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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tilgersystem, das mit einem Tilgermassenträger versehen ist, an welchem zumindest eine relativ zu demselben bewegbare Tilgermasse aufgenommen ist, sowie wenigstens ein Anschlag, wobei die Tilgermasse zumindest bei einem Betriebszustand, bei welchem eine Drehbewegung des Tilgermassenträgers um eine Zentralachse eine vorbestimmte Grenzdrehzahl überschritten hat, sich innerhalb eines vorbestimmten Bewegungsbereichs bewegt.
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Ein derartiges Tilgersystem ist aus der
DE 10 2009 042 818 A1 bekannt. Dieses Tilgersystem verfügt gemäß
1 im radial inneren Bereich über ein ringförmiges Bauteil, das ebenso wie eine als Tilgermassenträger dienende Nabenscheibe an einer abtriebsseitigen Schwungmasse des Tilgersystems befestigt ist. Die Nabenscheibe dient, wie
5 im Einzelnen erkennen lässt, zur Aufnahme einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordneten Tilgermassen, und verfügt hierzu für jede Tilgermasse über zwei Führungsbahnen, die jeweils über einen Rollkörper mit ebenfalls zwei Führungsbahnen der jeweiligen Tilgermasse verbunden sind. Auf diese Weise sind die Tilgermassen jeweils in Umfangsrichtung relativ zur Nabenscheibe verlagerbar, bis sie mit Radialerstreckungen an einem der jeweiligen Bewegungsrichtung zugeordneten elastischen Anschlag in Anlage gelangt sind. Gemäß der Ausführung nach
1 ist der elastische Anschlag an dem ringförmigen Bauteil vorgesehen.
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Im Fahrbetrieb, also einem Betriebszustand, bei welchem die Drehbewegung des Tilgersystems und damit des Tilgermassenträgers um eine Zentralachse eine vorbestimmte Grenzdrehzahl überschritten hat, verbleiben die Tilgermassen innerhalb eines Bewegungsbereichs, der einerends durch eine Ausgangsposition, in welcher die Tilgermassen frei von einer Auslenkung in Umfangsrichtung sind, und anderenends durch eine Grenzposition, in welcher die Tilgermassen eine Auslenkung in Umfangsrichtung mit vorbestimmter Auslenkweite erfahren haben, begrenzt ist. Während die Tilgermassen im Fahrbetrieb hinreichend geräuscharm arbeiten, wird in anderen Betriebszuständen, wie beispielsweise beim Abstellen des entsprechenden Antriebs, wie einer Brennkraftmaschine oder bei Kriechbetrieb des entsprechenden Fahrzeugs, die Drehbewegung des Tilgersystems und damit des Tilgermassenträgers um die Zentralachse unter die vorbestimmte Grenzdrehzahl absinken, und damit die auf die Tilgermassen einwirkende Fliehkraft absinken. Sobald die Fliehkraft die Gewichtskraft unterschritten hat, fallen die Tilgermassen nach unten, und erzeugen hierbei in ihren Bahnen und/oder an den Anschlägen ein nicht tolerierbares Anschlaggeräusch.
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Durch die
DE 10 2010 054 207 A1 ist ein Tilgersystem mit einem Tilgermassenträger bekannt, an welchem Tilgermassen vorgesehen sind, die gemäß
4 und
5 in ihren radialen Außenbereichen umfangsseitig Umfangsvorsprünge aufweisen. Durch diese Maßnahme lässt sich bei Erhöhung des Gewichts der Tilgermassen deren Trägheitsverhalten besonders effizient steigern. Um trotz der nunmehr größeren Ausdehnung der Tilgermassen in Umfangsrichtung die gleiche Anzahl von Tilgermassen am Tilgermassenträger ohne wesentliche Beeinflussung des maximalen Schwingwinkels der Tilgermassen unterzubringen, sind die Umfangsvorsprünge der Tilgermassen mit kurvenbahnförmiger Kontur ausgebildet. Diese Kontur begünstigt bei in Umfangsrichtung benachbarten Tilgermassen eine radiale Überlappung, indem sie bei Annäherung der Tilgermassen ein gegenseitiges Aufgleiten der Umfangsvorsprünge bewirkt. Hierbei wird eine zuvor bereits bestehende Relativschwenkposition der beiden Tilgermassen verstärkt. Durch diese konstruktive Maßnahme lässt sich zwar die Effizienz der Tilgermassen im Fahrbetrieb verbessern, in den anderen eingangs genannten Betriebszuständen ist diese Maßnahme dagegen wirkungslos. Aus diesem Grund ist jeder Tilgermasse in jeder umfangsseitigen Auslenkrichtung jeweils ein am Tilgermassenträger vorgesehener Anschlag zugeordnet, welcher die Bewegung der zugeordneten Tilgermasse in Richtung zu diesem Anschlag zum Stillstand bringt. Die Tilgermassen kommen mit ihren Umfangsseiten am jeweils zugeordneten Anschlag in Anlage, und übergreifen mit ihren Umfangsüberständen den Anschlag radial.
