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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung insbesondere für ein Antriebssystem eines Fahrzeugs, umfassend einen um eine Drehachse drehbaren Grundkörper und eine Auslenkungsmassenanordnung mit wenigstens einer Auslenkungsmasse und einer dieser zugeordneten Auslenkungsbahn, entlang welcher die wenigstens eine Auslenkungsmasse bei Drehung des Grundkörpers um die Drehachse sich bewegen kann. Der Grundkörper ist aus einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Körperteilen aufgebaut.
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Eine derartige Schwingungsdämpfungsvorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 44 26 317 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Schwingungsdämpfungsvorrichtung ist der Grundkörper durch die einzelnen Körperteile derart gebildet, dass in ihren zur Verbindung miteinander vorgesehenen Oberflächenbereichen diese Körperteile entweder fest durch Verschweißung miteinander verbunden sind oder durch Schraubverbindung aneinander anliegen. Daraus resultiert das Problem, dass eine im Wesentlichen ungehinderte Körperschallausbreitung über den gesamten Grundkörper stattfinden kann. Die Folge ist, dass im Drehbetrieb relativ starke Geräusche nach außen dringen.
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Aus der
JP-7-280037 ist eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung mit mehreren sich entlang von Auslenkungsbahnen bewegenden Auslenkungsmassen bekannt, bei welcher in den einzelnen Auslenkungsmassen zugeordneten Auslenkungsräumen Mittel vorgesehen sind, welche dafür sorgen, dass die Auslenkungsmassen zwangsweise in Kontakt mit den ihnen zugeordneten Auslenkungsbahnen bleiben. Es wird auf diese Art und Weise dafür gesorgt, dass die Auslenkungsmassen sich in definierter Art und Weise bewegen, um Schwingungen zu dämpfen.
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Die
JP-8-93854 offenbart eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung, bei welcher die Auslenkungsmassen an ihrem Außenumfang einen flanschartigen Vorsprung aufweisen, der in eine zugeordnete Ausnehmung im Bereich der Auslenkungsbahn eingreift.
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Die
JP-7-301282 offenbart eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung, bei welcher die Auslenkungsmassen im Endbereich ihrer Auslenkungsbahnen in Kontakt mit elastischem Material treten oder elastisches Material an den Auslenkungsmassen in Kontakt mit an der Auslenkungsbahn vorgesehenem Material tritt.
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Aus der
JP-8-121187 ist eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung bekannt, bei welcher die Auslenkungsbahn bzw. ein diese bildendes Bauteil über eine elastische Lage an einem verbleibenden Grundkörper der Schwingungsdämpfungsvorrichtung getragen ist. Ferner offenbart diese Druckschrift eine Auslenkungsmasse, die in ihrem Außenumfangsbereich von einem elastischen Ringelement umgeben ist, das bei Erreichen der Endbereiche der Auslenkungsbahn mit dem Grundkörper in Kontakt tritt.
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Die
EP-A-0 308 829 offenbart eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung, bei welcher durch Bereitstellen eines kleinen Zwischenraums bei einer Hysterese-Schwingungsdämpfungsvorrichtung erzeugter Abrieb abgeführt werden kann.
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Aus der
DE 199 11 560 A1 ist eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung für ein Antriebssystem eines Fahrzeugs bekannt. Diese Schwingungsdämpfungsvorrichtung umfasst einen um eine Drehachse drehbaren Grundkörper und eine Auslenkungsmassenanordnung mit mehreren Auslenkungsmassen und jeweils einer jeder Auslenkungsmasse zugeordneten Auslenkungsbahn, entlang welcher sich die jeweilige Auslenkungsmasse bei Drehungleichförmigkeiten des Grundkörpers um die Drehachse bewegen kann. Der Grundkörper verfügt hierbei über eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Körperteilen, wobei einer dieser Körperteile mittels eines einen jeweiligen Bewegungsraum nach radial außen hin begrenzenden Oberflächenbereichs die Auslenkungsbahn für die in dem jeweiligen Bewegungsraum aufgenommene Auslenkungsmasse bildet. Die Auslenkungsbahn ist dabei sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung jeweils nur in diesem Körperteil ausgebildet. Hierdurch wird, wenn die Auslenkungsmasse sich bei Torsionsschwingungen in Umfangsrichtung oder bei Taumelbewegungen in Achsrichtung relativ zur Auslenkungsbahn bewegt und hierbei Geräusche entstehen, eine Weiterleitung dieser Geräusche begünstigt.
