DE102014207957A1

DE102014207957A1 - Tilgerschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102014207957A1
Application number: DE102014207957.8A
Authority: DE
Inventors: David Förster
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-04-28
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2015-10-29
Also published as: WO2015165670A1; EP3137788A1

Abstract

Ein Tilgerschwingungsdämpfer (110, 238), beispielsweise für einen Antriebs-strang eines Kraftfahrzeugs, zur Dämpfung eines Schwingungsanteils einer Drehbewegung, umfasst wenigstens eine Tilgermasse (112), die ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von der Drehbewegung eine Schwingung auszuführen, um den Schwingungsanteil derselben zu dämpfen. Ferner umfasst der Tilgerschwingungsdämpfer (110, 238) wenigstens eine Führungsstruktur (114, 140), die ausgebildet ist, um die Tilgermasse (112) beweglich zu führen. Der Tilgerschwingungsdämpfer (110, 238) umfasst auch wenigstens einen Stützkörper (154), der ausgebildet ist, um mit einer Außenkontur (192) der Tilgermasse (112), in wenigstens einem Stützbereich (194) in Kontakt zu treten, wobei der Stützbereich (194) innerhalb einer mittleren Ausdehnung (198) der Tilgermasse (112) liegt, wobei die mittlere Ausdehnung (198) einen Anteil von maximal 80% einer Tilgermassenlänge (200) aufweist und symmetrisch zu dem Schwerpunkt (196) der Tilgermasse (112) angeordnet ist.

Description

Ausführungsbeispiele beziehen sich auf einen Tilgerschwingungsdämpfer und eine Dämpferanordnung, die beispielsweise im Rahmen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor, eingesetzt werden können.
Im Bereich des Kraftfahrzeugbaus, aber auch in anderen Bereichen des Maschinen- und Anlagenbaus werden Dämpferanordnungen oder Schwingungsdämpfereinheiten eingesetzt, die zur Dämpfung wenigstens eines Schwingungsanteils einer Drehbewegung und gegebenenfalls zur Übertragung eines Drehmoments der Drehbewegung verwendet werden. So werden entsprechende Dämpferanordnungen beispielsweise im Bereich des Fahrzeugbaus im Rahmen von Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, bei denen es beispielsweise konzeptionsbedingt zu Abweichungen von einer gleichmäßigen oder gleichförmigen Drehbewegung kommen kann.
Im Falle eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs können entsprechende Abweichungen von einer gleichmäßigen oder gleichförmigen Drehbewegung beispielsweise durch eine Entfaltungscharakteristik des Drehmoments eines Verbrennungsmotors hervorgerufen werden. Um diese von nachfolgenden Komponenten, beispielsweise einem Getriebe, einem Differenzial oder anderen entsprechenden Komponenten eines Antriebsstrangs zu entkoppeln, zumindest jedoch zu dämpfen, werden dort Dämpferanordnungen zum Einsatz gebracht.
Tilgerschwingungsdämpfer gibt es in unterschiedlichen Ausführungsformen. Meist wird wenigstens eine Tilgermasse beweglich gegenüber wenigstens einer Führungsstruktur geführt, um in Abhängigkeit von der Drehbewegung eine Schwingung auszuführen, um den Schwingungsanteil derselben zu dämpfen. Um zu vermeiden, dass zwei Tilgermassen aneinander anschlagen oder bei zu geringen Drehzahlen nach radial innen fallen, weisen manche Tilgerschwingungsdämpfer einen Stützring auf, dessen Stützbereich zu den Tilgermassen rotationssymmetrisch um eine Führungsstruktur für die Tilgermasse ist. Der Stützring kann eventuell auch aus anderen Gründen vorgesehen sein. Bei manchen Betriebszuständen, beispielsweise bei geringen Drehzahlen, kann es vorkommen, dass die wenigstens eine Tilgermasse gegenüber der wenigstens einen Führungsstruktur maximal ausgelenkt wird. Es kann dann vorkommen, dass die wenigstens eine Tilgermasse an der Führungsstruktur anschlägt. Dabei können unter Umständen Geräusche entstehen, was unerwünscht ist. In diesen Fällen kann ebenfalls eine weiche Abstützung der Tilgermassen notwendig sein, beispielsweise über den Stützring, um zu verhindern, dass die Tilgermassen zu weit ausgelenkt werden.
Der Stützring bzw. ein Kontakt der Tilgermasse mit dem Stützring kann dazu führen, dass die Tilgermasse um eine Achse verkippt, die parallel zu einer Drehachse des Tilgerschwingungsdämpfers liegt. Dadurch kann es passieren, dass einer der Wälzkörper, der die Tilgermasse beweglich gegenüber der Führungsstruktur führt, den Kontakt zu der Führungsstruktur oder zu der Tilgermasse verliert bzw. von einer Lauffläche in der Tilgermasse oder in der Führungsstruktur abhebt. Bei einem anschließenden Aufschlagen des Wälzkörpers an dem entsprechenden Bauteil kann ein Anschlaggeräusch entstehen. Diese Anschlaggeräusche sind unerwünscht.
Solche Drehschwingungsdämpfer sind beispielsweise in der DE 10 2009 042 836 A1 beschrieben. Bei den dort beschriebenen Tilgerschwingungsdämpfern sind Anschlagpuffer vorgesehen, die ein Kippen der Tilgermassen vermeiden sollen.
Im Bereich entsprechender Dämpferanordnungen treten zu der grundsätzlichen Herausforderung, eine Dämpfung wenigstens eines Schwingungsanteils einer Drehbewegung zu realisieren, häufig eine Vielzahl weiterer Randbedingungen hinsichtlich Konstruktion, Funktion und anderer Parameter auf. So besteht beispielsweise ein Bedarf daran, einen Kompromiss, für Bauraum, auftretender Reibung, einfacher Herstellbarkeit, und einer Geräuschentwicklung einer Dämpferanordnung zu verbessern.
Diesem Bedarf trägt ein Tilgerschwingungsdämpfer gemäß dem Patentanspruch 1 Rechnung.
Ein Tilgerschwingungsdämpfer gemäß einem Ausführungsbeispiel, beispielsweise für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, zur Dämpfung eines Schwingungsanteils einer Drehbewegung umfasst wenigstens eine Tilgermasse, die ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von der Drehbewegung eine Schwingung auszuführen, um den Schwingungsanteil derselben zu dämpfen. Ferner umfasst der Tilgerschwingungsdämpfer wenigstens eine Führungsstruktur, die ausgebildet ist, um die Tilgermasse beweglich zu führen und wenigstens einen Stützkörper, der ausgebildet ist, um mit einer Außenkontur der Tilgermasse, in wenigstens einem Stützbereich in Kontakt zu treten. wobei der Stützbereich innerhalb einer mittleren Ausdehnung der Tilgermasse liegt, wobei die mittlere Ausdehnung einen Anteil von maximal 80% einer Tilgermassenlänge aufweist und symmetrisch zu dem Schwerpunkt der Tilgermasse angeordnet ist.
Dadurch, dass der Stützbereich innerhalb einer mittleren Ausdehnung von maximal 80% der Tilgermasse liegt, kann bei manchen Ausführungsbeispielen ermöglicht werden, dass das Kippen der wenigstens einen Tilgermasse zumindest reduziert oder sogar völlig unterbunden werden kann. Die wenigstens eine Tilgermasse kippt beispielsweise nicht, wenn eine Momentenbilanz an der Tilgermasse Null ist. Der Stützkörper ist also ausgebildet und angeordnet, um mit der Tilgermasse so in dem Stützbereich in Kontakt zu treten, dass eine, über den Stützkörper auf die Tilgermasse ausgeübte oder in die Tilgermasse eingebrachte Kraft zu einer Momentenbilanz von Null an der wenigstens einen Tilgermasse führt. Die Momentenbilanz kann auch nahe Null sein, dann wird das Kippen weniger stark reduziert.
Bei manchen Ausführungsbeispielen wird die wenigstens eine Tilgermasse über wenigstens einen Wälzkörper an der Führungsstruktur geführt. Die Tilgermassen können bei manchen Tilgerschwingungsdämpfern auf dem Wälzkörper abrollen. Der Wälzkörper kann wiederum an der Führungsstruktur abrollen. Dadurch kann der Tilgerschwingungsdämpfer eine harmonische Pendelbewegung ausführen, die entgegen gerichtet sein kann zu einem Schwingungsanteil einer Drehbewegung oder einem anregenden Drehmoment, um diese zu dämpfen. Ein Kippen der Tilgermasse kann beispielsweise dazu führen, dass der Wälzkörper von der Lauffläche der Tilgermasse oder der Lauffläche der Führungsstruktur abhebt. Wenn der Wälzkörper dann wieder auf die Lauffläche anschlägt, kann ein Anschlaggeräusch entstehen. Dadurch, dass die wenigstens eine Tilgermasse von dem Stützkörper in dem Stützbereich so gestützt wird, dass das Kippen vermieden wird, kann auch das Abheben des Wälzkörpers von der Lauffläche zumindest reduziert oder sogar vollständig vermieden werden. Dadurch können auch daraus resultierende Geräusche reduziert oder sogar vollständig vermieden werden.
Beispielsweise befindet sich eine Außenkontur des Bauteils nicht in einer Durchgangsöffnung oder Ausnehmung, die in dem Bauteil eingebracht ist. Bei der Außenkontur kann es sich beispielsweise um eine Fläche oder Kontur der Tilgermasse handeln, die im Wesentlichen in eine radiale Richtung gerichtet ist und/oder eine radiale Richtungskomponente aufweist.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen kann der Stützbereich innerhalb einer mittleren Ausdehnung liegen, die einem Anteil von maximal 60% oder sogar maximal 50% der Tilgermassenlänge entspricht. Je nach Form der wenigstens einen Tilger-masse kann so bei manchen Ausführungsbeispielen bei einem Kontakt zwischen Tilgermasse und Stützkörper vermieden werden, dass die Tilgermasse sich dreht.