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Verständlicherweise wird die Stärke des Anschlaggeräuschs beim Auftreffen der Tilgermasse auf den Anschlag der vorangegangenen Beschleunigung der Tilgermasse entsprechen. Zur Dämpfung dieses Anschlaggeräuschs sind diverse Maßnahmen getroffen, wie beispielsweise die Ausbildung des Anschlags mit einer elastisch deformierbaren Oberfläche. Es ist allerdings davon auszugehen, dass der Anschlagsquerschnitt durch eine derartige Oberflächenausbildung vergrößert wird, was sich wiederum nachteilig auf den maximalen Schwingwinkel der Tilgermassen auswirken dürfte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit Tilgermassen versehenes Tilgersystem derart auszubilden, dass sowohl bei extremen Auslenkungen der Tilgermassen bei Fahrbetrieb als auch bei Betriebszuständen außerhalb des Fahrbetriebs ein Anschlaggeräusch wirksam verhindert werden kann.
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Gemäß dem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Tilgersystem mit einem Tilgermassenträger, an welchem zumindest eine relativ zu demselben bewegbare Tilgermasse aufgenommen ist, sowie mit wenigstens einem Anschlag, wobei die Tilgermasse zumindest bei einem Betriebszustand, bei welchem eine Drehbewegung des Tilgermassenträgers um eine Zentralachse eine vorbestimmte Grenzdrehzahl überschritten hat, sich innerhalb eines vorbestimmten Bewegungsbereichs bewegt.
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Von Bedeutung ist hierbei, dass der vorbestimmte Bewegungsbereich über zumindest zwei Bewegungsbereichsabschnitte verfügt, von denen ein erster Bewegungsbereichsabschnitt einerends durch eine Ausgangsposition, in welcher die Tilgermasse frei von einer Auslenkung in Umfangsrichtung ist, und anderenends durch eine Grenzposition, in welcher die Tilgermasse eine Auslenkung in Umfangsrichtung mit vorbestimmter Auslenkweite erfahren hat, begrenzt ist, während ein zweiter Bewegungsbereichsabschnitt einerends durch die Grenzposition bestimmt ist, und anderenends durch eine Anschlagposition, in welcher die Tilgermasse an dem Anschlag in Anlage gekommen ist. Die zumindest eine Tilgermasse verfügt zumindest an einer dem wenigstens einen Anschlag zugewandten Anschlagseite über eine Annäherungsprofilierung, die in Zuordnung zu einer Anschlagsprofilierung des Anschlages derart geformt ist, dass die Tilgermasse im ersten Bewegungsbereichsabschnitt zumindest in wenigstens einem Erstreckungsabschnitt der Annäherungsprofilierung, in welchem diese der Anschlagsprofilierung des Anschlags am nächsten kommt, innerhalb eines Restabstandsbereiches gegenüber dem Anschlag verbleibt, und im zweiten Bewegungsbereichsabschnitt an wenigstens zweien mit Umfangsversatz zueinander vorgesehenen Aufsatzpositionen der Annäherungsprofilierung in Anlage an wenigstens zweien mit Umfangsversatz zueinander vorgesehenen Abstützpositionen des Anschlags in Anlage gelangt.
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Der erste Bewegungsbereichsabschnitt wird bei Fahrbetrieb unter normalen Betriebsbedingungen genutzt, bei welchen einem Drehmoment überlagerte Torsionsschwingungen zwar Auslenkungen der Tilgermassen aus deren Ausgangsposition veranlassen, aber keine über die Grenzposition hinausgehende Auslenkung erzwingen. Bei diesen Betriebsbedingungen würde, da der radiale Abstand zwischen der Annäherungsprofilierung der jeweiligen Tilgermasse und der Anschlagsprofilierung des Anschlages zumindest in wenigstens einem Erstreckungsabschnitt, in welchem die Annäherungsprofilierung der Anschlagsprofilierung des Anschlags am nächsten kommt, innerhalb eines Restabstandsbereiches gegenüber dem Anschlag verbleibt, die Tilgermasse sehr dicht, vorzugsweise mit Spaltbreite bemessen, entlang des zugeordneten Anschlags bewegt, ohne diesen zu berühren. Es gibt allerdings darüber hinaus auch Betriebszustände, bei denen die Drehbewegung des Tilgersystems und damit des Tilgermassenträgers um die Zentralachse unter die vorbestimmte Grenzdrehzahl absinkt, und damit die auf die Tilgermassen einwirkende Fliehkraft unter die Gewichtskraft absinkt. Sobald die Fliehkraft die Gewichtskraft unterschritten hat, streben die Tilgermassen nicht mehr nach radial außen, sondern wollen, der Gewichtskraft folgend, nach unten fallen. Dies wird beispielsweise beim Abstellen des entsprechenden Antriebs, wie einer Brennkraftmaschine der Fall sein, oder bei Kriechbetrieb des entsprechenden Fahrzeugs. Bei einem derartigen Betriebszustand verlassen die Tilgermassen zwar den zugelassenen Bewegungsbereich, können aber wegen des innerhalb des Restabstandsbereiches liegenden und damit geringen radialen Abstandes ihrer Annäherungsprofilierungen gegenüber den zugeordneten Anschlagsprofilierungen eine nur geringe Geschwindigkeit aufbauen, bevor sie mit ihrer Anschlagprofilierung am zugeordneten Anschlag zum Stillstand gebracht werden. Aufgrund somit geringer „Fallhöhen“ bleibt ein Impuls der Tilgermassen beim Auftreffen an zugeordneten Anschlägen begrenzt, was sich positiv auf eventuelle Anschlaggeräusche auswirkt.
