 und zur Kurbelwelle 5 ist gemäß der Fig. 1 im Ausführungsbeispiel wie
folgt realisiert. Das Primärelement 3.1 weist in Umfangsrichtung einen sich in axialer
Richtung erstreckenden Vorsprung 25 auf. Dieser trägt bezogen auf die Rotations- bzw.
Symmetrieachse R des Torsionsschwingungsdämpfers 2 an seinem Außenumfang 26
eine Verzahnung 27. Weiterhin weisen die Adapterwelle 7 sowie die erste antriebsseitige
Kupplungsscheibe 16 an ihren jeweiligen Innenumfängen 28 und 29 zur Verzahnung 27
komplementäre Verzahnungen 55 bzw. 56 auf. Diese Verzahnungen 27, 55 und 56 bilden
die Keilwellenverbindung 11 zwischen der Adapterwelle 7 und dem Primärelement
3.1.
Zur Realisierung der Anpreßbarkeit der ersten antriebsseitigen Kupplungsscheiben 16
bzw. 16 auf die abtriebsseitigen Kupplungsscheiben 17 bzw. 17' ist eine Druckmittelver
sorgungseinrichtung 30 vorgesehen. Die Druckmittelversorgungseinrichtung 30 umfaßt
wenigstens einen Druckmittelzuführkanal 31. Dieser Druckmittelzuführkanal 31 versorgt
einen Druckmittelraum 32, welcher zwischen dem Primärelement 3.1 und der antriebs
seitigen Kupplungsscheibe 16 ausgebildet ist, mit Druckmittel.
Zur Bildung eines Druckmittelraumes 32 ist in radialer Richtung zwischen dem Primä
relement 3.1 und der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 16 eine Dichtung 35 vorgesehen.
Diese Dichtung 35 ist in der Weise bewegbar, dass eine Veränderung des axialen
Abstandes zwischen dem Primärelement 3.1 und der antriebsseitigen Kupplungsscheibe
16 eine sichere Dichtfunktion gewährleistet. Die Lage und Verformung der Dichtung 35
im drucklosen Zustand ergibt sich aus der Fig. 4a), die Dichtwirkung im druckbeauf
schlagten Zustand ist der Fig. 4b) zu entnehmen.
Jeder Druckmittelzuführkanal 31 umfaßt wenigstens einen Teilabschnitt 36, welcher in
die Adapterwelle 7 eingearbeitet ist und mit Druckmittel befüllbar ist. Des weiteren sind
Zuführleitungen 37 vorgesehen, welche den Druckmittelkanälen 31 zugeordnet sind. Der
Übertritt vom Teilabschnitt 36 zum Druckmittelraum 32 erfolgt über eine entsprechende
Durchgangsöffnung 38, welche in den Vorsprung 25 eingearbeitet ist und den Druckmit
telraum 32 mit dem Teilabschnitt 36 verbindet. Die konstruktive Ausgestaltung bzw. Zu
ordnung der dem Torsionsschwingungsdämpfer 2 nachgeordneten Elemente ist dabei so
gewählt, dass stets eine sichere Führung des Druckmittels in den Druckmittelraum 32
gewährleistet ist. Dies bedeutet im einzelnen, dass entsprechende abgedichtete Kam
mern vorgesehen sind.
Die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers 2 wird im
Folgenden näher beschrieben. Bei Beaufschlagung des Druckmittelraumes 32 mit Druck
mittel (Drucköl) werden sowohl der Kolben 18 als auch das Primärelement 3.1 (gegen
sinnig) axial verschoben. Der Kolben 18 in Richtung der Seitenscheibe 3.2a, das Primä
relement 3.1 in Richtung der Seitenscheibe 3.2b. Auf diese Weise werden die Axialkräfte
ausgeglichen. Beide Kupplungen 15 und 15' wirken im Bereich 19 zwischen den Durch
messern d1 und d2.