Optional liegt der wenigstens eine Stützbereich bei manchen Ausführungsbei-spielen ausschließlich innerhalb der Ausdehnung. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so vermieden werden, dass außerhalb der Ausdehnung liegende Stützbereiche zu einem Kippen der Tilgermassen führen können.
Ergänzend oder alternativ liegt der wenigstens eine Stützbereich bei manchen Ausführungsbeispielen an einer nach radial innen gerichteten Außenkontur der Tilgermasse. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ermöglicht werden, dass eine Auslenkung der Tilgermasse nach radial außen nicht durch den Stützkörper eingeschränkt wird. Optional kann der wenigstens eine Stützbereich bei manchen Ausführungsbeispielen auch an einer nach radial außen gerichteten Außenkontur der Tilgermasse liegen.
Ergänzend oder alternativ sind bei manchen Ausführungsbeispielen der wenigstens eine Stützkörper und die wenigstens eine Tilgermasse ausgebildet, um in wenigstens zwei unterschiedlichen Stützbereichen miteinander in Kontakt zu treten. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ein Stützverhalten des Stützkörpers auf unterschiedliche Betriebszustände des Tilgerschwingungsdämpfers angepasst werden. Beispielsweise können die Tilgermasse und der Stützkörper in einem ersten Stützbereich bei einem Betrieb mit einer ersten Drehzahl und in einem zweiten Stützbereich bei einem Betrieb mit einer zweiten Drehzahl in Kontakt treten. Unter Umständen kann die erste Drehzahl geringer sein als die zweite Drehzahl. Bei manchen Ausführungsbeispielen können sich die Stützbereiche auch zumindest teilweise überlappen.
Ergänzend oder alternativ ist der wenigstens eine Stützbereich bei manchen Ausführungsbeispielen wenigstens ein Punkt, wenigstens eine Linie und/oder wenigstens eine Fläche. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so, durch eine Form des Stützbereichs, ein Kippen der Tilgermasse vermieden werden.
Ergänzend oder alternativ weist der Stützkörper bei manchen Ausführungsbei-spielen wenigstens zwei Stützabschnitte auf, die unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch eine Form des Stützbereichs, der sich zwischen der Tilgermasse und dem Stützkörper ausbildet, bestimmt oder vorgegeben werden. Beispielsweise können sich die Stützabschnitte dazu bei einem Einwirken einer Kraft bzw. bei einem Kontakt mit der Tilgermasse unterschiedlich stark elastisch verformen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann wenigstens einer der Stützabschnitte eine Elastizität von 100 N/mm aufweisen. Die Elastizität anderer Stützabschnitte an dem gleichen Stützkörper kann größer, kleiner oder gleich sein. Der Stützabschnitt kann zum Beispiel ein Abschnitt des Stützkörpers sein, der bei einem Kontakt mit der Tilgermasse den Stützbereich ausbildet oder umfasst. Im Gegensatz dazu kann ein Kontaktabschnitt zum Beispiel ein Abschnitt der Tilgermasse sein, der bei einem Kontakt mit dem Stützkörper den Stützbereich ausbildet oder umfasst. Der Stützbereich kann also der gemeinsame Bereich sein, in dem sich Stützkörper und Tilgermasse berühren.
Ergänzend oder alternativ weist die Tilgermasse bei manchen Ausführungsbei-spielen an ihrer Außenkontur wenigstens einen Kontaktabschnitt auf, in dem die Tilgermasse mit dem Stützkörper in wenigstens einem Stützbereich in Kontakt tritt. Der Kontaktabschnitt weist bei manchen Ausführungsbeispielen eine andere Steifigkeit auf, als die Außenkontur der Tilgermasse außerhalb des Kontaktabschnitts. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann auf diese Art und Weise die Form des Stützbereichs, der sich bei einem Aufeinandertreffen der Tilgermasse und des Stützkörpers ergibt, durch die Elastizität des Kontaktabschnitts bestimmt werden. Bei manchen Ausführungsbeispielen weist die Tilgermasse eine Mehrzahl von Kontaktabschnitten auf. Dabei können die einzelnen Kontaktabschnitte unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen.
Ergänzend oder alternativ dehnt sich der wenigstens eine Stützabschnitt bei manchen Ausführungsbeispielen in eine radiale Richtung weiter als eine durchschnittliche Ausdehnung des Stützkörpers aus. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann durch eine Geometrie des Stützabschnitts eine Form und/oder eine Lage des Stützbereichs, der sich zwischen der Tilgermasse und dem Stützkörper ausbildet, bestimmt werden. Optional kann der Stützabschnitt die Form eines Vorsprungs aufweisen. Bei Ausführungsbeispielen, bei denen der Stützbereich an einer nach radial innen gerichteten Außenkontur der Tilgermasse liegt, kann der Stützabschnitt nach radial außen von dem Stützkörper oder einem Grundkörper des Stützkörpers abragen.
Ergänzend oder alternativ kann wenigstens eine Tilgermasse an ihrer Außenkontur einen Kontaktabschnitt aufweisen, der sich weiter in eine radiale Richtung ausdehnt als eine durchschnittliche Außenkontur der Tilgermasse. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann durch eine Geometrie des Kontaktabschnitts an der Tilgermasse eine Form des Stützbereichs und/oder auch eine Lage des Stützbereichs bestimmt werden.
Ergänzend oder alternativ weist der wenigstens eine Stützabschnitt oder der wenigstens eine Kontaktabschnitt bei einigen Ausführungsbeispielen eine Form eines Trapezes auf. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Stützabschnitt oder der Kontaktabschnitt so auf einfache Art und Weise unterschiedliche Flächen, mit unterschiedlichen Neigungen und auch Kanten aufweisen, an denen sich der Stützbereich mit der Tilgermasse bzw. dem Stützkörper ergeben kann. Bei manchen Ausführungsbeispielen, bei denen der Stützabschnitt die Trapezform aufweist, ist eine kürzere der parallel zueinander verlaufenden Seiten des Trapezes zu der Tilgermasse gerichtet. Dadurch, dass die Seite des Trapezes mit der längeren der parallelen Seiten zu einer Hauptausdehnung des Stützkörpers oder der Tilgermasse gerichtet ist, kann bei manchen Ausführungsbeispielen möglicherweise eine bessere Anbindung des Stützabschnitts an den Stützkörper oder des Kontaktabschnitts an die Tilgermasse ermöglicht werden. Optional können der Kontaktabschnitt und/oder der Stützabschnitt alle möglichen Formen aufweisen, beispielsweise eine konvexe Wölbung, eine konkave Wölbung, ein Dreieck, ein Rechteck, ein Viereck, ein Vieleck und/oder dergleichen.
Ergänzend oder alternativ ist der Stützkörper bei manchen Ausführungsbeispielen als ein Ring ausgebildet. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so beispielsweise eine einfache Montage des einstückigen Bauteils ermöglicht werden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Tilgerschwingungsdämpfer eine Mehrzahl von Stützkörpern umfassen, die in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordnet sind. So könnte unter Umständen ein Bauraum für zwischen den Stützabschnitten liegende Bereiche des Stützkörpers, die eigentlich nicht mit der Tilgermasse in Kontakt treten, eingespart werden. Optional kann der Tilgerschwingungsdämpfer bei manchen Ausführungsbeispielen eine Mehrzahl von Stützkörpern aufweisen, die in axialer Richtung benachbart zueinander angeordnet sind. Beispielsweise bei Ausführungsbeispielen, bei denen es sich um einen Tilgerschwingungsdämpfer mit außenliegenden Tilgermassen handelt, kann der Stützkörper jeweils axial fluchtend zu den in axialer Richtung benachbarten Tilgermassen angeordnet werden.
Ergänzend oder alternativ ist der wenigstens eine Stützkörper bei manchen Ausführungsbeispielen in Umfangsrichtung, bezogen auf eine Drehachse, um die sich der Tilgerschwingungsdämpfer dreht, drehfest angeordnet. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so eine definierte Anschlagposition bzw. eine definierte Lage des Stützbereichs zwischen der Tilgermasse und dem Stützkörper ermöglicht werden.
Ergänzend oder alternativ ist der wenigstens eine Stützkörper bei manchen Ausführungsbeispielen in radialer und/oder in axialer Richtung spielfrei, beispielsweise bezogen auf eine Drehachse der Drehbewegung, angeordnet. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ein Stützbereich, der sich zwischen der Tilgermasse und dem Stützkörper ausbildet, definiert werden. Optional kann der Stützkörper bei manchen Ausführungsbeispielen, zumindest in axialer Richtung, beweglich zu der Führungsstruktur angeordnet sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so eine Lage des Stützbereichs trotzdem in radialer Richtung und in Umfangsrichtung definiert sein. Beispielsweise kann der Stützkörper in eine axiale Richtung eine Bewegung bis zu einem Millimeter ausführen. Eine spielfreie Anordnung kann zum Beispiels starr sein und/oder so, dass keiner Bewegung der Bauteile in Richtung zueinander zugelassen wird.
Bei manchen Ausführungsbeispielen ist der wenigstens eine Stützkörper an der Führungsstruktur befestigt. Dadurch kann bei manchen Ausführungsbeispielen ein zusätzliches Bauteil zum Festlegen des Stützkörpers gegenüber der Drehachse entfallen.