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Treten dagegen im Fahrbetrieb sehr ungünstige Schwingungsbedingungen auf, dann ist ein Übertritt der Tilgermassen in den zweiten Bewegungsbereichsabschnitt nicht auszuschließen. Sobald der innerhalb des Restabstandsbereiches liegende radiale Abstand zwischen den Annäherungsprofilierungen der Tilgermassen und der Anschlagsprofilierung am zugeordneten Anschlag aufgebraucht ist, kommen die Annäherungsprofilierungen der Tilgermassen zumindest in zwei mit Umfangsversatz zueinander angeordneten Erstreckungsabschnitten an der Anschlagprofilierung des zugeordneten Anschlags in Anlage. In diesen zumindest zwei mit Umfangsversatz zueinander angeordneten Erstreckungsabschnitten verfügt die Annäherungsprofilierung der jeweiligen Tilgermasse über Aufsatzpositionen, die mit zugeordneten Abstützpositionen der Anschlagprofilierung des Anschlags in Anlage gelangen. Auch die Abstützpositionen der Anschlagprofilierung sind jeweils mit Umfangsversatz zueinander vorgesehenen. Diese spezielle Art der Wirkverbindung zwischen den Tilgermassen und dem Anschlag bewirkt, dass eine Schwenkbewegung der jeweiligen Tilgermasse um deren Drehzentrum auch am Ende ihres Auslenkweges sicher verhindert wird.
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Mit Vorzug sind die Aufsatzpositionen an der Annäherungsprofilierung der jeweiligen Tilgermasse ebenso wie die Abstützpositionen an der Anschlagprofilierung des jeweiligen Anschlags durch Radialvorsprünge und/oder durch Radialvertiefungen gebildet, und somit gegenüber den restlichen Erstreckungsbereichen von Annäherungsprofilierung und Anschlagprofilierung profiliert ausgebildet. Durch Ausbildung eines jeweils stetigen Verlaufs zwischen den Aufsatzpositionen und den restlichen Erstreckungsbereichen der jeweiligen Annäherungsprofilierung einerseits und durch Ausbildung eines jeweils stetigen Verlaufs zwischen den Abstützpositionen und den restlichen Erstreckungsbereichen der jeweiligen Anschlagprofilierung andererseits wird für ein sanftes Eintreten der Wirkverbindung der Tilgermassen mit dem Anschlag gesorgt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Tilgersystems sind Tilgermassen entlang des Umfangs des Tilgermassenträgers vorgesehen, von denen wenigstens ein Teil an ihrer Umfangsseite über einen Umfangsüberstand verfügt. Bei derartigen Tilgermassen sind zumindest die umfangsseitig äußeren Abstützpositionen der Annäherungsprofilierung an den Umfangsüberständen vorgesehen, und zwar an deren radialer Innenseite. Insbesondere dann, wenn diese Umfangsüberstände im radial äußeren Bereich der jeweiligen Tilgermasse vorgesehen sind, ergibt sich, bezogen auf das Gewicht der jeweiligen Tilgermasse, eine besonders effiziente Massenträgheitswirkung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
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1 eine Draufsicht auf ein Tilgersystem mit Tilgermassen und zugeordneten Anschlägen, wobei die Tilgermassen in einer Ausgangsposition dargestellt sind, die sie bei die Gewichtskraft übersteigender Fliehkraft und frei von eingeleiteten Torsionsschwingungen einnehmen;
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2 wie 1, aber mit den Tilgermassen in einer Auslenkposition innerhalb eines ersten Bewegungsbereichsabschnittes, der einerends durch die Auslenkposition und anderenends durch eine Grenzposition festgelegt ist;
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3 wie 1, aber mit den Tilgermassen in einer Auslenkposition innerhalb eines zweiten Bewegungsbereichsabschnittes, der einerends durch die Grenzposition und anderenends durch eine Anschlagposition festgelegt ist;
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4 wie 1, aber mit Tilgermassen anderer konstruktiver Ausbildung, mit Darstellung in der Ausgangsposition;
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5 wie 4, aber mit Darstellung dr Tilgermassen im zweiten Bewegungsbereichsabschnitt;
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6 eine Darstellung des Tilgersystems an einem Torsionsschwingungsdämpfer in einer hydrodynamischen Kopplungsanordnung.
