DE19949206A1 - Kolbenmotor mit Drehschwingungstilger sowie Drehschwingungstilger für einen Kolbenmotor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kolbenmotor sowie einen Drehschwingungstilger für einen solchen Kolbenmotor.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolbenmotor mit Drehschwingungstilger sowie einen Dreh­ schwingungstilger zur Verwendung mit bzw. in einem Kolbenmotor.

Derartige Drehschwingungstilger sind beispielsweise durch die DE-OS 195 19 261 vor­ geschlagen worden. Diese Drehschwingungstilger bzw. Drehschwingungsdämpfer be­ sitzen ein ringförmiges Gehäuse, das mit einer Maschinenwelle verbunden ist und in dem ein Schwungring verdrehbar entgegen einer Viskositätsdämpfung gelagert ist. Der Drehschwingungstilger ist dabei auf die Stirnfläche eines Endbereiches der Kurbelwelle aufgeschraubt und hat einen verhältnismäßig großen Platzbedarf, der jedoch im moder­ nen Automobilbau, insbesondere bei in Fahrtrichtung betrachtet quer eingebauten Moto­ ren in den meisten Fällen nicht vorhanden ist.

Durch die DE-OS 40 25 848 ist ebenfalls ein Drehschwingungstilger für Kolbenmotoren bekannt geworden mit Schwungringen, die mit der auf der Kurbelwelle des Motors mon­ tierten Nabe des Drehschwingungstilgers über Gummifedereinrichtungen drehelastisch verbunden sind. Die Nabe trägt dabei gleichzeitig ein Riemenprofil, über das z. B. Nebe­ naggregate und/oder die Nockenwelle des Motors antreibbar ist.

Drehschwingungstilger werden eingesetzt, um unter anderem Torsionseigenfrequenzen von Kurbelwellen zu unterdrücken. In vielen Fällen ist eine solche Eigenfrequenz im Bereich von ca. 300-450 Hz vorhanden. Diese wird insbesondere durch die Ungleich­ förmigkeit infolge der in den Kolben stattfindenden Kompression und Expansion ange­ regt. Ein Schwingen in der Torsionsresonanz kann zum Bruch der Kurbelwelle führen, weshalb Drehschwingungsdämpfer bzw. Drehschwingungstilger eingesetzt werden.

Um die gewünschte Schwingungstilgung zu erreichen, muß die Tilgerfrequenz ausrei­ chend genau eingestellt sein. Wie der vorerwähnte Stand der Technik zeigt, bestehen die bekannten Bauformen von Schwingungstilgern aus wenigstens einem Massenring, der über eine Gummispur (Federelement als Energiespeicher) oder über eine über ein viskoses Medium hergestellte Verbindung mit einer Nabe bzw. einem Eingangsteil schwingfähig verbunden ist. Ein prinzipieller Nachteil dieser verwendeten Ausführungen besteht in der Temperaturabhängigkeit des verwendeten viskosen Dämpfermediums bzw. der Federrate des Gummimaterials, da eine wesentliche Abhängigkeit der gerade vorhandenen Tilgerfrequenz von der gerade vorhandenen Temperatur vorhanden ist. Zu berücksichtigen ist dabei, daß diese Tilger sich sehr nahe an der bei Betrieb sehr hei­ ßen Brennkraftmaschine befinden. Um diesen Nachteil teilweise zu kompensieren, wer­ den größere Tilgermassen eingesetzt, so daß der Frequenzbereich, in dem nun der Til­ ger wirkt, vergrößert wird. Eine vergrößerte Zusatzmasse bzw. Tilgermasse führt jedoch zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch und zur Verringerung der Drehfreudigkeit des Motors.