Aufgrund der Kopplung zwischen der Seitenscheibe 3.2a mit der Seitenscheibe 3.2b des
Sekundärelementes 3.2 erfolgt also eine Anpressung der zweiten Seitenscheibe 3.2b
gegen das Primärelement 3.1. Dadurch wird es möglich, dass ein Teil des von der Kur
belwelle 5 im Antriebsstrang 1 zu übertragenden Drehmomentes unter Umgehung der
Federpakete 4.1 bis 4.N auf das Sekundärelement 3.2 übertragen wird. Dies führt dazu,
dass die zur Realisierung einer Dämpfungswirkung aufbringbaren Reibmomente gegen
über einer konventionellen Ausführung ohne integrierte Reibkupplung verändert wird. Die
Steuerung des erzeugbaren Reibmomentes erfolgt dabei über die Größe des sich im
Druckmittelraum 32 einstellenden Druckes p.
Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Regeleinrichtung 39 zur Regelung des Reib
momentes. Diese Regeleinrichtung 39 ist Bestandteil einer Krafterzeugungseinrichtung
zur Erzeugung einer kontrollierten Reibverbindung der aneinander reibenden Elemente.
Sie besteht im wesentlichen aus einer Stelleinrichtung 40, welche wenigstens zwei Ein
gänge 41 und 42 aufweist. Der erste Eingang 41 ist wenigstens mittelbar mit einer Ein
richtung zur Erfassung und/oder Vorgabe einer, die Geschwindigkeit und/oder Drehzahl
der Antriebsmaschine wenigstens mittelbar beschreibenden Größe gekoppelt, während
der zweite Eingang 42 mit einer Einrichtung zur Erfassung bzw. Ermittlung einer, den
aktuellen Lastzustand der Antriebsmaschine wenigstens mittelbar beschreibenden Größe
verbunden ist. Als diese kann beispielsweise ein Sensor zur Erfassung der Lastge
berstellung 43 dienen. Die Stelleinrichtung 40 umfaßt des weiteren wenigstens einen
Ausgang 44 zur Ausgabe einer Stellgröße Y zur Beaufschlagung einer Einrichtung zur
Erzeugung eines entsprechend geforderten Druckes p im Druckmittelraum 32. Die Stel
leinrichtung kann dabei verschiedenartig ausgeführt sein, entscheidend ist lediglich, dass
das Druckmittelversorgungssystem 30 entsprechende Stellvorrichtungen 61 aufweist,
welche die Größe des Druckes p im Druckmittelraum 32 beeinflussen können. Die Er
mittlung des erforderlichen einzustellenden Druckes p im Druckmittelraum 32 in der
Steuereinrichtung erfolgt über entsprechende Einrichtungen in der Steuereinrichtung 40,
welche eine Zuordnung entsprechend der Eingangsgrößen vornehmen.
Vorzugsweise ist unter einem weiteren Aspekt der Erfindung der mit Druckmittel beauf
schlagbare Druckmittelraum 32 aus Gründen einer raschen Ansprechbarkeit des Tor
sionsschwingungsdämpfers 2 und der Erzielung der Beeinflussbarkeit des Dämpfungs
verhaltens ständig mit Druckmittel befüllt. Dies bewirkt jedoch im Betrieb des Antriebs
stranges 1, d. h. bei Kraftübertragung im Traktionsbetrieb von der Antriebsmaschine 1.1
zum Abtrieb des Fahrzeuges die Ausbildung eines rotierenden Flüssigkeitsringes auf
grund der Fliehkraft, welche auch in den Zuständen, in welchen keine Beeinflussbarkeit
des Dämpfungsverhaltens gewünscht wird, zu dieser Beeinflussung führen würde. Zu
diesem Zweck sind Mittel 45 zum Ausschluß der Wirkung des Einflusses der Fliehkraft
vorgesehen. Dies bedeutet im konkreten Fall, dass beidseitig des Primärelementes 3.1
gleiche Druckverhältnisse einzustellen sind, so dass keinerlei Verbindung zwischen Pri
mär- und Sekundärelement 3.1 und 3.2 über das Druckmittel realisiert wird. Dabei wird
das im Druckmittelraum 32 vorhandene Druckmittel zum Druckausgleich genutzt. Zu die
sem Zwecke umfassen die Mittel 45 zum Ausschluß der Wirkung des Einflusses der
Fliehkraft wenigstens zwei Druckausgleichskammern 46 und 47, welche dem Druckmit
telraum 32 beidseitig zugeordnet sind. Die Druckausgleichskammer 46 wird dabei vom
Primärelement 3.1 und der Seitenscheibe 3.2b des Sekundärelementes gebildet. Die
Druckausgleichskammer 47 wird, wie in der Fig. 2 dargestellt ist, von der Seitenscheibe
3.2a des Sekundärelementes 3.2 und der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 16 gebildet.