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In 1 ist ein Tilgersystem 1 mit einem Tilgermassenträger 3 dargestellt, der zwei mit Axialabstand angeordnete Tilgermassen-Trägerelemente 5a, 5b aufweist, von denen zur besseren Darstellbarkeit des erfindungsgemäßen Sachverhaltes das in Blickrichtung axial vor den Tilgermassen 7 angeordnete Tilgermassen-Trägerelement 5a mit einem Teilschnitt dargestellt ist. Die beiden Tilgermassen-Trägerelemente 5a, 5b sind durch Abstandsstücke 11 miteinander verbunden. Beide Tilgermassen-Trägerelemente 5a, 5b sowie eines der Abstandsstücke 11 sind in 6 erkennbar, welche eine Ansicht gemäß der Schnittlinie VI-VI in 1 darstellt. Die 6 vermittelt darüber hinaus auch Informationen zur Tilgermasse 7, die demnach in Achsrichtung eine Mehrzahl von Tilgermassenelementen 44a bis 44c aufweist. Die beidseitigen Umfangsseiten 42 der Tilgermassen 7 grenzen an eine radial innere Anschlagseite 43 an. Die Anschlagseite 43 der jeweiligen Tilgermasse 7 ist profiliert gestaltet, und weist im Bereich eines Tilgermassenzentrums 35 eine Radialauswölbung 57 auf, an welche sich in Umfangsrichtung beidseits jeweils eine Radialeinbuchtung 58 anschließt, die ihrerseits wiederum in Umfangsrichtung in jeweils eine weitere Radialauswölbung 57 übergeht. Die letztgenannten Radialauswölbungen 57 sind somit angrenzend an die Umfangsseiten 42 der jeweiligen Tilgermasse 7 vorgesehen. Die einzelnen Radialauswölbungen 57 und Radialeinbuchtungen 58 gehen jeweils mittels eines zumindest im Wesentlichen stetigen Verlaufs ineinander über.
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Die Tilgermassen 7 sind, wie 1 zeigt, über Rollkörper 20 innerhalb von Führungsbahnen 13 angeordnet, wobei diese Führungsbahnen 13 jeweils in den Tilgermassen-Trägerelementen 5a, 5b vorgesehen sind. Die Führungsbahnen 13 verfügen jeweils über Einschnürungen 12, um eine radiale Relativbewegung der Rollkörper 20 gegenüber den Tilgermassen-Trägerelementen 5a, 5b zumindest weitgehend zu unterbinden. Im Gegensatz dazu durchgreifen die Rollkörper 20 in den Tilgermassen 7 vorgesehene Führungsbahnen 22 mit einem Radialspiel 23, das eine geringe Relativbewegbarkeit der Tilgermassen 7 gegenüber den Rollkörpern 20 und damit gegenüber dem Tilgermassenträger 3 sicher stellt. Die am Tilgermassenträger ausgebildeten Führungsbahnen 13 sind, bezogen auf die jeweilige Tilgermasse 7, jeweils paarweise beidseits des Tilgermassenzentrums 35 dieser Tilgermasse 7 vorgesehen, und verfügen über einen gekrümmten Verlauf, mit je einem Ausgangsbereich 14, in welchem die jeweilige Führungsbahn 13 den größten Radialabstand von einer Zentralachse 15 aufweist, und mit Anschlussbereichen 17, die sich, einander umfangsmäßig entgegengesetzt erstreckend, an beide Seiten des Ausgangsbereiches 14 anschließen. Auch die an den Tilgermassen 7 vorgesehenen Führungsbahnen 22 verfügen über einen gekrümmten Verlauf, mit je einem Ausgangsbereich 24, in welchem die jeweilige Führungsbahn 22 den geringsten Radialabstand von einer Zentralachse 15 aufweist, und mit Anschlussbereichen 25, die sich, einander umfangsmäßig entgegengesetzt erstreckend, an beide Seiten des Ausgangsbereiches 24 anschließen.