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Schließlich ist aus der
DE 198 31 159 B4 eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung bekannt, die einen um eine Drehachse drehbaren Grundkörper und eine Auslenkungsmassenanordnung mit wenigstens einer Auslenkungsmasse und eine dieser zugeordnete Auslenkungsbahn aufweist. Die Auslenkungsmasse kann sich bei Drehungleichförmigkeiten des Grundkörpers um die Drehachse entlang der Auslenkungsbahn bewegen, wobei in dem Grundkörper für die wenigstens eine Auslenkungsmasse ein Bewegungsraum vorgesehen ist, welcher durch die der wenigstens einen Auslenkungsmasse zugeordnete Auslenkungsbahn nach radial außen begrenzt ist. Der Grundkörper weist eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Körperteilen auf, durch welche nicht nur über die Auslenkungsbahn eine Begrenzung des Bewegungsraumes in radialer Richtung erfolgt, sondern darüber hinaus auch in axialer Richtung. Eines dieser Körperteile ist, unter Zwischenanordnung einer elastischen Materiallage, mit einem Schwungring verbunden, der mittels der elastischen Materiallage zwar relativ drehbar an dem Körperteil des Grundkörpers aufgenommen ist, die Funktionalität der Auslenkungsmassen aber nicht beeinflussen kann. Auch die Wirkung der elastischen Materiallage ist damit erschöpft, so dass eine Geräuschdämpfung aufgrund der elastischen Materiallage nicht erwartet werden kann. Derartige Geräusche entstehen beispielsweise dann, wenn die Auslenkungsmasse sich bei Torsionsschwingungen in Umfangsrichtung oder bei Taumelbewegungen in Achsrichtung relativ zur Auslenkungsbahn bewegt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Schwingungsdämpfungsvorrichtung derart weiterzubilden, dass die Geräuschentwicklung beziehungsweise die Geräuschabstrahlung nach außen vermindert werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung, insbesondere für ein Antriebssystem eines Fahrzeugs, umfassend einen um eine Drehachse drehbaren Grundkörper und eine Auslenkungsmassenanordnung mit wenigstens einer Auslenkungsmasse und einer dieser zugeordneten Auslenkungsbahn, entlang welcher die wenigstens eine Auslenkungsmasse bei Drehung des Grundkörpers um die Drehachse sich bewegen kann.
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Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die der wenigstens einen Auslenkungsmasse zugeordnete Auslenkungsbahn bereichsweise durch einen Oberflächenbereich eines Körperteils gebildet ist und bereichsweise durch einen Oberflächenbereich eines weiteren Körperteils gebildet ist. Ferner ist vorgesehen, dass das eine Körperteil und das weitere Körperteil unter Zwischenanordnung einer elastischen Materiallage miteinander verbunden sind.
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Durch das Bereitstellen einer derartigen elastischen Materiallage wird die Schallübertragung zwischen den beiden Körperteilen sehr stark gehindert, mit der Folge, dass auch nach außen hin eine deutlich verminderte Geräuschabstrahlung auftreten wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung, insbesondere für ein Antriebssystem eines Fahrzeugs, umfassend einen um eine Drehachse drehbaren Grundkörper und eine Auslenkungsmassenanordnung mit wenigstens einer Auslenkungsmasse und einer dieser zugeordneten Auslenkungsbahn, entlang welcher die wenigstens eine Auslenkungsmasse bei Drehung des Grundkörpers um die Drehachse sich bewegen kann, wobei in dem Grundkörper für die wenigstens eine Auslenkungsmasse ein Bewegungsraum vorgesehen ist, in welchem die wenigstens eine Auslenkungsmasse sich bewegen kann und welche durch die der wenigstens einen Auslenkungsmasse zugeordnete Auslenkungsbahn begrenzt ist, wobei ferner der Grundkörper eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Körperteilen aufweist. Dabei ist es ferner vorgesehen, dass durch ein die Auslenkungsbahn aufweisendes Körperteil der Bewegungsraum in einer axialen Richtung wenigstens bereichsweise abgeschlossen ist,
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Erfindungsgemäß ist dann ferner vorgesehen, dass das eine Körperteil mit einem weiteren Körperteil unter Zwischenanordnung einer elastischen Materiallage verbunden ist.