Zur Versorgung der Druckausgleichskammern 46 und 47 mit Druckmittel im entspre
chenden Verhältnis zur Druckmittelfüllung im Druckmittelraum 32 sind entsprechende
Übertrittsbohrungen 48 und 49 vorgesehen, welche den Druckmittelraum 32 jeweils mit
der Druckausgleichskammer 46 und der Druckausgleichskammer 47 verbinden. Diese
Übertrittsbohrungen sind in das Primärelement 3.1 und in der antriebsseitigen Kupp
lungsscheibe 16 eingearbeitet. Zur gleichmäßigen Versorgung sind die Übertrittsöffnun
gen 48 und 49 im gleichen Verhältnis in Umfangsrichtung auf einen bestimmten Durch
messer d5 der antriebsseitigen Kupplungsscheibe 16 und des Primärelementes 3.1 an
geordnet. Die Übertrittsöffnungen 48 und 49 weisen dabei gleiche Querschnitte auf. Zur
Ausbildung der Druckkammern 46 bzw. 47 sind die Seitenscheibe 3.2a und 3.2b in ra
dialer Richtung in Richtung auf die Dämpfersymmetrieachse R verlängert ausgeführt, so
dass sich diese gewünschten Druckverhältnisse einstellen können. Der Übertritt von
Druckmittel aus dem Druckraum 32 erfolgt dabei während des Betriebes aus dem im
Druckraum 32 rotierenden Flüssigkeitsring in die Druckausgleichskammern 46 und 47.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten konstruktiven Ausführungen für die Integration
der hydraulisch betreibbaren Reibkupplung 15 in die Vorrichtung zum Dämpfen von
Schwingungen, insbesondere der Torsionsschwingungsdämpfer 2, stellen bevorzugte
Ausführungen dar, die jedoch den Grundgedanken der Integration der Reibkupplung in
die Dämpfereinrichtung 2 nicht begrenzen. Andere konstruktive Ausgestaltungsmöglich
keiten, welche von dem erfindungsgemäßen Grundgedanken Gebrauch machen, sind
ebenfalls denkbar. Diese hängen vom konkreten Einsatzerfordernis ab und liegen im
Ermessen des zuständigen Fachmannes.
Die Fig. 5a) und b) verdeutlichen anhand einer Gegenüberstellung zweier Kennlinien
das Dämpfungsverhalten einer konventionellen Vorrichtung zur Dämpfung von Schwin
gungen mit integrierten Reibkupplungen 15 und 15' im Betriebsbereich niedriger Dreh
zahlen. Die Fig. 5a) gibt das Verhalten eines konventionellen Torsionsschwingungs
dämpfers 2' wieder, die Fig. 5b) zeigt das Dämpfungsverhalten des erfindungsgemäßen
Torsionsschwingungsdämpfers 2 nach Fig. 1 und Fig. 2.
Zur Verdeutlichung ist in der Fig. 5a) ein Torsionsschwingungsdämpfer 2' gemäß dem
Stand der Technik und in der Fig. 5b) ein Torsionsschwingungsdämpfer 2 gemäß der
Erfindung dargestellt. Die wesentlichen Merkmale der jeweiligen Torsionsschwingungs
dämpfer 2 und 2' sind mit Hilfe von Bezugszeichen gekennzeichnet.
Wie der Fig. 5a) zu entnehmen ist, umfaßt der konventionelle Torsionsschwingungs
dämpfer 2' ein im Wesentlichen rotationssymmetrisches Primärelement 3.1' und ein
ebenfalls rotationssymmetrisches Sekundärelement 3.2'. Das Primärelement 3.1' und
das Sekundärelement 3.2' sind über N' auf einen Umfangskreis bezüglich einer Rotati
onsachse R' angeordnete Federpakete 4.1' bis 4.N' miteinander gekoppelt, so dass das
Primärelement 3.1' gegenüber dem Sekundärelement 3.2' entgegen der Federkraft die
ser Federpakete 4.1' bis 4.N' begrenzt verdrehbar ist. Der Übersichtlichkeit halber ist
zusätzlich die Kraftflussrichtung bei der Kraftübertragung im Traktionsbetrieb von einer
Antriebseinheit zu einer Getriebebaueinheit durch Pfeile mit dem Bezugszeichen K' ein
gezeichnet.