Ergänzend oder alternativ umfasst der wenigstens eine Stützkörper bei manchen Ausführungsbeispielen einen Grundkörper, der wenigstens an einer der Tilgermasse zugewandten Oberfläche, zumindest abschnittsweise einen Belag umfasst. Dabei unterscheidet sich ein Werkstoff des Belags von einem Werkstoff des Grundkörpers. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so unter Umständen eine einfachere Herstellung des Stützkörpers, beispielsweise durch die Wahl des Werkstoffs für den Grundkörper und einer entsprechenden Wahl des Werkstoffs für die Beschichtung, erreicht werden. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Stützkörper als Werkstoff beispielsweise ein Metall, einen Stahl, einen Kunststoff, einen Thermoplast und/oder einen Elastomer umfassen. Beispielsweise können der Kunststoff, der Thermoplast und/oder der Elastomer faserverstärkt sein. Ergänzend oder alternativ kann der Belag ein Metall, einen Stahl, einen Kunststoff, einen Thermoplast, einen Elastomer und/oder einen faserverstärkten Kunststoff umfassen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann durch einen elastischen Belag, beispielsweise aus einem Elastomer eine Elastizität des Stützabschnitts bestimmt werden. Beispielsweise kann der Belag an dem Stützkörper befestigt oder aufgeklebt werden. Optional kann der Stützkörper in einem Zwei-Komponenten Spritzgussverfahren hergestellt sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche Ausführungsbeispiele jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben.
1a zeigt eine schematische Darstellung eines Teilaufrisses einer Aufsicht einer Schwingungsdämpfereinheit mit einem Tilgerschwingungsdämpfer gemäß einem Ausführungsbeispiel;
1b zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung durch die in 1a gezeigte Schwingungsdämpfereinheit entlang einer Schnittebene A-A;
1c zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der 1a;
2a zeigt eine schematische Darstellung einer Aufsicht des Tilgerschwingungsdämpfers der Schwingungsdämpfereinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1a und 1b;
2b zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung durch den in 2a gezeigten Tilgerschwingungsdämpfer der Schwingungsdämpfereinheit entlang einer Schnittebene R-R;
2c zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung durch den in 2a gezeigten Tilgerschwingungsdämpfer der Schwingungsdämpfereinheit entlang einer Schnittebene C-C;
2d zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung durch den in 2a gezeigten Tilgerschwingungsdämpfer der Schwingungsdämpfereinheit entlang einer Schnittebene A-A;
2e zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht des Tilgerschwingungsdämpfers der Schwingungsdämpfereinheit nach dem Ausführungsbeispiel der 2a bis 2d;
3a zeigt eine schematische Darstellung einer Aufsicht einer Tilgermasse gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3b zeigt eine schematische Darstellung einer Aufsicht der Tilgermasse gemäß 3a, die mit einem Stützkörper in Kontakt steht;
3c zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Aufsicht der Tilgermasse gemäß den 3a und 3b;
3d bis 3i zeigen schematische Darstellungen unterschiedlicher Ausbildungsbeispiele eines Stützbereichs zwischen der Tilgermasse gemäß den 3a bis 3c und einem Stützkörper;
4 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung durch einen hydrodynamischen Wandler mit einem Tilgerschwingungsdämpfer gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
Die 1a und 1b zeigt unterschiedliche Ansichten einer Schwingungsdämpfereinheit 100, beispielsweise für einen nicht dargestellten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Diese umfasst einen Torsionsdämpfer 102, der wenigstens eine Primärseite 104 und wenigstens eine Sekundärseite 106 aufweist, zwischen die wenigstens ein Federelement 108 derart gekoppelt ist, sodass eine Drehmomentübertragung von der Primärseite 104 zu der Sekundärseite 106 über das wenigstens eine Federelement 108 erfolgt.
Ferner umfasst die Schwingungsdämpfereinheit 100 einen Tilgerschwingungsdämpfer 110, der wenigstens eine Tilgermasse 112 und wenigstens eine Führungsstruktur 114 umfasst, wobei die Führungsstruktur 114 ausgebildet ist, um die wenigstens eine Tilgermasse 112 beweglich zu führen, um einen Schwingungsanteil einer Drehbewegung zu dämpfen. Bei dem Tilgerschwingungsdämpfer 110 erfolgt das Dämpfen der Schwingungen also durch die wenigstens eine Tilgermasse als Dämpferelement, welches kein Drehmoment überträgt.
Des Weiteren umfasst die Schwingungsdämpfereinheit 100, welche auch als Schwungrad mit einem Torsionsdämpfer bezeichnet werden kann, auch eine Taumelentkopplungsstruktur 116, die ausgebildet ist, um die wenigstens eine Tilgermasse 112 in axialer Richtung M beweglich und drehfest und/oder verdrehwinkelunbeschränkt mit einer Abtriebsseite 118, die bei dem Ausführungsbeispiel der 1a bis 2e als Abtriebsnabe 120 ausgebildet ist, der Schwingungsdämpfereinheit 100 zu verbinden. Die Tilgermasse 112 kann beispielsweise eine Mehrzahl, in axialer Richtung M zueinander benachbart angeordneter Einzeltilgermassen umfassen. Diese können jeweils über wenigstens eine Tilgermassenbefestigungsstruktur 113, welche beispielsweise ein Niet oder ein anderes Befestigungsmittel sein kann, miteinander verbunden sein. Bei weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Tilgermasse auch auf andere Art und Weise, beispielsweise einteilig, ausgebildet sein. Bei dem Ausführungsbeispiel umfasst der Tilgerschwingungsdämpfer 110 sechs Tilgermassen 112. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Tilgerschwingungsdämpfern kann auch eine andere Anzahl von Tilgermassen eingesetzt werden.
Bei der Schwingungsdämpfereinheit 100 wird ein Drehmoment über einen Zahnkranz 122 in eine durch den Pfeil 123 angegebene Drehrichtung auf die Primärseite 104 des Torsionsdämpfers 102 geleitet. Dazu ist der Zahnkranz 122 mit einem Deckbauteil 124 des Torsionsdämpfers 102 drehfest verbunden. Das Deckbauteil 124 ist mit einer Gehäuseschale 126 des Torsionsdämpfers 102 verbunden und begrenzt mit einem radial außenliegenden Bereich der Gehäuseschale 126 einen Federbereich 128 zur Aufnahme des Federelements 108. In dem Federbereich 128 ist, wie in der 1a erkennbar, in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von Federelementen 108 angeordnet. Über die Primärseite 104 wird ein Federelementansteuerschuh 130 angesteuert, der in dem Federbereich 128 aufgenommen und ein Drehmoment auf das wenigstens eine Federelement 108 überträgt. Über das Federelement 108 wird das Drehmoment an einen Federansteuersteg 132 der Sekundärseite 106 übertragen. Die Sekundärseite 106 ist über wenigstens eine Befestigungsstruktur 134, die beispielsweise als Niet, Abstandshülse, Distanzniet, Abstandsbolzen oder dergleichen ausgebildet sein kann, taumelfest mit dem Tilgerschwingungsdämpfer 110 bzw. dessen Führungsstruktur 114 verbunden. Die Sekundärseite 106 weist eine Durchgangsöffnung auf, durch die die Befestigungsstruktur 134 geführt ist. Konzentrisch zu der Durchgangsöffnung befindet sich eine Senkung 136, in der ein Kopf der Befestigungsstruktur 134 versenkt ist. In Umfangsrichtung ist die Sekundärseite 106 über eine Mehrzahl von solchen Befestigungsstrukturen 134 mit dem Tilgerschwingungsdämpfer 110 verbunden. Beispielsweise sind in den 1a und 1b weitere Befestigungsstrukturen 136-a bis 136-c erkennbar.
Von der Führungsstruktur 114 wird das Drehmoment über die Taumelentkopplungsstruktur 116 auf die Abtriebsnabe 120 übertragen. Die Abtriebsnabe 120 weist eine Innenverzahnung auf. Dabei handelt es sich um eine Geradverzahnung. Über die Abtriebsnabe 120 wird das Drehmoment auf eine nicht dargestellte Abtriebswelle übertragen. Sowohl die Taumelkopplungsstruktur 116, wie auch der Tilgerschwingungsdämpfer 110, werden anhand der 2a bis 2e detaillierter beschrieben.
Der Zahnkranz 122 weist einen Innendurchmesser d auf, der kleiner ist, als ein Innendurchmesser D eines sich in eine axiale Richtung erstreckenden Befestigungsabschnitts 137 des Deckbauteils 124. Der Befestigungsabschnitt 137 begrenzt dabei einen Hüllraum in eine radiale Richtung, in dem sich die wenigstens eine Tilgermasse 112 in einem ausgelenkten Zustand bewegen kann. Die Tilgermasse 112 nimmt in einem ausgelenkten Zustand also einen größeren Durchmesser D ein, als ein Innendurchmesser des Zahnkranzes 122. Zur Montage durch den Zahnkranz 122 kann die wenigstens eine Tilgermasse 112 nach radial innen in dem Tilgerschwingungsdämpfer 110 versenkt werden.
Die 2a bis 2e zeigen unterschiedliche schematische Darstellungen des Tilgerschwingungsdämpfers 110, welcher auch als Tilger oder drehzahladaptiver Tilger bezeichnet werden kann. Die Führungsstruktur 114, die beispielsweise auch als Bahnblech ausgebildet sein kann, ist über eine Befestigungsstruktur 138, die bei manchen Ausführungsbeispielen als ein Abstützbolzen, Niet, Distanzniet oder dergleichen ausgebildet sein kann, mit einer zweiten Führungsstruktur 140 verbunden, die in axialer Richtung gegenüberliegend zu der ersten Führungsstruktur 114 angeordnet ist. Auch die zweite Führungsstruktur 140 kann beispielsweise als Bahnblech ausgebildet sein. In axialer Richtung zwischen der ersten Führungsstruktur 114 und 140 ist die wenigstens eine Tilgermasse 112, die auch als Energiespeicher oder Fliehgewicht bezeichnet werden kann, über einen Wälzkörper 142 geführt. Wie in 2a erkennbar, wird die Tilgermasse 112 über zwei Wälzkörper 142-a und 142-b zwischen den beiden Führungsstrukturen 114 und 140 geführt.