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Dieses weitere Körperteil kann beispielsweise ein Körperteil sein, über welches die Schwingungsdämpfungsvorrichtung mit einer Antriebswelle drehfest verbunden oder verbindbar ist.
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Um die Funktion der Schwingungsdämpfung oder -tilgung so gut als möglich erfüllen zu können, wird vorgeschlagen, dass das weitere Körperteil einen Zentrierabschnitt zum radialen Zentrieren des einen Körperteils aufweist, und daß das eine Körperteil an dem Zentrierabschnitt unter Zwischenanordnung einer elastischen Materiallage zentriert ist. Dies bedeutet letztendlich, dass auch in den der Zentrierung dienenden und miteinander zu verbindenden Oberflächenbereichen eine Körperschallübertragung im Wesentlichen nicht auftreten kann.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass ein scheibenartiges Deckelement, welches ebenso ein Körperteil bildet, mit dem einen Körperteil an einer dem weiteren Körperteil entgegengesetzten axialen Seite unter Zwischenanordnung einer elastischen Materiallage verbunden ist. Auf diese Art und Weise kann letztendlich eine vollständige Umkapselung der einzelnen Auslenkungsmassen erhalten werden, wobei gleichwohl für eine sehr hohe Schalldämmung gesorgt ist.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:
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1 eine Axialansicht einer erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungsvorrichtung;
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2 eine Teil-Längsschnittansicht der in 1 dargestellten Schwingungsdämpfungsvorrichtung längs einer Linie II-II; und
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3 eine der 2 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform.
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Der Grundaufbau einer Schwingungsdämpfungsvorrichtung, wie sie Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird zunächst mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben. Die Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10 umfasst einen allgemein mit 12 bezeichneten Grundkörper, der beispielsweise in einem radial inneren Bereich 14 mit einer Antriebswelle, z. B. einer nicht dargestellten Kurbelwelle, zur Drehung um eine Drehachse A verbunden werden kann, und der des Weiteren beispielsweise ein Schwungrad einer nicht dargestellten Reibungskupplung bilden kann. Der Grundkörper 12 umfasst beispielsweise ein erstes aus Guss gefertigtes Körperteil 16, das radial innen durch Befestigungsschrauben 17 oder dergleichen an die Antriebswelle angebunden werden kann.
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Mit dem ersten Körperteil 16 ist ein näherungsweise ringartig ausgebildetes zweites Körperteil 18 verbunden, wobei ein axial vorspringender Zentrierabschnitt 20 des ersten Körperteils 16 in das zweite Körperteil 18 beziehungsweise dessen radial innere Ausnehmung eingreift. In dem zweiten Körperteil 18 sind in Umfangsrichtung um die Drehachse A herum verteilt mehrere Bewegungsräume 22 vorgesehen, wobei jeder Bewegungsraum 22, wie im Folgenden beschrieben, zur Aufnahme einer Auslenkungsmasse 24 dient. Ein einen jeweiligen Bewegungsraum 22 nach radial außen hin begrenzender Oberflächenbereich 26 des zweiten Körperteils 18 bildet eine Auslenkungsbahn 28 für die in dem jeweiligen Bewegungsraum 22 aufgenommene Auslenkungsmasse 24. Um die Bewegungsräume 22 im Wesentlichen vollständig abzuschließen und somit die einzelnen Auslenkungsmassen 24 in diesen Bewegungsräumen 22 einzukapseln, ist ein scheibenartiges Deckelement 30 mit dem zweiten Körperteil 18 fest verbunden. Man erkennt in 2 somit, dass, betrachtet in Richtung der Drehachse A, die Bewegungsräume 22 zum einen durch dieses scheibenartige Deckelement 30 und zum anderen durch einen radial nach außen sich erstreckenden Abschnitt 32 des ersten Körperteils 16 abgeschlossen ist. Die axiale Erstreckungslänge der Bewegungsräume 22 entspricht im Wesentlichen auch der Dicke der im Wesentlichen scheibenartig ausgebildeten Auslenkungsmassen 24.