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Jeder der in den Führungsbahnen 13, 22 aufgenommenen Rollkörper 20 greift in jeweils zwei beidseits der jeweiligen Führungsbahn 22 vorgesehene Führungsbahnen 13 ein. In der Darstellung gemäß 1 streben die Tilgermassen 7, bedingt durch die Fliehkraft, nach radial außen, so dass sich die Rollkörper 20 jeweils im Ausgangsbereich 24 der jeweiligen Führungsbahn 22 positionieren. Die Rollkörper 20 stützen sich hierbei jeweils im Ausgangsbereich 14 der Tilgermassen-Trägerelemente 5a, 5b ab.
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Radial innerhalb der Tilgermassen 7 umschließt ein für die Tilgermassen als Anschlag 31 wirksamer Ring 47 die Zentralachse 15. Der Ring 47 weist, jeweils im umfangsseitigen Erstreckungsbereich jeweils eines Abstandsstückes 11, je einen Radialansatz 48 auf, mit welchem er das jeweilige Abstandsstück 11 umgreift. Der Ring 47 ist mittels der Radialansätze 48 und der Abstandsstücke 11 an den Tilgermassen-Trägerelementen 5a, 5b befestigt. Der Ring 47 weist darüber hinaus an seiner der jeweiligen Tilgermasse 7 zugewandten Seite in Umfangsrichtung jeweils etwa mittig zwischen zwei Radialansätzen 48 jeweils eine Radialauswölbung 49 auf. In Umfangsrichtung jeweils zwischen dem jeweiligen Radialansatz 48 und der Radialauswölbung findet sich jeweils eine Radialabflachung 55, wobei die letztgenannten jeweils mittels zumindest im Wesentlichen stetiger Verläufe in die jeweiligen, umfangsseitig benachbarten Bereiche übergehen. Die den Tilgermassen 7 zugewandte radiale Außenseite des Rings 47 ist somit profiliert ausgebildet. Die Anschlagseite 43 der jeweiligen Tilgermasse 7 wirkt im Hinblick auf die radiale Außenseite des Rings 47 als Annäherungsprofilierung 40, während die radiale Außenseite des Rings 47 im Hinblick auf die Anschlagseite 43 der jeweiligen Tilgermasse 7 als Anschlagprofilierung 50 dient. Die Funktion dieser Profilierungen 40, 50 wird nachfolgend ausführlich erläutert.
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Wenn das Tilgersystem 1 im Fahrbetrieb mit einer Drehzahl betrieben wird, bei welcher die Fliehkraft die Gewichtskraft übersteigt, streben die Tilgermassen 7 unter der Wirkung der Fliehkraft nach radial außen, so dass sich die Rollkörper 20 jeweils im Ausgangsbereich 24 der jeweiligen Führungsbahn 22 der Tilgermassen 7 positionieren und jeweils im Ausgangsbereich 14 der jeweiligen Führungsbahnen 13 der Tilgermassen-Trägerelemente 5a, 5b abstützen können. Dieser Zustand ist in 1 abgebildet. Hierbei ist anzumerken, dass radial zwischen der Radialauswölbung 57 der jeweiligen Tilgermasse 7 und der radial gegenüber liegenden Radialauswölbung 49 des Ringes 47 und damit des Anschlags 31 immer noch ein radialer Abstand verbleibt, der innerhalb eines vorbestimmten Restabstandsbereichs 45 liegt. Dieser Restabstandsbereich 45 ist sehr klein gehalten, und im Idealfall auf Spaltbreite reduziert. Mit besonderem Vorzug liegt der Restabstandsbereich 45 in einer Größenordnung von wenigen Millimetern, idealerweise in der Größenordnung zwischen 1 und 1,5 mm. Besonders gute Ergebnisse wurden mit einem Restabstandsbereich 45 in der Größenordnung von ca. 1,2 mm erzielt.
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Da einem eingeleiteten Drehmoment üblicherweise Torsionsschwingungen überlagert sind, werden Auslenkungen der Tilgermassen 7 in Umfangsrichtung erzwungen, wodurch die Rollkörper 20 aus den Ausgangsbereichen 24 der Führungsbahnen 22 in deren Anschlussbereiche 25 und aus den Ausgangsbereichen 14 der Führungsbahnen 13 in deren Anschlussbereiche 17 ausgelenkt werden. Sofern die Tilgermassen 7 bei dieser Auslenkbewegung innerhalb eines ersten Bewegungsbereichanteiles des gesamten Bewegungsbereiches verbleiben, in welchem sie nicht über eine vorbestimmte Grenzposition hinausgehend ausgelenkt werden, liegt, wie 2 anschaulich zeigt, stets ein innerhalb des Restabstandsbereich 45 liegender radialer Abstand zwischen der jeweiligen Tilgermasse 7 und dem Anschlag 31 vor. Dies gilt insbesondere für zumindest einen Erstreckungsabschnitt der Annäherungsprofilierung 40, mit welchem diese der Anschlagsprofilierung 50 des Anschlags 31 am nächsten kommt,
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Die Grenzposition für die Tilgermassen 7 und damit die Ausdehnung des ersten Bewegungsbereichsabschnittes liegt bevorzugt bei einem Auslenk-Winkelbereich bis ca. 48°. Die in 2 gezeigte Auslenkweite der Tilgermassen 7 aus dem jeweiligen Ausgangsbereich liegt bei ca. 45°. Bei abklingender Torsionsschwingung erfolgt stets eine Rückstellung der Tilgermassen 7 in die Ausgangsposition unter der Wirkung der Fliehkraft.