Bei dem Wälzkörper 142 der Ausführungsbeispiele 2a bis 2e handelt es sich um eine sogenannte Stufenrolle, die Wälzflächen 144 und 146 mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist. Die Wälzfläche 146 weist dabei einen kleineren Durchmesser als die Wälzfläche 144 auf. Die Tilgermasse 112 weist wenigstens eine Lauffläche 148 auf, in der der Wälzkörper 142 mit der Wälzfläche 144 abrollt. Ähnlich weisen auch die Führungsstrukturen 114 und 140 jeweils eine Lauffläche 150 auf, in der der Wälzkörper 142 mit der Wälzfläche 146 abrollt. Im Bereich der Laufflächen 148 und 150 befinden sich strichliniert dargestellte Freistellungen 306, welche zu einer Reibungsreduzierung zwischen den Wälzkörpern 124 mit der Tilgermasse 112 und den Führungsstrukturen 114 und 140 dienen. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Freistellungen auch entfallen.
An der Führungsstruktur 114 ist auch ein Stützkörper 154 befestigt. Der Stützkörper 154 kann bei manchen Ausführungsbeispielen als Kunststoffring ausgebildet sein. Der Stützkörper 154 ist konzentrisch zu einer Mittelachse M angeordnet und weist eine Mehrzahl von nach radial außen gerichteten Befestigungsaugen 156 auf. Diese sind C-förmig ausgebildet und greifen von radial innen jeweils um eine der Befestigungsstrukturen 138. Die Führungsstrukturen 114 und 140 weisen, wie in 1a bei der zweiten Führungsstruktur 140 erkennbar, eine Prägestruktur 160 auf, gegen die sich der Stützkörper 154 mit seinem Befestigungsauge 156 abstützen kann. Der Stützkörper 154 weist eine Mehrzahl von Stützabschnitten 158 auf. Dabei sind jeweils zwei Stützabschnitte 158-a und 158-b, wie in 1a erkennbar, angeordnet, sodass sie mit einer Tilgermasse 112, beispielsweise der Tilgermasse 112-a in Kontakt kommen können. Die Stützabschnitte 158-a und 158-b sind symmetrisch zu einer gedachten Symmetrielinie, die in einem Gleichgewichtszustand die Drehachse M und den Schwerpunkt der Tilgermasse verbindet. Bei Ausführungsbeispielen existieren oder können zwei Stützbereiche pro Tilgermasse vorhanden sein, die symmetrisch zueinander angeordnet sind.
Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Stützbereiche auch asymmetrisch zueinander angeordnet sein. Dabei können sich die Tilgermasse und der Stützkörper beispielsweise in einem der Stützbereiche bei einer Bewegung in eine Drehrichtung und in dem anderen Stützbereich bei einer Bewegung entgegen der Drehrichtung treffen.
Stellvertretend wird im Folgenden der Stützabschnitt 158-a anhand der vergrößerten Darstellung der 1c beschrieben. Der Stützabschnitt 158-a weist im Wesentlichen eine Trapezform auf. Dabei liegt einer der parallelen Schenkel 159, der in 1c strichliniert dargestellt ist, nämlich der längere, auf einer der Tilgermasse 112 abgewandten Seite des Stützabschnitts 158-a und schließt integral an einen Grundkörper des Stützkörpers 154 an bzw. befindet sich in diesem. Gegenüberliegend ist ein kürzerer, zu dem Schenkel 159 paralleler Schenkel 161 angeordnet, der der Tilgermasse 112 zugewandt ist. Der Schenkel 161 ist mit dem Grundkörper des Stützkörpers 154 über einen weiteren Schenkel 165 verbunden. Dabei liegt der Schenkel 165 auf einer dem Stützabschnitt 158-b zugewandten Seite. Der Schenkel 165 schließt über einen Radius an den Grundkörper des Stützkörpers 154 an. In Umfangsrichtung gegenüberliegend sind die Schenkel 159 und 161 mit einem weiteren Schenkel 157 verbunden. Dieser ist im Wesentlichen als Gerade ausgebildet und ohne Radius oder mit einem kleineren Radius als der Schenkel 165 mit dem Grundkörper des Stützkörpers 154 verbunden. Bei manchen Ausführungsbeispielen verlaufen die Schenkel 159 und 161 nicht parallel zueinander. Der Stützabschnitt 158 bzw. das Trapez ist mit Material gefüllt. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Material oder einen Werkstoff des Grundkörpers und/oder ein Material oder einen Werkstoff einer Beschichtung oder eines Belags handeln. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Stützabschnitt oder der von den Schenkeln eingeschlossenen Bereich hohl sein.
Der Stützkörper 154 und dessen Stützabschnitte 158 werden anhand der 3a bis 4 noch genauer beschrieben.
Die Taumelentkopplungsstruktur 116 steht in axialer Richtung nur mit der Führungsstruktur 114 und nicht mit der Führungsstruktur 140 in Kontakt und umfasst ein erstes Teilentkopplungsbauteil 162 und ein zweites Teilentkopplungsbauteil 164. Die beiden Teilentkopplungsbauteile 162 und 164 sind an einem Abtriebsnabenflansch 166 der Abtriebsnabe 120 befestigt. Der Abtriebsnabenflansch 166 weist bei der Schwingungsdämpfereinheit 100 eine Mehrzahl von Flügeln 168 auf. Bei der Schwingungsdämpfereinheit 100 sind vier Flügel 168-a bis 168-d, jeweils um einen Winkel von 90° zueinander versetzt, angeordnet. Die Flügel 168-a bis 168-d weisen nach radial außen eine größere Ausdehnung auf, als Bereiche 170-a bis 170-d, die jeweils zwischen zwei Flügeln 168-a bis 168-d liegen. Der Abtriebsnabenflansch 166 bzw. dessen Flügel 168-a bis 168-d weisen in axialer Richtung, wie beispielsweise in den 2b und 2c erkennbar, in einem radial außenliegenden Bereich eine geringere Ausdehnung in eine axiale Richtung auf, als der Abtriebsnabenflansch 166 in einem radial weiter innenliegenden Bereich.
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Abtriebsnabenflansch über seine gesamte Ausdehnung, auch im Bereich der Flügel, eine gleichmäßige Ausdehnung in eine axiale Richtung aufweisen. Bei den Bereichen der geringeren Ausdehnung in eine axiale Richtung kann es sich beispielsweise um einen Durchmesserbereich handeln, in dem wenigstens eines der Teilentkopplungsbauteile 162 und 164 mit dem Abtriebsnabenflansch 166 verbunden ist.
Die Teilentkopplungsbauteile 162 und 164 sind bei der Schwingungsdämpfereinheit 100 baugleich ausgebildet. Bei manchen Ausführungsbeispielen können die Teilentkopplungsbauteile 162 und 164 beispielsweise als Federblech oder Axialblattfeder ausgebildet sein. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Taumelkopplungsstruktur auch nur ein Teilentkopplungsbauteil bzw. eine Axialblattfeder oder ein Federblech oder ein anderes Federelement umfassen. Optional können die Teilentkopplungsbauteile unterschiedliche Formen, Werkstoffe und/oder Eigenschaften aufweisen.
Da die Teilentkopplungsbauteile 162 und 164 baugleich ausgebildet sind, wird stellvertretend die Form des Teilentkopplungsbauteils 162 beschrieben. Wie in 2a erkennbar, weist das Teilentkopplungsbauteil 162 eine symmetrische Form auf. Symmetrielinie ist die Schnittlinie C-C.
Ausgehend von einem Führungsstrukturvorsprung 174-a, der zur Befestigung an der Führungsstruktur 114 dient wird das Teilentkopplungsbauteil 162 im Uhrzeigersinn beschrieben. Das Teilentkopplungsbauteil 162 weist vier solcher Führungsstrukturvorsprünge 174-a bis 174-d auf. An den Führungsstrukturvorsprung 174-a schließt weiter in Umfangsrichtung ein konkav nach radial innen gewölbter Abschnitt 176-a.
An den konkav nach innen gewölbten Abschnitt 176 schließt ein sich wieder weiter nach radial außen erstreckender Flügelvorsprung 178-a an, der zur Befestigung an dem Flügel 168-a bzw. dem Abtriebsnabenflansch 166 dient. Weiter in Uhrzeigerrichtung schließt an dem Flügelvorsprung 178-a ein weiterer konkav nach innen gewölbter Abschnitt 176-b an, bis zu dem nächsten Führungsstrukturvorsprung 174-b. An den Führungsstrukturvorsprung 174-b schließt ein Abtriebsbefestigungsaufnahmeabschnitt 172-b an. Der Abtriebsbefestigungsaufnahmeabschnitt 172-b weist im Bereich der Symmetrielinie eine konkav nach innen gewölbte Ausnehmung auf. An den Abtriebsbefestigungsaufnahmeabschnitt 172-b schließt wieder ein Führungsstrukturvorsprung 174-c an. Links von der Symmetrielinie in der 2a ist das Teilentkopplungsbauteil 162 analog ausgebildet. Radial innen weist das Teilentkopplungsbauteil 162 eine Durchgangsöffnung 163 auf, mit der das Teilentkopplungsbauteil 162 konzentrisch zu der Drehachse M angeordnet ist. Die Durchgangsöffnung 163 weist dabei einen größeren Radius als die Abtriebsnabe 120 auf.