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Wie man in 1 erkennt, sind die Auslenkungsbahnen 28 derart ausgebildet, dass sie einen Scheitelbereich 34 aufweisen, welcher der Auslenkungsbahnbereich mit dem größten radialen Abstand zur Drehachse A ist. In Umfangsrichtung von diesem Scheitelbereich 34 ausgehend liegen jeweilige Auslenkungsbereiche 36, 38, deren Radialabstand zur Drehachse A mit zunehmendem Abstand zum Scheitelbereich 34 abnimmt. Vorzugsweise ist die Konfiguration dieser Auslenkungsbereiche 36, 38 derart, dass bei Durchführung einer Abrollbewegung entlang der Auslenkungsbahnen 28 die einzelnen Auslenkungsmassen 24 mit ihren Massenschwerpunkten sich auf einer epizykloidenartigen Bahn bewegen. Es wird somit eine von der Schwingungsamplitude im Wesentlichen unabhängige Eigenschwingungsfrequenz dieses aus den einzelnen Auslenkungsmassen 24 gebildeten Schwingungssystems erhalten.
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Man erkennt in 2, dass das erste und das zweite Körperteil 16, 18 derart ausgebildet sind, dass in ihrem radial äußeren Bereich diese beiden Teile 16, 18 jeweils einen Bereich 28' beziehungsweise 28'' der oder jeder Auslenkungsbahn 28 bilden, wobei diese beiden Auslenkungsbahnbereiche 28', 28'' in Richtung der Drehachse A aufeinander folgen. Die Auslenkungsmassen 24 rollen somit auf beiden Körperteilen 16, 18, so dass die Belastung hier verteilt wird und eine Überlastung der Verbindung zwischen den beiden Körperteilen 16, 18 vermieden werden kann.
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In ihren miteinander zu verbindenden Oberflächenbereichen, d. h. denjenigen Oberflächenbereichen der Körperteile 16, 18, die bei gegenseitiger Verbindung dieser beiden Körperteile 16, 18 einander gegenüber liegen, ist ein direkter Kontakt des ersten Körperteils 16 mit dem zweiten Körperteil 18 vermieden. Statt dessen ist eine Lage 42 aus einem elastischen Material vorgesehen, welches in diesen Bereichen die beiden Körperteile 16, 18 trennt. Das heißt, über die Lage 42 aus elastischem Material liegen die beiden Körperteile 16, 18 aneinander an. Man erkennt, dass diese Lage 42 in ihrem radial inneren Bereich sich ebenfalls entlang des Zentrierabschnitts 20 erstreckt, so dass das zweite Körperteil 18 am ersten Körperteil 16 unter Zwischenlagerung der Lage 42 aus elastischem Material zentriert ist.
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In entsprechender Weise ist das zweite Körperteil 18 mit dem scheibenartigen Deckelement 30 unter Zwischenlagerung einer Lage 44 aus elastischem Material verbunden.
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Diese beiden Lagen 42, 44 aus elastischem Material haben zur Folge, dass die Übertragung von Schall über den Grundkörper 12 weitgehend vermieden werden kann, so dass ein sehr geräuscharmer Betrieb einer derartigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10 möglich wird.