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Die Beibehaltung des radialen Abstandes radial zwischen der jeweiligen Tilgermasse 7 und dem Anschlag 31 innerhalb des Restabstandsbereiches 45 bis zum Erreichen der Grenzposition für die Tilgermassen 7 im Auslenk-Winkelbereich bis ca. 48° macht aus folgendem Grund Sinn:
Fällt die Fliehkraft unter die Gewichtskraft, beispielsweise bei einem Kriechbetrieb eines Kraftfahrzeuges oder beim Abstellen eines Antriebs, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine, dann fallen die Tilgermassen 7 nach unten, bis zumindest ein Teil der Tilgermassen 7 den Anschlag 31 erreicht hat, und damit zum Stillstand kommt. Unabhängig davon, ob ein Teil der Tilgermassen 7 über eine andere Tilgermasse 7 mittelbar zur Anlage am Anschlag 31 gelangt, oder ob sämtliche Tilgermassen 7 jeweils unmittelbar am Anschlag 31 in Anlage gelangen, ist lediglich eine Distanz zu überwinden, die maximal in der Größenordnung des Restabstandsbereiches 45 angesiedelt ist. Aufgrund dieser überaus geringen Distanz können die nach unten fallenden Tilgermassen 7 jeweils nur eine begrenzte Geschwindigkeit aufbauen. Der Impuls beim Auftreffen auf den Anschlag 31 oder auf die benachbarte Tilgermasse 7 bleibt dadurch gering, und erzeugt somit ein entsprechend geringes Aufprallgeräusch.
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Bei Einleitung eines Drehmomentes mit noch stärkeren Torsionsschwingungen wird der in 3 gezeigte Zustand erreicht, bei welchem die Tilgermassen 7 in Umfangsrichtung derart stark ausgelenkt werden, dass sie in einen zweiten Bewegungsbereichanteil des gesamten Bewegungsbereiches übertreten. In diesem zweiten Bewegungsbereichanteil sind die Tilgermassen 7 über die vorbestimmte Grenzposition hinausgehend ausgelenkt, also in einen Winkelbereich oberhalb von ca. 48°, ausgehend vom Ausgangsbereich. In diesem zweiten Bewegungsbereichanteil kommt die jeweilige Tilgermasse 7, sobald der innerhalb des Restabstandsbereiches 45 liegende radiale Abstand zwischen ihrer Annäherungsprofilierung 40 und der Anschlagprofilierung 50 des Rings 47 aufgebraucht ist, mit Aufsatzpositionen 51 der Annäherungsprofilierung 40 in Anlage an Abstützpositionen 52 der Anschlagprofilierung 50. Eine erste Aufsatzposition 51 der Annäherungsprofilierung 40 liegt an derjenigen Radialauswölbung 57 der Tilgermasse 7 vor, die sich an deren in Auslenkrichtung vorderen Ende befindet. Eine zweite Aufsatzposition 51 der Annäherungsprofilierung 40 findet sich an der Radialauswölbung 57 im Bereich des Tilgermassenzentrums 35 sowie, zumindest partiell, an der in Auslenkrichtung hinter dieser Radialauswölbung 57 liegenden, benachbarten Radialeinbuchtung 58. Die Radialauswölbung 57 der ersten Aufsatzposition 51 wirkt mit dem zugeordneten, als erste Abstützposition 52 an der Anschlagprofilierung 50 des Rings 47 dienenden Radialansatz 48 zusammen, während eine zweite Abstützposition 52 der Anschlagprofilierung 50 an der in Umfangsrichtung zwischen den beiden Radialansätzen 48 liegenden Radialauswölbung 49 sowie, zumindest partiell, an der in Auslenkrichtung der Tilgermasse 7 vor dieser Radialauswölbung 49 liegenden Radialabflachung 55 vorgesehen ist.