Das Teilentkopplungsbauteil 162 ist über eine Mehrzahl von Abtriebsbefestigungsstrukturen 180 an der Abtriebsnabe 120 bzw. dem Abtriebsnabenflansch 166 befestigt. Das Teilentkopplungsbauteil 162 ist mit zwei Abtriebsbefestigungsstrukturen 180-a und 180-b, die beispielsweise als Niet oder Abstandsbolzen oder andere Befestigungsmittel ausgebildet sein können, mit seinem Flügelvorsprung 178-a an dem Flügel 168-a befestigt. Im Wesentlichen in radialer Richtung gegenüberliegend ist das Teilentkopplungsbauteil 162 mit seinem Flügelvorsprung 178-b an dem Flügel 168-c mit den Abtriebsbefestigungsstrukturen 180-d und 180-c befestigt. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann auch pro Flügel nur eine Abtriebsbefestigungsstruktur angeordnet sein.
Mit seinen Führungsstrukturvorsprüngen 174-a bis 174-d ist das Teilentkopplungsbauteil 162 jeweils an der Führungsstruktur 114 und dadurch auch an dem Tilgerschwingungsdämpfer 110 befestigt. Die Führungsstruktur 114 weist dazu vier Taumelentkopplungsanbindungsvorsprünge 182-a bis 182-d auf. Die Taumelentkopplungsanbindungsvorsprünge 182-a bis 182-d ragen weiter nach radial innen als eine durchschnittlich nach radial innen gerichtete Oberfläche der Führungsstruktur 114. Die Führungsstrukturvorsprünge 174-a bis 174-d sind dazu jeweils mit einem der Taumelentkopplungsanbindungsvorsprünge 182-a bis 182-d über eine Befestigungsstruktur 188 verbunden. Die Befestigungsstruktur 188 kann beispielsweise als Niet ausgebildet sein. In solchen Fällen ist die Führungsstruktur 114 mit dem zweiten Teilentkopplungsbauteil 162 vernietet.
Das zweite Teilentkopplungsbauteil 164 ist um 90° verdreht zu dem ersten Teilentkopplungsbauteil 162 angeordnet und befestigt, wobei die beiden Teilentkopplungsbauteile 162 und 164 den Abtriebsnabenflansch 166 in axialer Richtung zwischen sich aufnehmen. Das zweite Teilentkopplungsbauteil 164 ist also mit seinen Flügelvorsprüngen 178-e und 178-f an dem Flügel 168-d und dem diesen gegenüberliegenden Flügel 168-b befestigt. Dazu werden, wie auch bei dem Teilentkopplungsbauteil 162 Abtriebsbefestigungsstrukturen 180 eingesetzt. An dem Flügel 168-b sind die Abtriebsbefestigungsstrukturen 180-e und 180-f erkennbar, mit denen das Teilentkopplungsbauteil 164, das auf einer dem Teilentkopplungsbauteil 162 abgewandten Seite des Abtriebsnabenflansches 166 angeordnet ist. Das Teilentkopplungsbauteil 162 weist in seinen Abtriebsbefestigungsaufnahmeabschnitten 172-a und 172-b jeweils zwei Abtriebsbefestigungsaufnahmen 184 auf. In dem Abtriebsbefestigungsaufnahmeabschnitt 172-b sind diese mit den Bezugszeichen 184-e und 184-f gekennzeichnet. Die Abtriebsbefestigungsaufnahmen 184 nehmen einen Teil der Abtriebsbefestigungsstruktur 180, also beispielsweise einen Nietkopf, in axialer Richtung auf.
Bei der Schwingungsdämpfereinheit 100 sind die Abtriebsbefestigungsaufnahmen 184 jeweils als Durchgangslöcher ausgebildet, durch die der Kopf oder ein Teil der Abtriebsbefestigungsstruktur 180 hindurchragen kann. Dabei weisen die Abtriebsbefestigungsaufnahmen 184 eine größere Ausdehnung auf, als die Abtriebsbefestigungsstruktur 180, sodass das Teilentkopplungsbauteil 162 nicht über die Abtriebsbefestigungsstrukturen 180, mit denen das Teilentkopplungsbauteil 164 an dem Abtriebsnabenflansch 166 befestigt ist, in Berührung kommt oder durch diese fixiert wird. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ein Bauraum in axialer Richtung reduziert sein. Analog durchstoßen auch die Abtriebsbefestigungsstrukturen 180-a und 180-b sowie 180-c und 180-d entsprechende Durchgangslöcher oder Abtriebsbefestigungsaufnahmen im Teilentkopplungsbauteil 164.
Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Teilentkopplungsbauteile auch mit einer anderen Anzahl von Abtriebsbefestigungsstrukturen an der Abtriebsnabe befestigt sein. Analog kann das Teilentkopplungsbauteil dann eine entsprechende Anzahl an Abtriebsbefestigungsaufnahmen aufweisen. Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen kann das Teilentkopplungsbauteil auch keine Abtriebsbefestigungsaufnahme aufweisen. Optional kann auch eine andere Anzahl von Führungsstrukturvorsprüngen bzw. Befestigungsstrukturen vorgesehen sein.
Das Teilentkopplungsbauteil 164 ist ebenfalls mit der Führungsstruktur 114 verbunden. Da die Führungsstruktur 114 in axialer Richtung eine geringere Ausdehnung als der Abtriebsnabenflansch 166 aufweist, ist an der Führungsstruktur 114 ein Abstandshalter 186 angeordnet. Der Abstandshalter 186 kann beispielsweise als Kunststoffring ausgebildet sein. Der Abstandshalter 186 weist im Wesentlichen analog zu der Führungsstruktur 114 eine Mehrzahl von Taumelentkopplungsanbindungsvorsprüngen 182-e bis 182-h auf. An diesen ist das Teilentkopplungsbauteil 162 mit seinen Führungsstrukturvorsprüngen 174 festgelegt. Beispielsweise ist an dem Taumelentkopplungsanbindungsvorsprung 182-h des Abstandshalters 186 der Führungsstrukturvorsprung 174-e vernietet. Dazu ist eine Befestigungsstruktur 188 eingesetzt, welche beispielsweise als Niet oder Nietverbindung ausgebildet sein kann.
Eine der Befestigungsstrukturen 188 ist beispielsweise in der Schnittdarstellung der 2d erkennbar. Der Abstandshalter 186 ist über die Befestigungsstruktur 134, mit der auch die Führungsstruktur 114 bzw. der Tilger 110 taumelfest mit der Sekundärseite 106 des Torsionsdämpfers 102 verbunden ist, an der Führungsstruktur 114 befestigt. Bei der Schwingungsdämpfereinheit 110 sind in Umfangsrichtung acht der Befestigungsstrukturen 134 vorgesehen. Diese können beispielsweise ein Niet, ein Distanzbolzen oder ein anderes Befestigungsmittel sein. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann auch eine andere Anzahl an Befestigungsstrukturen vorgesehen sein.
Der Tilgerschwingungsdämpfer 110, der die miteinander verbundenen bzw. vernieteten Führungsstrukturen 114 und 140 und die über die Wälzkörper geführten Tilgermassen umfasst, wird über die Taumelentkopplungsstruktur 116 zu der Drehachse M flexibel mit der Abtriebsseite 118 oder Abtriebsnabe 120 verbunden, während sie in Rotationsrichtung steif ausgebildet ist, um ein Drehmoment übertragen zu können. Die Taumelentkopplungsstruktur 116 kann dazu beispielsweise eine Bewegung in eine axiale Richtung der Führungsstruktur 114 von 0,1 mm bis 1 mm oder 1,5 mm zulassen.
Ausführungsbeispiele können Tilgerschwingungsdämpfer aller möglichen Bauarten umfassen. Beispielsweise kann der Tilgerschwingungsdämpfer auch eine zentrale Führungsstruktur oder ein zentrales Bahnblech aufweisen, wobei die wenigstens eine Tilgermasse in axialer Richtung beidseitig der Führungsstruktur angeordnet ist.
Die 3a bis 3c zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer Aufsicht der Tilgermasse 112 in unterschiedlichen Betriebszuständen. In dem Tilgerschwingungsdämpfer 110 wirkt auf die wenigstens eine Tilgermasse 112 eine Fliehkraft und eine Schwerkraft. Wenn die Drehzahl gering genug wird, verliert die Fliehkraft gegenüber der Gravitation an Bedeutung, dann kann es vorkommen, dass die Gravitationskraft die Tilgermassen 112 zum Schwingen anregt. Die Tilgermasse 112 rollt mit ihren Laufflächen 148-a und 148-b an den beiden Wälzkörpern 142, die zur Unterscheidung mit den Bezugszeichen 142-a und 142-b bezeichnet werden, wie bereits für die 1a bis 2e beschrieben, ab. Die Wälzkörper 142-a und 142-b rollen wiederum an den in den 3a bis 3c nicht dargestellten Führungsstrukturen 114 und 140 ab.
Tilgerschwingungsdämpfer führen in einem Betriebszustand meist eine harmonische Pendelbewegung aus, die beispielsweise entgegengerichtet zu einem anregenden Drehmoment wirkt. Beispielsweise bei einem Betriebszustand mit einer geringen Drehzahl, kann es also unter Umständen vorkommen, dass die wenigstens eine Tilgermasse maximal ausgelenkt wird. Dabei können die Wälzkörper bis zu einem Ende der Laufflächen der Führungsstruktur und/oder bis zu einem Ende der Laufflächen der Tilgermasse bewegt werden. Die Tilgermasse kann dabei stark verzögert werden. Dadurch kann eventuell ein Anschlaggeräusch entstehen, das hörbar ist. Um dieses Anschlaggeräusch zumindest zu reduzieren oder sogar vollständig zu vermeiden, kann die Tilgermasse, kurz vor dem Erreichen des maximalen Schwingwinkels, weich abgebremst werden. Dies kann beispielsweise ähnlich zu einem Airbag in einem PKW erfolgen.