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Die Lage 42 oder/und die Lage 44 sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie den gesamten Oberflächenbereich der miteinander zu verbindenden Teile 16, 18, 30 abdecken, mit welchem diese einzelnen Teile einander gegenüberliegen. Durch das Bereitstellen einer derartigen vollflächigen Abdeckung wird die Ausbreitung oder Abstrahlung von Körperschall besonders effektiv gehindert. Weiter können die Lagen 42 oder/und 44 beispielsweise aus einem anvulkanisierten Gummimaterial bestehen, so dass diese Lagen 42 oder/und 44 gleichzeitig der festen Verbindung der Teile 16 und 18 beziehungsweise 18 und 30 dienen. Gleichwohl kann auch organisches Dämmmaterial oder dergleichen verwendet werden, das mit den miteinander zu verbindenden Teilen 16 und 18 beziehungsweise 18 und 30 beispielsweise verklebt werden kann.
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Eine alternative Ausgestaltungsvariante ist in 3 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltungsform bildet das erste Körperteil 16 keinen Bereich der Auslenkungsbahn oder Auslenkungsbahnen 28. Vielmehr sind die Auslenkungsbahnen 28 vollständig am zweiten Körperteil 18 gebildet. Dieses zweite Körperteil 18 weist dann weiter einen die einzelnen Bewegungsräume 22 radial überbrückenden Wandungsbereich 48 auf, welcher letztendlich die Bewegungsräume 22 nach einer Seite axial abschließt. Wie man in 3 erkennt, sind also die Bewegungsräume 22 bei dieser Ausgestaltungsform sowohl nach radial innen als auch nach radial außen als auch zu einer axialen Seite durch das zweite Körperteil 18 vollständig umschlossen.
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Das zweite Körperteil 18 ist am ersten Körperteil 16 wiederum unter Zwischenlagerung der Lage 42 aus elastischem Material getragen. Man erkennt auch hier, dass selbst im Zentrierbereich die Lage 42 vorgesehen ist. Auch das scheibenartige Deckelement 30 ist wiederum unter Zwischenlagerung der Lage 44 aus elastischem Material radial außen und radial innen und beispielsweise in einem Umfangsbereich zwischen den einzelnen Bewegungsräumen 22 mit dem zweiten Körperteil 18 verbunden. Diese Ausgestaltungsform ist aus fertigungstechnischer Hinsichtvorteilhaft, da die Bewegungsräume 22 beziehungsweise die Auslenkungsbahnen 28 in einem einzigen Bauteil gefertigt sind und somit nicht darauf geachtet werden muss, dass durch sehr hohe Fertigungsgenauigkeit einzelne Auslenkungsbahnbereiche sehr genau miteinander übereinstimmen. Bei der in 3 dargestellten Ausgestaltungsvarianten können die gleichen Materialien zum Einsatz kommen, wie sie vorangehend beschrieben wurden. Ferner ist es auch hier wieder vorteilhaft, wenn in den gesamten einander gegenüberliegenden Oberflächenbereichen der jeweils miteinander zu verbindenden Teile 16, 18, 30 derartige Materiallagen vorgesehen sind, um die Körperschallabstrahlung beziehungsweise Ausbreitung so weit als möglich einzudämmen.
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Ferner sei noch darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch die Auslenkungsbahnen 28 durch ein Materialteil gebildet sein können, das beispielsweise am zweiten Körperteil 18 unter Zwischenlagerung einer elastischen Materiallage getragen ist, so dass auch die Abrollgeräusche nur stark vermindert auf den Grundkörper 12 übertragen werden können. Ferner können die Auslenkungsmassen 24 mit einem derartigen elastischen Material ummantelt sein.
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Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich der Grundaufbau einer derartigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung in vielen Aspekten variiert werden kann. So ist es möglich, für die einzelnen Auslenkungsmassen nicht voneinander vollständig getrennte Bewegungsräume vorzusehen, sondern einen Gesamtbewegungsraum vorzusehen, welcher jeder der Auslenkungsmassen zugeordnet eine Auslenkungsbahn bereitstellt. Hier können weiter dann Maßnahmen getroffen sein, um ein Übertreten einer Auslenkungsmasse in einen Raumbereich, der anderen Auslenkungsmassen zugeordnet ist, zu vermeiden.