Die Fig. 5b) zeigt den erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer 2 gemäß den
Fig. 1 und 2 mit den durch Bezugszeichen gekennzeichneten wesentlichen Merk
malen, nämlich die über die Federpakete 4.1 bis 4.N gekoppelten Primär- und Sekundä
relemente 3.1 und 3.2, die schaltbare(n) Scheibenkupplung(en) 15 (und 15') mit dem
Kolbenelement 18 und den zwischen dem Kolbenelement 18 und dem Primärelement
3.1 angeordneten Druckmittelraum 32, welcher über die Druckmittelversorgungseinrich
tung 30 mit Druckmittel versorgt wird. In Analogie zum in Fig. 5a) dargestellten konven
tionellen Torsionsschwingungsdämpfer 2' ist auch hier die Kraftflussrichtung mit Hilfe von
durch das Bezugszeichen K gekennzeichneten Pfeile hervorgehoben. Die Rotations
symmetrie der gesamten Anordnung ergibt sich in Bezug auf die Rotationsachse R.
Die beiden Torsionsschwingungsdämpfer 2 und 2' werden im Beispiel gemäß der Fig. 5
antriebsseitig mit einer mittleren Drehzahl von 280 Umdrehungen/min beaufschlagt. Zu
sätzlich werden die Torsionsschwingungsdämpfer 2 und 2' zum Schwingen angeregt,
wobei die Periodendauer der Schwingung 100 msec beträgt. Aufgrund dieser Schwin
gungsanregung variiert die Drehzahl sinusförmig im Drehzahlbereich zwischen 260 und
300 U/min. Die zeitliche Variation der Eingangsdrehzahlen der beiden Torsionsschwin
gungsdämpfer 2 und 2' sind in der Fig. 5 dargestellt und mit den Bezugszeichen EK
(konventioneller Torsionsschwingungsdämpfer 2') und EE (erfindungsgemäßer Tor
sionsschwingungsdämpfer 2) gekennzeichnet.
Infolge dieser Variation der Eingangsdrehzahl EK wird der konventionelle Torsions
schwingungsdämpfer quasi resonant angeregt. Aufgrund dieser quasi resonanten Anre
gung variiert die Ausgangsdrehzahl im Drehzahlbereich zwischen 180 und 400 U/min.
Diese Ausgangsdrehzahlvariation des konventionellen Torsionsschwingungsdämpfers 2'
ist in der Fig. 5a) dargestellt und mit Hilfe des Bezugszeichens AK gekennzeichnet.
Demgegenüber findet beim erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer 2 gemäß
den Fig. 1, 2 und 5b) keine resonante Anregung statt. Die Ausgangsdrehzahl AE
folgt weitgehend der Eingangsdrehzahl EE des Torsionsschwingungsdämpfers 2:
AE ≈ EE.
Die Fig. 5c) zeigt in vereinfachter Darstellung das Schwingungsverhalten des erfin
dungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers 2 gemäß den Fig. 1, 2 und 5b) im
Vergleich zum Schwingungsverhalten eines konventionellen Torsionsschwingungs
dämpfers 2' gemäß der Fig. 5a) in Abhängigkeit von der Drehzahl. Die Fig. 5c) stellt
zu diesem Zweck das Verhältnis der Ausgangsschwingungsamplitude zur Eingangs
schwingungsamplitude in Abhängigkeit von der auf die Resonanzdrehzahl des konven
tionellen Torsionsschwingungsdämpfers 2' normierten Drehzahl dar.