Bei manchen Tilgerschwingungsdämpfern wird dazu ein radial innerhalb der Tilgermassen angeordneter elastischer Stützring eingesetzt. Bei einem Kontakt zwischen der Tilgermasse und dem Stützring kann es dann vorkommen, dass die Tilgermasse um eine Achse verkippt, die parallel zu der Rotationsachse M liegt. Die Rotationsachse kann beispielsweise auch als Bahnblech-Drehachse oder axiale Richtung bezeichnet werden. Dies kann eventuell dazu führen, dass ein Wälzkörper, beispielsweise vergleichbar zu dem Wälzkörper 142-b, von einer Lauffläche, vergleichbar zu der Laufläche 148-b an der Tilgermasse 112 oder von einer Lauffläche an der Führungsstruktur abhebt. Anschließend schlägt der Wälzkörper wieder auf der entsprechenden Lauffläche auf. Durch das Aufschlagen des Wälzkörpers an der Lauffläche kann ebenfalls ein unerwünschtes Anschlaggeräusch entstehen. Die Tilgermasse befindet sich dann wieder in einer ungekippten Position, wie für die Tilgermasse 112 in der in 3a dargestellt. In der ungekippten Position ist an der Tilgermasse 112 eine Momentenbilanz, wie in der 3a erkennbar, gleich Null.
Die Tilgermasse 112 kann beispielsweise einstückig hergestellt sein oder eine Mehrzahl von Einzeltilgermassen, die in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind, umfassen. Die Tilgermasse 112 umfasst zwei Öffnungen, die jeweils eine Lauffläche 148, welche auch als Laufbahn bezeichnet werden kann, aufweisen. Bei der Kraft F_Rolle1.R handelt es sich dabei um die Reibungskraft an dem Wälzkörper 142-b, die Kraft F_Rolle1.N betrifft die Normalkraft an dem Wälzpunkt des Wälzkörpers 142-b. Analog betreffen die Kraft F_Rolle2.N die Normalkraft an dem Wälzkörper 142-a und die Kraft F_Rolle2.R die Reibungskraft an dem Wälzkörper 142-a. Entsprechende Abstände von den Wirkungslinien der Kräfte zu dem Schwerpunkt 196 der Tilgermasse sind dabei mit r₃ bis r₆ bezeichnet.
Um das Anschlaggeräusch zu vermeiden, ist bei dem Tilgerschwingungsdämpfer 110 der Stützkörper 154 vorgesehen. Die 3b zeigt die Tilgermasse 112 mit dem schematisch dargestellten Stützkörper 154, der ausgebildet ist, um mit einer Außenkontur 192 der Tilgermasse 112 in wenigstens einem Stützbereich 194 in Kontakt zu treten, wobei der Stützbereich 194 innerhalb einer mittleren Ausdehnung 198 liegt, wie in 3c dargestellt, wobei die mittlere Ausdehnung 198 einen Anteil von maximal 80% einer Tilgermassenlänge 200 aufweist und symmetrisch zu dem Schwerpunkt 196 der Tilgermasse 112 angeordnet ist. Optional kann der Stützbereich 194 auch innerhalb einer Ausdehnung 198 liegen, die maximal einem Anteil von 60%, 50% und/oder 30% der Tilgermassenlänge 200 entspricht.
Dadurch, dass der Stützbereich 194 an der Außenkontur 192 und innerhalb der Ausdehnung 198 liegt, kann, auch wenn die Tilgermasse 112 mit dem Stützkörper 154 in Kontakt ist, eine Momentenbilanz von Null an der Tilgermasse 112 vorliegen. Damit kann bei manchen Ausführungsbeispielen zumindest die Gefahr reduziert oder sogar ganz vermieden werden, dass die Wälzkörper 142-a oder 142-b von den Laufflächen abheben, während sich die Tilgermasse 112 an dem Stützkörper 154 abstützt. Mit anderen Worten sollen die Wälzkörper 142-a und 142-b den Kontakt zu den Laufflächen 148-a und 148-b behalten.
Bei der Außenkontur 192 handelt es sich um eine Fläche der Tilgermasse 112, die im Wesentlichen in eine radiale Richtung gerichtet ist und die nicht vollständig von einem Material der Tilgermasse 112 umschlossen ist. Beispielsweise würde in diesem Zusammenhang eine Durchgangsöffnung in der Tilgermasse 112 nicht von der Außenkontur 192 umfasst sein.
Wie in 3b erkennbar, ergibt sich durch die Lage des Stützbereichs 194 die folgende Momentenbilanz, wenn die Tilgermasse 112 mit dem Stützkörper 154 in Kontakt ist: F_Stütz.N·r₁ + F_Stütz.R·r₂ – F_Rolle2.R·r₃ – F_Rolle2.N·r₄ + F_Rolle1.R·r₅ + F_Rolle1.N·r₆ J·φ .. = 0
Dabei steht F_Stütz.N für die Normalkraft in dem Stützbereich 194 und F_Stütz.R für die Reibkraft in dem Stützbereich 194. J bezeichnet das Trägheitsmoment und φ den Drehwinkel der Tilgermasse 112 um ihren Schwerpunkt 196 und φ .. die Winkelbeschleunigung.
Die Kräfte greifen an der Tilgermasse 112 also so an, dass die Tilgermasse 112 sich nicht um φ dreht. Ein Faktor, der darauf Einfluss hat, kann beispielsweise die Stützkraft sein, die bei einer Anlage zwischen dem Stützkörper 154 und der Tilgermasse 112 in die Tilgermasse 112 eingebracht wird.
Da sich alle Kräfte an der Tilgermasse 112 über die Zeit verändern, wird es in einer praktischen Anwendung bei manchen Ausführungsbeispielen schwierig sein, dass die Momentenbilanz zu jedem Zeitpunkt Null ist. Daher kann es bei manchen Ausführungsbeispielen schwierig sein, bei einem Kontakt zwischen dem Stützkörper 154 und der Tilgermasse 112 ein Drehen der Tilgermasse 112 zu vermeiden. Mit anderen Worten kann es unter Umständen unvermeidlich sein, ein Drehen der Tilgermasse 112 zu erzeugen. Eine Lage des Stützbereichs 194, der auch Stützring-Kontaktpunkt genannt werden kann, kann dabei so gewählt werden, dass das Drehen der Tilgermasse 112 bei einem Stützkontakt minimal oder möglichst gering ist. Beispielsweise kann eine geeignete Lage des Stützbereichs 194 mittels einer Mehrkörpersimulation (Abk.: MKS-Werkzeug) ermittelt werden.
Beispielsweise kann die Lage des Stützbereichs 194 an der Tilgermasse 112, auch so beschrieben werden, dass wenn die Tilgermasse 112 maximal ausgelenkt ist, sich also an dem Bahnende befindet bzw. sich die Wälzkörper 142-b und 142-a jeweils an einem Laufflächenende 190 der Lauffläche 148-b bzw. 148-a befinden, dann soll sich der Stützbereich 194 innerhalb einer mittleren Ausdehnung 198 der Tilgermasse 112, die einem Anteil von 80% einer Tilgermassenlänge 200 entspricht, befinden. Optional kann sich der Stützbereich 194 auch innerhalb einer mittleren Ausdehnung 198 befinden, die einem Anteil von 60%, 40% und/oder 30% der Tilgermassenlänge 200 entspricht.
Die Tilgermassenlänge 200 kann dabei beispielsweise eine Ausdehnung der Tilgermasse sein, die in einem Gleichgewichtszustand der Tilgermasse 112 in einer Einbausituation senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen der Drehachse M der Schwingungsdämpfereinheit 100 und dem Tilgermassenschwerpunkt 196 liegt. Beispielsweise kann dabei die Tilgermassenlänge 200 eine größte Ausdehnung der Tilgermasse 112 sein, die diese senkrecht zu der Verbindungslinie aufweist.
Der Stützbereich 194 liegt damit nicht an einer Außenkontur 192 der Tilgermasse 112, die sich außerhalb der Ausdehnung 198 von 80% der maximalen Tilgermassenlänge 200 befindet. Diese Bereiche der Außenkontur 192 sind mit den Bezugszeichen 202-a und 202-b bezeichnet. Die außenliegenden Bereiche 202-a und 202-b können bei einer symmetrischen Tilgermasse 112 beispielsweise jeweils eine Ausdehnung aufweisen, die einem Anteil von 10% der maximalen Tilgermassenlänge 200 entspricht. Bei einer unsymmetrischen Tilgermasse können die außenliegenden Bereiche, in denen sich der Stützbereich nicht ausbildet, gegebenenfalls unterschiedliche Längen aufweisen.
In einem Betrieb kann die Tilgermasse 112 bei vielen Ausführungsbeispielen immer zwei Stützbereiche 194, die auch als optimale Kontaktpunkte bezeichnet werden können, aufweisen. Dabei können die Tilgermasse 112 und der Stützkörper 154 beispielsweise an dem Stützbereich 194 bei einem maximalen Schwingwinkel und an einem anderen Stützbereich, beispielsweise bei einem minimalen Schwingwinkel, zusammentreffen. Bei manchen Ausführungsbeispielen können die beiden Stützbereiche für die unterschiedlichen Schwingwinkel auch zumindest teilweise übereinander liegen. Mit anderen Worten können die beiden Kontaktpunkte eventuell zusammenfallen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Stützkörper 154 radial innerhalb der Tilgermasse 112, konzentrisch zu der Abtriebsnabe 120 angeordnet. Dadurch liegt der wenigstens eine Stützbereich 194 an einer radial nach innen gerichteten Außenkontur 192 der Tilgermasse 112.
Die 3d bis 3i zeigen jeweils eine Aufsicht aus einer radialen Richtung auf die Außenkontur 192 der Tilgermasse 112 oder den Stützabschnitt 158 des Stützkörpers 154.