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Sobald die Aufsatzpositionen 51 der Annäherungsprofilierung 40 der jeweiligen Tilgermasse 7 auf den zugeordneten Abstützpositionen 52 der Anschlagprofilierung 50 des Ringes 47 aufgesetzt haben, endet die Auslenkbewegung der Tilgermassen 7 in Auslenkrichtung, und zwar bevor die Umfangsenden 42 der Tilgermassen 7 miteinander und/oder die Rollkörper 20 mit den Führungsbahnen 13 oder 22 unter Bildung eines Anschlaggeräuschs in Kontakt gelangen. Aufgrund der Abstützung der jeweiligen Tilgermasse 7 über zumindest zwei Aufsatzpositionen 51 der Annäherungsprofilierung 40 an zwei Abstützpositionen 52 der Anschlagprofilierung 50 wird eine in Umfangsrichtung breite Positionierung der Tilgermassen erreicht, wodurch sich eine exakt definierte Ausrichtung ohne eine ungewollte Verschwenkung um das jeweilige Tilgermassenzentrum 35 erzielen lässt.
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Die 4 und 5 zeigen eine von der bisherigen Ausführung konstruktiv abweichende Darstellung, die aber nach dem gleichen Wirkprinzip funktioniert. Die Tilgermassen 7 weisen bei dieser Ausführung an ihren Umfangsseiten 42 jeweils einen Umfangsüberstand 80 auf, an dessen radialer Innenseite jeweils eine erste Aufsatzposition 51 der Annäherungsprofilierung 40 vorgesehen ist. Eine zweite Aufsatzposition 51 folgt in Umfangsrichtung, indem eine der beiden angrenzend an das Tilgermassenzentrum 35 vorgesehenen Ausformungen 82 als zweite Aufsatzposition 51 dient. An der der jeweiligen Tilgermasse 7 zugewandten radialen Außenseite des Ringes 47 dient dagegen jeweils einer der Radialansätze 48 als erste Abstützposition 52 der Anschlagprofilierung 50, während eine zweite Abstützposition 52 in Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei Radialansätzen 48 an einem Ringabschnitt 84 des Ringes 47 bereitgehalten wird.
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Im Fahrbetrieb mit einer Drehzahl, bei welcher die Fliehkraft die Gewichtskraft übersteigt, streben die Tilgermassen 7, wie in 4 dargestellt, unter der Wirkung der Fliehkraft nach radial außen, so dass sich die Rollkörper 20 jeweils im Ausgangsbereich 24 der jeweiligen Führungsbahn 22 der Tilgermassen 7 positionieren und jeweils im Ausgangsbereich 14 der jeweiligen Führungsbahnen 13 der Tilgermassen-Trägerelemente 5a, 5b abstützen können. Auch bei dieser Ausführung verbleibt radial zwischen der Anschlagseite 43 der jeweiligen Tilgermasse 7 und dem radial gegenüber liegenden Ringabschnitt 84 des Ringes 47 und damit des Anschlags 31 immer noch ein radialer Abstand, der innerhalb des Restabstandsbereiches 45 liegt.
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5 zeigt die Tilgermassen 7 in jeweils einer Position, die sie bei starker Auslenkung einnehmen, im vorliegenden Fall mit einer Auslenkung von ca. 48°, ausgehend vom Ausgangsbereich. Die Tilgermassen 7 sind demnach in den zweiten Bewegungsbereichsabschnitt ihres Bewegungsbereichs eingetreten. In diesem zweiten Bewegungsbereichsabschnitt kommt die jeweilige Tilgermasse 7, sobald der innerhalb des Restabstandsbereiches 45 liegende radiale Abstand zwischen ihrer Annäherungsprofilierung 40 und der Anschlagprofilierung 50 des Rings 47 aufgebraucht ist, mit den zuvor beschriebenen Aufsatzpositionen 51 der Annäherungsprofilierung 40 in Anlage an den Abstützpositionen 52 der Anschlagprofilierung 50. Während im vorliegenden Fall die erste Aufsatzposition 51 der Annäherungsprofilierung 40 an demjenigen Umfangsüberstand 80 der Tilgermasse 7 realisiert ist, der sich an deren in Auslenkrichtung vorderem Ende befindet, ist die zweite Aufsatzposition 51 der Annäherungsprofilierung 40 an der Ausformung 82 der Tilgermasse 7, angrenzend an das Tilgermassenzentrum 35, vorgesehen. Der Umfangsüberstand 80 der ersten Aufsatzposition 51 wirkt mit dem zugeordneten, als erste Abstützposition 52 an der Anschlagprofilierung 50 des Rings 47 dienenden Radialansatz 48 zusammen, während die zweite Abstützposition 52 der Anschlagprofilierung 50 an dem in Umfangsrichtung zwischen den beiden Radialansätzen 48 liegenden Ringabschnitt 84 vorgesehen ist.