Der Fig. 5c) ist zu entnehmen, dass der konventionelle Torsionsschwingungsdämpfer 2'
im Bereich niedriger Drehzahl abtriebsseitig zunächst weitgehend der antriebsseitigen
Drehzahl folgt. Im Bereich der Resonanzfrequenz des Federsystems (Federpakete 4.1'
bis 4.N') führen antriebsseitige Drehzahlschwankungen dazu, dass abtriebsseitig die
Drehzahl in weit größerem Umfang variiert. Erst bei hohen Drehzahlen kann die eigentli
che Dämpfungswirkung des Federsystems auf die Federpakete 4.1 bis 4.N beobachtet
werden. In der Fig. 5c) ist dies dadurch ersichtlich, dass das Amplitudenverhältnis der
Ausgangsdrehzahlvariation zur Eingangsdrehzahlvariation unter den Wert von "1" fällt
und für sehr hohe Drehzahlen weitgehend verschwindet.
Demgegenüber folgt bei einem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer im
Bereich niedriger und mittlerer antriebsseitiger Eingangsdrehzahl die abtriebsseitige
Ausgangsdrehzahl im Wesentlichen dieser antriebsseitigen Eingangsdrehzahl. Das
Dämpfungsverhalten bei hohen antriebsseitigen Eingangsdrehzahlen bleibt weitgehend
unverändert.
1
Antriebsstrang
1.1
Antriebseinheit
1.2
Getriebebaueinheit
2
,
2
' Torsionsschwingungsdämpfer
3.1
,
3.1
' Primärelement (antriebsseitiges Element)
3.2
,
3.2
' Sekundärelement (abtriebsseitiges Element)
3.2
a erste Seitenscheibe des Sekundärelementes
3.2
b zweite Seitenscheibe des Sekundärelementes
4.1
bis
4.
N Federpakete
4.1
'
bis
4.
N' Federpakete
5
Kurbelwelle
6
Adaptereinrichtung
7
Adapterwelle
8
Befestigungselemente
11
Keilwellenverbindung
15
,
15
' Scheibenkupplung
16
,
16
' antriebsseitige Kupplungsscheibe
17
,
17
' abtriebsseitige Kupplungsscheibe
18
Kolbenelement
19
Bereich
25
Vorsprung
26
Außenumfang
27
Verzahnung
28
Innenumfang
29
Innenumfang
30
Druckmittelversorgungseinrichtung
31
Druckmittelzuführkanäle
32
Druckmittelraum
35
Dichtungselement
36
Teilabschnitt
38
Durchgangsöffnung
39
Regeleinrichtung
40
Stelleinrichtung
41
erster Eingang
42
zweiter Eingang
43
Sensor zur Erfassung der Lastgeberstellung
44
Ausgang
45
Mittel zum Ausschluß der Wirkung des Einflusses der Fliehkraft
46
Druckausgleichskammer
47
Druckausgleichskammer
48
Übertrittsöffnung
49
Übertrittsöffnung
55
Verzahnung der antriebsseitigen Kupplungsscheibe
56
Verzahnung der Adapterwelle
61
Stellvorrichtung
d1
d1
Innendurchmesser
d2
d2
Aussendurchmesser
d5
d5
Durchmesser
p Druck im Druckmittelraum
EK
p Druck im Druckmittelraum
EK
Eingangsdrehzahl konventioneller Torsionsschwingungsdämpfer
AK
AK
Ausgangsdrehzahl konventioneller Torsionsschwingungsdämpfer
EE
EE
Eingangsdrehzahl erfindungsgemäßer Torsionsschwingungsdämpfer
AE
AE
Ausgangsdrehzahl erfindungsgemäßer Torsionsschwingungsdämpfer
R, R' Rotationsachse
K, K' Kraftflussrichtung
N, N' Anzahl der Federpakete
Y Stellgröße
R, R' Rotationsachse
K, K' Kraftflussrichtung
N, N' Anzahl der Federpakete
Y Stellgröße
Claims (23)
1. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere Torsionsschwin
gungsdämpfer (2);
- 1. 1.1 mit wenigstens zwei Elementen - einem Primärelement (3.1) und einem Sekundärelement (3.2) -, die über eine Federkopplung miteinander koppelbar sind.