Die 3d bis 3i zeigen also unterschiedliche Formen von Stützbereichen 194-d bis 194-k, die sich zwischen der Tilgermasse 112 und dem Stützkörper 154, gegebenenfalls für unterschiedliche Ausführungsbeispiele, ergeben können. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann es sich dabei um Aufsichten auf die Tilgermasse 112 von radial innen handeln. Beispielsweise kann dazu die Außenkontur 192 der Tilgermasse 112 oder ein Kontaktabschnitt 204 an der Tilgermasse 112, an dem der Stützkörper 154 mit der Außenkontur 192 der Tilgermasse 112 in Kontakt tritt, entsprechend ausgebildet sein. Ergänzend oder alternativ kann auch der Stützkörper 154 bzw. einer der Stützabschnitte 158 entsprechend ausgebildet sein. Beispielsweise können der Kontaktabschnitt 204 und/oder der Stützabschnitt 158 dazu eine entsprechende Form und/oder Elastizität aufweisen.
Der Stützbereich 194-d ist als Punkt ausgebildet. Der Stützbereich 194-d kann dabei im Wesentlichen, in eine axiale Richtung M, mittig an der Außenkontur 192 liegen. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Stützbereich 194-d auch näher an einer Kante 206 der Außenkontur 192 liegen.
Die 3e zeigt einen Stützbereich 194-e, der als eine Linie, die auch Kontaktlinie bezeichnet werden kann, ausgebildet ist. Der Stützbereich 194-e erstreckt sich dabei über eine vollständige Ausdehnung der Außenkontur 192 oder des Stützabschnitts 158 in eine axiale Richtung. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Stützbereich 194-e auch von einer Kante 206 oder einer dieser gegenüberliegenden Kante beabstandet sein.
Die 3f zeigt einen Stützbereich 194-f, der ebenfalls als Kontaktlinie ausgebildet ist. Allerdings erstreckt sich diese parallel zu einer Kante 206 der Außenkontur 192 oder des Stützabschnitts 158. Der Stützbereich 194-f liegt dabei mittig zwischen der Kante 206 und einer dieser in axialer Richtung M gegenüberliegenden Kante 208. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Stützbereich 194-f auch unsymmetrisch zu den beiden Kanten 206 und 208 angeordnet sein.
In der 3g sind zwei Stützbereiche 194-g und 194-h gezeigt. Diese sind jeweils als unterbrochene Linien ausgebildet. Die Linien beginnen an der Kante 206 und enden an der Kante 208. In einem mittleren Bereich sind die Stützbereiche 194-g und 194-h jeweils unterbrochen. An dieser Stelle haben der Stützabschnitt 158 und die Außenkontur 192 keinen Kontakt miteinander.
Die 3h zeigt einen Stützbereich 194-i, der die Form eines Rechtecks aufweist. Der Stützbereich 194-i kann auch als Kontaktfläche oder als zweidimensionale Kontaktfläche bezeichnet werden. Demgegenüber können beispielsweise die Stützbereiche 194-e bis 194-g auch als eindimensionale Kontaktlinien bezeichnet werden.
Mit anderen Worten kann der Stützbereich 194 alle möglichen Formen aufweisen. Beispielsweise kann anstatt eines Kontaktpunktes auch eine Kontaktlinie oder eine Kontaktfläche vorhanden sein. Diese können beispielsweise unterbrochen ausgebildet sein. Beispielsweise können pro Tilgermasse 112 einer Mehrzahl von Stützbereichen 194 vorgesehen sein, die in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung zueinander benachbart sind. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann durch einen ein- oder zweidimensionalen Stützbereich 194 und/oder mehrere Kontaktpunkte, beispielsweise durch gezielte Gestaltung des Stützabschnitts 158 ein Kippen der Tilgermasse 112 zumindest reduziert oder sogar vermieden werden. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann unter Umständen ein nicht beabsichtigtes Kippen erzwungen werden. Dies kann beispielsweise durch Toleranzen oder unterschiedliche Steifigkeiten der einzelnen Stützabschnitte 158 und/oder Kontaktabschnitte 204 erfolgen.
Der Stützkörper 154 kann alle möglichen Werkstoffe umfassen, beispielsweise einen Thermoplast, einen faserverstärkten Thermoplast, einen Stahl, einen Elastomer oder eine Kombination dieser Werkstoffe.
Bei anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Stützkörper so gestaltet sein, dass dessen Stützabschnitte, die auch als Kontaktbereiche bezeichnet werden können, zu der Tilgermasse rotationssymmetrisch um eine Mittelachse, die auch als Bahnblech-Drehachse bezeichnet werden kann, liegen. Bei solchen Ausführungsbeispielen kann eine Geometrie der Tilgermasse bzw. deren Außenkontur variiert werden, sodass sich die beschriebenen Stützbereiche ergeben. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Stützkörper ausgebildet sein, sodass sich der Stützbereich an einer nach radial außen gerichteten Außenkontur der Tilgermasse befindet.
Ferner kann die Schwingungsdämpfereinheit 100 auch einen Stützring oder Stützkörper aufweisen, der ausgebildet ist, sodass wenigstens ein Stützbereich mit der Tilgermasse 112 an einer in Umfangsrichtung gerichteten Außenkontur 192 liegt, also zwischen einer radial nach innen gerichteten und einer radial nach außen gerichteten Außenkontur 192 der Tilgermasse 112. Die Schwingungsdämpfereinheit 100 kann auch einen Stützkörper aufweisen, der Stützbereiche mit den Tilgermassen 112 aufweist, die außerhalb der genannten 80% der mittleren Tilgermassenlänge 200 liegen, also beispielsweise in den Bereichen 202.
Der Stützkörper kann bei weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen nicht einstückig, wie bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen, ausgebildet sein. Beispielsweise kann pro Tilgermasse eine Mehrzahl von Stützkörpern, die auch als Stützelemente bezeichnet werden können, verwendet werden.
Der Stützkörper 154, der auch als Stützring bezeichnet werden kann, kann bei einer Vielzahl von Schwingungsdämpfereinheiten, beispielsweise in einem Zweimassenschwungrad eingesetzt werden. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der Stützring 154 auch in einem Einmassenschwungrad zur Anwendung kommen. Grundsätzlich kann der Stützkörper 154 gemäß Ausführungsbeispielen beispielsweise in Luft oder in Anwendungen, in denen er sich in einem Fluid, beispielsweise Öl befindet, eingesetzt werden. Das Stützringkonzept kann, beispielsweise in anderen Abmessungen, auf andere Anwendungen übertragen werden.
4 zeigt die Verwendung des Stützkörpers 154 in einem Drehmomentwandler 210. Bei diesem befindet sich der Stützkörper 154 in einem mit einem Fluid gefüllten Innenraum 212. Der Stützkörper 154 wird bei dem Drehmomentwandler 210 der 4 an einem Tilgerschwingungsdämpfer 214 verwendet. Der Drehmomentwandler 210 umfasst ein Gehäuse 214, mit einer antriebsseitigen Gehäuseschale 216 und einer abtriebsseitigen Gehäuseschale 218. In dieser ist ein allgemein mit dem Bezugszeichen 220 bezeichnetes Pumpenrad ausgebildet. Um die Drehachse M, in Umfangsrichtung aufeinander folgend, ist an einer Innenseite der Gehäuseschale 218 eine Mehrzahl von Pumpenradschaufeln 222 vorgesehen.
Dem Pumpenrad 220 axial gegenüberliegend ist im Inneren des Gehäuses 214 ein Turbinenrad 224 vorgesehen. Dieses umfasst den Pumpenradschaufeln 222, axial gegenüberliegende, in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Turbinenradschaufeln 226. Axial zwischen dem inneren Bereich der Pumpenradschaufeln 222 und den Turbinenradschaufeln 226 liegen Leitradschaufeln 228 eines allgemein mit 230 bezeichneten Leitrads. Dieses ist über eine nicht näher beschriebene Freilaufanordnung 232 auf einer nicht dargestellten Stützhohlwelle in eine Drehrichtung um die Drehachse M drehbar getragen. Durch das Pumpenrad 220, das Turbinenrad 224 und das Leitrad 230 wird mit dem in dem Gehäuse 214 vorhandenen Fluid, im Allgemeinen Öl, ein hydrodynamischer Kreislauf entwickelt, der zur Drehmomentübertragung bzw. Erhöhung genutzt werden kann.
Im Inneren des Gehäuses 214 ist ferner eine allgemein mit dem Bezugszeichen 234 bezeichnete Schwingungsdämpferanordnung vorgesehen. Diese umfasst im Wesentlichen, radial nebeneinanderliegend eine Torsionsdämpferanordnung 236 und einen Tilgerschwingungsdämpfer 238. Die Torsionsdämpferanordnung 236 umfasst radial gestaffelt zwei Torsionsdämpfer 240 und 242. Der radial weiter außen positionierte, erste Torsionsdämpfer 240 umfasst eine scheibenartig ausgebildete, erste Primärseite 246. Diese umfasst in ihrem radial inneren Bereich auch ein Reibelement einer Überbrückungskupplung 248, welches durch einen Kupplungskolben 250 gegen eine Innenseite des Gehäuses 214 pressbar ist, um den Überbrückungszustand herzustellen. Eine erste Sekundärseite 252 ist bereitgestellt mit einem scheibenartigen Bauteil 260, das in seinem radial äußeren Bereich Umfangsabstützbereiche 254 aufweist, die auch als Federansteuerstege bezeichnet werden können. Mit den Umfangsabstützbereichen 254 kann wenigstens ein Federelement 256 gekoppelt sein. Ferner kann mit den Umfangsabstützbereichen 254 auch ein, die Federelemente 256 nach radial außen stützendes, ringartiges Stützbauteil 258, beispielsweise durch Vernietung, verbunden sein. In seinem radial inneren Bereich bildet das scheibenartige Bauteil 260 eine zweite Primärseite 262. Diese ist an beiden axialen Seiten umgeben von zwei, die zweite Sekundärseite 264 bereitstellenden Deckscheibenelementen. Die Deckscheibenelemente sind radial innen mit einer Abtriebsnabe 266 verbunden. Ferner ist eines der Deckscheibenelemente mit dem Turbinenrad 224, beispielsweise durch Vernietung, fest verbunden ist.