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Wie bereits zur ersten Ausführung beschrieben, endet die Auslenkbewegung der Tilgermassen 7 in Auslenkrichtung, sobald die Aufsatzpositionen 51 der Annäherungsprofilierung 40 der jeweiligen Tilgermasse 7 auf den zugeordneten Abstützpositionen 52 der Anschlagprofilierung 50 des Ringes 47 aufgesetzt haben. Dies geschieht auch hier, bevor die umfangsseitigen Enden 75 der Tilgermassen 7 und die Rollkörper 20 unter Bildung eines Anschlaggeräuschs in Kontakt miteinander gelangen.
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In 6 ist eine Einbausituation für das erfindungsgemäße Tilgersystem 1 dargestellt. Demnach ist das Tilgersystem 1 Teil eines Torsionsschwingungsdämpfers 30, der im Gehäuse 54 einer hydrodynamischen Kopplungsanordnung 56 vorgesehen ist. Diese hydrodynamische Kopplungsanordnung 56 weist einen hydrodynamischen Kreis 60 mit Pumpenrad 61, Turbinenrad 62 und Leitrad 63 auf, sowie eine Kupplungsvorrichtung 64, die über einen Kupplungskolben 65 sowie eine Reibscheibenkupplung 66 verfügt. In Abhängigkeit von der Ansteuerung des Kupplungskolbens 65 ist die Kupplungsvorrichtung 64 zwischen einer Einrückposition und einer Ausrückposition bewegbar. Die Kupplungsvorrichtung 64 ist mit einem Torsionsdämpfereingang 67 einer über zwei Umfangsfedersätze 68, 69 verfügenden Dämpfungseinrichtung 70 verbunden, deren Torsionsdämpferausgang 72 mit einem Abtrieb 73 zusammenwirkt. Zwischen den beiden Umfangsfedersätzen 68, 69 ist ein Torsionsdämpfer-Zwischenbauteil 74 wirksam, an welchem ein Tilgermassen-Trägerelement 5 des Tilgermassenträgers 3 des Tilgersystems 1 drehfest aufgenommen ist. Die Dämpfungseinrichtung 70 bildet zusammen mit dem Tilgersystem 1 den Torsionsschwingungsdämpfer 30.
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Ergänzend zu den bisherigen Figuren zeigt 6 in deutlicher Weise die axial voneinander beabstandeten Tilgermassen-Trägerelemente 5a, 5b, die zusammen den Tilgermassenträger 3 bilden, und axial zwischen sich die Tilgermassen 7 aufnehmen, die jeweils mehrteilig sind, mit Tilgermassenelementen 44a bis 44c. Ebenfalls gut sichtbar ist eines der mehreren vorgesehenen Abstandsstücke 11, das die beiden Tilgermassen-Trägerelemente 5a, 5b in vorbestimmter axialer Distanz zueinander hält.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tilgersystem
- 3
- Tilgermassenträger
- 5
- Tilgermassen-Trägerelemente
- 7
- Tilgermassen
- 11
- Abstandsstücke
- 12
- Einschnürungen
- 13
- Führungsbahnen
- 14
- Ausgangsbereich
- 15
- Zentralachse
- 17
- Anschlussbereiche
- 20
- Rollkörper
- 22
- Führungsbahn
- 23
- Radialspiel
- 24
- Ausgangsbereich
- 25
- Anschlussbereich
- 26
- Umformungen
- 28
- Umformungen
- 30
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 31
- Anschlag
- 32
- Dämpfungsstruktur
- 34
- Einkerbung
- 35
- Tilgermassenzentrum
- 36
- Aussparung
- 40
- Annäherungsprofilierung
- 42
- Umfangsseite
- 43
- Anschlagseite
- 44
- Tilgermassenelemente
- 45
- Restabstandsbereich
- 47
- Ring
- 48
- Radialansätze
- 49
- Radialauswölbung
- 50
- Anschlagprofilierung
- 51
- Aufsatzpositionen
- 52
- Abstützpositionen
- 54
- Gehäuse
- 55
- Radialabflachung
- 56
- Kopplungsanordnung
- 57
- Radialauswölbung
- 58
- Radialeinbuchtung
- 60
- hydrodynamischer Kreis
- 61
- Pumpenrad
- 62
- Turbinenrad
- 63
- Leitrad
- 64
- Kupplungsvorrichtung
- 65
- Kupplungskolben
- 66
- Reibscheibenkupplung
- 67
- Torsionsdämpfereingang
- 68
- Umfangsfedersatz radial außen
- 69
- Umfangsfedersatz radial innen
- 70
- Dämpfungseinrichtung
- 72
- Torsionsdämpferausgang
- 73
- Abtrieb
- 74
- Torsionsdämpfer-Zwischenbauteil
- 75
- Bahnenden
- 80
- Umfangsüberstand
- 82
- Ausformungen
- 84
- Ringabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009042818 A1 [0002]
- DE 102010054207 A1 [0004]