- 2. 1.2 mit Mitteln zur Realisierung der Federkopplung, umfassend wenigstens ei
ne Federeinrichtung (4.1, 4.N);
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - 3. 1.3 mit wenigstens einer schaltbaren Kupplungseinrichtung (15, 15'), umfas send wenigstens zwei aneinander reibende Elemente (16, 17; 16', 17'), welche Primär- und Sekundärelement (3.1, 3.2) miteinander in Reibverbindung bringen;
- 4. 1.4 mit einer Krafterzeugungseinrichtung (39) zur Erzeugung einer kontrollierten Reibverbindung der aneinander reibenden Elemente (16, 17; 16', 17').
2. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass wenigstens ein Element der Kupplungseinrichtung (15) von
Primär- und/oder Sekundärelement (3.1, 3.2) gebildet wird.
3. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach einem der Ansprüche 1 oder
2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- 1. 3.1 das Sekundärelement (3.2) umfaßt wenigstens zwei, miteinander drehfest verbindbare Seitenscheiben (3.2a, 3.2b);
- 2. 3.2 das Primärelement (3.1) ist räumlich in axialer Richtung in Einbaulage be trachtet zwischen den beiden Seitenscheiben (3.2a, 3.2b) angeordnet;
- 3. 3.3 ein Element der Kupplungseinrichtung (15) wird von wenigstens einer der beiden Seitenscheiben (3.1a, 3.2b) des Sekundärelementes (3.2) gebildet.
4. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach einem der Ansprüche 2 oder
3, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Element der Kupplungseinrichtung
(15) von einem, mit dem Primärelement (3.1) drehfest verbindbaren und in axialer
Richtung in Einbaulage betrachtet verschiebbaren Kolbenelement (18) gebildet
wird.
5. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach Anspruch 3, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmaie:
- 1. 5.1 ein weiteres drittes Element der Kupplungseinrichtung (15') wird von der zweiten Seitenscheibe (3.2b) des Sekundärelementes (3.2) gebildet;
- 2. 5.2 ein weiteres viertes Element der Kupplungseinrichtung (15') wird vom Pri märelement (3.1) gebildet.
6. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung als Scheibenkupplung
(15, 15') ausgeführt ist.
7. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach Anspruch 6, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
- 1. 7.1 die Reibflächen der einzelnen reibflächentragenden Elemente (16; 17; 3.2; 3.2b; 3.1) sind jeweils in radialer Richtung in einem Bereich (19) angeordnet, wel cher sich durch einen ersten inneren Durchmesser d1 und einen zweiten äußeren Durchmesser d2 beschreiben läßt;
- 2. 7.2 wenigstens die Reibflächen der beiden unmittelbar aneinander reibenden Elemente (16, 17 bzw. 16' und 17') sind im gleichen Bereich (19) angeordnet.
8. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Reibflächen der aneinander reibenden Elemente (16, 17
bzw. 16', 17') im gleichen Bereich (19) angeordnet sind.
9. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Reibflächen der reibflächentragenden Elemente, welche
von den Seitenscheiben (3.2a, 3.2b) des Sekundärelementes (3.2) gebildet wer
den, an den zum Primärelement (3.1) weisenden Flächen gebildet werden, wäh
rend die Reibflächen der aneinander reibenden Elemente, welche von dem Primä
relement (3.1) und dem Kolbenelement (18) gebildet werden, an den Seitenflä
chen dieser Elemente (3.1, 18) angeordnet sind; die zu den Innenflächen des Se
kundärelementes (3.2) bzw. den einander gegenüberliegenden Flächen der Sei
tenscheiben (3.2a, 3.2b) weisen, gebildet werden.
10. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (15, 15') hydraulisch
oder elektromagnetisch betätigbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- 1. 11.1 eine Krafterzeugungseinrichtung (39) zur Erzeugung einer kontrollierbaren Anpreßkraft der aneinander reibenden Elemente (16, 17 bzw. 16' und 17') umfas send wenigstens eine Betätigungseinrichtung zur Realisierung der Reibverbin dung zwischen den aneinander reibenden Elementen (16, 17 bzw. 16' und 17');
- 2. 11.2 die Betätigungseinrichtung umfaßt eine Druckmittelversorgungseinrichtung (30), die einen Druckmittelraum (32) zur Realisierung der Reibverbindung zwi schen den reibflächentragenden Elementen (16, 17 bzw. 16' und 17') mit Druck mittel beaufschlagt.
12. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach Anspruch 9, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
- 1. 12.1 der Druckmittelraum (32) wird zwischen dem, mit dem Primärelement (3.1) drehfest verbindbaren und in axialer Richtung in Einbaulage betrachtet verschieb baren Kolbenelement (18) und dem Primärelement (3.1) gebildet;
- 2. 12.2 es sind Dichtungselemente (35) zur Abdichtung des Druckmittelraumes (32) in radialer Richtung vorgesehen.
13. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Dichtungselemente ein elastisches Dichtelement (35)
umfassen, welches Veränderungen der Abmessung des Druckmittelraumes (32)
in axialer Richtung ausgleicht.
14. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach einem der Ansprüche 10 bis
12, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (45) zum Ausschluß des Einflusses der
Fliehkraft im Druckmittelraum (32) vorgesehen sind.
15. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach Anspruch 14, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
- 1. 15.1 es ist wenigstens eine Druckausgleichskammer (46) vorgesehen, welche an der vom ersten Druckmittelraum (32) abgewandeten Seitenfläche des Primä relementes angeordnet ist;
- 2. 15.2 der Druckmittelraum (32) und die Druckausgleichskammer (46) sind über wenigstens einen Übertrittskanal (47) miteinander verbunden.
16. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach Anspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Druckausgleichskammer (46) in axialer Richtung von einer
Verlängerung der zweiten Seitenscheibe (3.2b) des Sekundärelementes (3.2) in
radialer Richtung zur Rotationsachse (R) hin begrenzt wird.
17. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach einem der Ansprüche 10 bis
16, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- 1. 17.1 die Krafterzeugungseinrichtung umfaßt wenigstens eine Regeleinrichtung (39), welche eine Stelleinrichtung (40) umfaßt,
- 2. 17.2 die Stelleinrichtung (40) weist wenigstens einen Eingang (41, 42) auf, welcher mit einer Einrichtung zur wenigstens mittelbaren Erfassung einer, die Last und/oder Drehzahl einer Antriebsbaueinheit (1.1) wenigstens mittelbar charakteri sierenden Größe verbunden ist;
- 3. 17.3 die Stelleinrichtung (40) weist wenigstens einen Ausgang (44) auf, welcher mit einer Stellvorrichtung (61) zur wenigstens mittelbaren Beeinflussung des Druckes (p) im Druckmittelraum (32) gekoppelt ist.
18. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach einem der Ansprüche 1 bis
17, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärelement (3.1) im Einbauzustand in
einem Antriebsstrang (1) in Kraftflussrichtung (K) im Traktionsbetrieb betrachtet
wenigstens mittelbar mit der Antriebsbaueinheit (1.1) gekoppelt ist und das Se
kundärelement (3.2) mit dem Abtrieb (1.2) drehfest verbunden ist.
19. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen nach einem der Ansprüche 1 bis
18, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärelement (3.2) im Einbauzustand
in einem Antriebsstrang (1) in Kraftflussrichtung (K) im Traktionsbetrieb betrachtet
wenigstens mittelbar mit der Antriebsbaueinheit (1.1) gekoppelt ist und das
Primärelement (3.1) mit dem Abtrieb (1.2) drehfest verbunden ist.
20. Antriebssystem für Fahrzeuge mit einer Vorrichtung zur Dämpfung von Schwin
gungen nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
21. Antriebssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung
zur Dämpfung von Schwingungen in einem Getriebe (1.2) integriert ist.
22. Verfahren zur Steuerung der Hysterese einer Dämpfung von Schwingungen nach
einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der
Größe der Reibkräfte in Abhängigkeit einer die Last und/oder die Drehzahl der
Antriebsbaueinheit (1.1) wenigstens mittelbar beschreibenden Größe erfolgt.
23. Verfahren nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- 1. 23.1 im Betriebsbereich geringer Last und/oder hoher Drehzahl der Antriebs baueinheit (1.1) wird die Reibkupplung (15, 15') außer Betrieb genommen;
- 2. 23.2 in einem Betriebsbereich großer Last und/oder niedriger Drehzahl der An triebsbaueinheit (1.1) wird die Reibkupplung (15, 15') zugeschaltet.
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