Das scheibenartige Bauteil 260 bildet insbesondere mit einem, zwischen den beiden Torsionsdämpfern 240 und 242 liegenden Bereich, an welchen die wenigstens eine Tilgermasse 112 beweglich geführt ist, eine Führungsstruktur 268. Bei der in der 4 dargestellten Schwingungsdämpfereinheit ist die Tilgermasse 112 mit jeweils zwei beidseits der Führungsstruktur 268 liegenden Einzeltilgermassen 270 und 272, also als außenliegende Tilgermasse ausgebildet, die beispielsweise auch fest miteinander verbunden sein können. Der Stützkörper 154 ist radial innen zu der wenigstens einen Tilgermasse 112 an der Führungsstruktur 268 befestigt. Bei dem Ausführungsbeispiel der 4 ist der Stützkörper 154 in axiale Richtung nur auf einer axialen Höhe, auf der sich die Einzeltilgermasse 270 befindet, angeordnet. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Stützkörper auch beidseitig in axialer Richtung zu der Führungsstruktur angeordnet sein, sodass er mit beiden Einzeltilgermassen 270 und 272 Stützbereiche aufweisen kann.
Mit anderen Worten, kann der Stützkörper 154 bei Tilgerschwingungsdämpfern mit innen- und/oder außengeführten Tilgermassen 112 eingesetzt werden. Die Wahl oder Lage des Stützbereichs 194, der auch als Anschlagort bezeichnet werden kann, kann dabei unabhängig von der Ausbildung des Tilgerschwingungsdämpfers mit seitlichen oder mittigen Tilgerträgern bzw. Führungsstrukturen getroffen werden. Der Stützkörper 154 ist beispielsweise in Umfangsrichtung starr an der Führungsstruktur 114 und/oder 140 befestigt und unter Umständen in radialer und/oder axialer Richtung mit einem Spiel oder auch starr an der Führungsstruktur 114 und/oder 140 angeordnet.
Mit dem Stützkörper 154 gemäß wenigstens einem der Ausführungsbeispiele kann bei manchen Ausführungsbeispielen zumindest die Gefahr reduziert oder sogar völlig vermieden werden, dass die wenigstens eine Tilgermasse 112 bei einer Berührung mit dem Stützkörper 154 kippt und daraus resultierende Geräusche verursacht. Dadurch können bei manchen Ausführungsbeispielen beispielsweise Geräusche, wie ein „Klappern“, minimiert werden, die vor allem bei einem Abstellen und/oder Starten eines Verbrennungsmotors an dem Tilgerschwingungsdämpfer 110 oder 238 auftreten können.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
Bezugszeichenliste

100: Schwingungsdämpfereinheit
102: Torsionsdämpfer
104: Primärseite
106: Sekundärseite
108: Federelement
110: Tilgerschwingungsdämpfer
112: Tilgermasse
113: Tilgermassenbefestigungsstruktur
114: Führungsstruktur
116: Taumelentkopplungsstruktur
118: Abtriebsseite
120: Abtriebsnabe
122: Zahnkranz
123: Drehrichtung
124: Deckbauteil
126: Gehäuseschale
128: Federbereich
130: Federelementansteuerschuh
132: Federansteuersteg
134: Befestigungsstruktur
136: Senkung
137: Befestigungsabschnitt
138: Befestigungsstruktur
140: zweite Führungsstruktur
142: Wälzkörper
144: Wälzfläche
146: Wälzfläche
148: Lauffläche
150: Lauffläche
154: Stützkörper
156: Befestigungsauge
157: Schenkel außen
158: Stützabschnitt
159: paralleler Schenkel
160: Prägestruktur
161: paralleler Schenkel
162: Teilentkopplungsbauteil
163: Durchgangsöffnung
164: Teilentkopplungsbauteil
165: Schenkel
166: Abtriebsnabenflansch
168: Flügel
170: Bereich zwischen Flügeln
172: Abtriebsbefestigungsaufnahmeabschnitt
174: Führungsstrukturvorsprung
176: konkav nach innen gewölbter Abschnitt
178: Flügelvorsprung
180: Abtriebsbefestigungsstruktur
182: Taumelentkopplungsanbindungsvorsprung
184: Abtriebsbefestigungsaufnahme
186: Abstandshalter
188: Befestigungsstruktur
190: Laufflächenende
192: Außenkontur
194: Stützbereich
196: Schwerpunkt
198: Ausdehnung
200: Tilgermassenlänge
202: außenliegender Bereich
204: Kontaktabschnitt
206: Kante
208: gegenüberliegende Kante
210: Drehmomentwandler
212: Innenraum, ölgefüllt
214: Gehäuse
216: Gehäuseschale
218: Gehäuseschale
220: Pumpenrad
222: Pumpenradschaufel
224: Turbinenrad
226: Turbinenradschaufel
228: Leitradschaufel
230: Leitrad
232: Freilaufanordnung
234: Schwingungsdämpferanordnung
236: Torsionsdämpferanordnung
238: Tilgerschwingungsdämpfer
240: Torsionsdämpfer
242: Torsionsdämpfer
246: erste Primärseite
248: Überbrückungskupplung
250: Kupplungskolben
252: erste Sekundärseite
254: Umfangsabstützbereich
256: Federelement
258: Stützbauteil
260: scheibenartiges Bauteil
262: zweite Primärseite
264: zweite Sekundärseite
266: Abtriebsnabe
268: Führungsstruktur
270: Einzeltilgermasse
272: Einzeltilgermasse
306: Freistellung
M: axiale Richtung
d: Innendurchmesser Zahnkranz
D: Innendurchmesser Hüllraum Tilgermasse
F_Rolle...: Kraft an dem Wälzkörper
F_Stütz...: Kraft in dem Stützbereich
F_Flieh: Fliehkraft
J: Trägheitsmoment
φ: Winkel
r...: Abstand
m*a/m*g,: Produkt aus Masse und Beschleunigung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009042836 A1 [0006]

Claims

Tilgerschwingungsdämpfer (110, 238), beispielsweise für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, zur Dämpfung eines Schwingungsanteils einer Drehbewegung, mit folgenden Merkmalen: wenigstens einer Tilgermasse (112), die ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von der Drehbewegung eine Schwingung auszuführen, um den Schwingungsanteil derselben zu dämpfen; und wenigstens einer Führungsstruktur (114, 140), die ausgebildet ist, um die Tilgermasse (112) beweglich zu führen; und wenigstens einem Stützkörper (154), der ausgebildet ist, um mit einer Außenkontur (192) der Tilgermasse (112), in wenigstens einem Stützbereich (194) in Kontakt zu treten, wobei der Stützbereich (194) innerhalb einer mittleren Ausdehnung (198) der Tilgermasse (112) liegt, wobei die mittlere Ausdehnung (198) einen Anteil von maximal 80% einer Tilgermassenlänge (200) aufweist und symmetrisch zu dem Schwerpunkt (196) der Tilgermasse (112) angeordnet ist.
Tilgerschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Stützbereich (194) ausschließlich innerhalb der Ausdehnung (198) liegt.
Tilgerschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Stützbereich (194) an einer radial nach innen gerichteten Außenkontur (192) der Tilgermasse (112) liegt.
Tilgerschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Stützkörper (154) und die wenigstens eine Tilgermasse (112) ausgebildet sind, um in wenigstens zwei unterschiedlichen Stützbereichen (194) miteinander in Kontakt zu treten.
Tilgerschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Stützkörper (154) und die wenigstens eine Tilgermasse (112) ausbildet sind, um in wenigstens einem Stützbereich (194) in Kontakt zu treten, der wenigstens ein Punkt, wenigstens eine Linie und/oder wenigstens eine Fläche ist.
Tilgerschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Stützkörper (154) wenigstens zwei Stützabschnitte (194) aufweist, die unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen.
Tilgerschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Tilgermasse (112) an ihrer Außenkontur wenigstens einen Kontaktabschnitt (204) aufweist, in dem die Tilgermasse (112) mit dem Stützkörper (154) in wenigstens einem Stützbereich (194) in Kontakt tritt, der eine andere Steifigkeit aufweist, als die Außenkontur (192) außerhalb des Kontaktabschnitts (204).
Tilgerschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Stützkörper (154) wenigstens einen Stützabschnitt (158) aufweist, der sich in eine radiale Richtung weiter ausdehnt als eine durchschnittliche Ausdehnung des Stützkörpers (154).
Tilgerschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Tilgermasse (112) an ihrer Außenkontur (192) einen Kontaktabschnitt (204) aufweist, der sich weiter in eine radiale Richtung ausdehnt als eine durchschnittliche Ausdehnung der Außenkontur (192).
Tilgerschwingungsdämpfer nach Anspruch 8 oder 9, wobei der wenigstens eine Stützabschnitt (158) oder der wenigstens eine Kontaktabschnitt (204) im Wesentlichen eine Form eines Trapezes aufweist.
Tilgerschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Stützkörper (154) ein Ring ist.
Tilgerschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Stützkörper (154) in Umfangsrichtung, bezogen auf eine Drehachse, drehfest angeordnet ist.
Tilgerschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Stützkörper (154) in radialer und/oder in axialer Richtung spielfrei, bezogen auf eine Drehachse, angeordnet ist.
Tilgerschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Stützkörper (154) an der Führungsstruktur (114, 140) befestigt ist.
Tilgerschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Stützkörper (154) einen Grundkörper umfasst, dessen der Tilgermasse (112) zugewandte Oberfläche zumindest abschnittsweise einen Belag umfasst, dessen Werkstoff sich von dem Werkstoff des Grundkörpers unterscheidet.