Der folgenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Kolbenmotor bzw. einen Til­ ger für einen solchen Kolbenmotor zu konzipieren, der eine hohe thermische Belastung zuläßt, wobei eine für den Einsatzfall optimale Tilgerwirkung erhalten bleiben soll. Ins­ besondere soll durch die konstruktive Ausgestaltung des Drehschwingungstilgers die thermische Auswirkung auf den Frequenzbereich, in dem der Tilger wirkt, verringert werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Drehschwingungstilgers soll weiterhin der für diesen erforderlichen Bauraum reduziert werden, so daß dieser auch in platzsparender Weise an einem Bauteil eines Kolbenmotors montiert werden kann. Weiterhin soll durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung und Anordnung von Dreh­ schwingungstilgern eine einfache und kostengünstige Herstellung derselben ermöglicht werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann unter anderem dadurch gelöst wer­ den, daß der Drehschwingungstilger innerhalb des Motorgehäuses angeordnet und von der Kurbelwelle getragen wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Dreh­ schwingungstilgers können dessen relativ zueinander bewegbaren Bauteile automatisch durch das üblicherweise im Motorgehäuse vorhandene Öl geschmiert werden, wodurch der Verschleiß an den entsprechenden Bauteilen erheblich verringert werden kann.

Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn zwischen dem Eingangsteil und wenigstens einer Trägheits- bzw. Tilgermasse des Schwingungstilgers Energiespeicher, wie insbe­ sondere Schraubenfedern, vorgesehen sind, wodurch die Tilgermasse gegenüber dem Eingangsteil federnd bzw. drehelastisch aufgehängt ist. Die Verwendung von Stahlfe­ dern, wie insbesondere Schraubenfedern, hat den Vorteil, daß derartige Federn eine verhältnismäßig geringe Temperaturempfindlichkeit bezüglich deren Federeigenschaf­ ten aufweisen, wodurch gewährleistet werden kann, daß die Tilgerfrequenz bzw. der Frequenzbereich genau eingestellt werden kann und während des Betriebes auch prak­ tisch unverändert erhalten bleibt. Es sind also keine erhöhten Tilgermassen erforderlich, so daß der Drehschwingungstilger verhältnismäßig klein ausgebildet werden kann. Der erfindungsgemäße Schwingungstilger kann also auch bei den im Motorgehäuse zu er­ wartenden Temperaturen von bis zu 130°C und auch darüber einwandfrei arbeiten. Vorteilhaft kann für die Schraubenfedern ein Wickelverhältnis dm/d ≦ 3 sein und die Oberfläche der Federn zu vergüten.

Für die Funktion des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn zumindest zwischen dem Eingangsteil und der wenigstens einen Til­ germasse des Schwingungstilgers eine Reibungsdämpfungsvorrichtung vorhanden ist, die vorzugsweise parallel zu den Energiespeichern wirksam ist, wodurch eine Dämpfung der Energiespeicher erfolgt.

Für manche Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn wenigstens eine Kurbel­ wellenwange einen Drehschwingungstilger trägt. Der Drehschwingungstilger kann dabei derart ausgestaltet sein, daß die entsprechende Kurbelwellenwange das Eingangsteil für den Drehschwingungstilger bildet. Es kann also die Tilgermasse an eine Kurbelwel­ lenwange drehelastisch aufgehängt bzw. montiert werden.

Für viele Anwendungsfälle ist es jedoch vorteilhaft, wenn der Drehschwingungstilger seitlich einer Kurbelwellenwange vorgesehen wird. Bei einer derartigen Anordnung kann der Drehschwingungstilger in vorteilhafter Weise ringartig ausgebildet werden und kon­ zentrisch zu einem Lager- bzw. Kurbelwellenzapfen angeordnet sein. Der entsprechen­ de Drehschwingungstilger kann weiterhin axial zwischen einer Kurbelwellenwange und einer zur Lagerung der Kurbelwelle dienenden Wandung des Motors vorgesehen wer­ den. Für viele Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Drehschwingungstil­ ger auf einem Endzapfen der Kurbelwelle aufgenommen ist. In vorteilhafter Weise kann dieser Endzapfen derjenige sein, welcher demjenigen Ende der Kurbelwelle, welches über eine Kupplung mit einem Getriebe koppelbar ist - in axialer Richtung betrachtet -- entfernt ist. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn der Drehschwingungstilger derart ausgestaltet ist, daß er an dem Endbereich der Kur­ belwelle angeordnet bzw. montiert werden kann, welcher mit dem Getriebe über eine Kupplung verbindbar ist.

Bei zusammengesetzten Kurbelwellen kann der Drehschwingungstilger in vorteilhafter Weise auch auf oder um einen anderen Kurbelwellenzapfen angeordnet werden. Auch kann es zweckmäßig sein, wenn mehrere Kurbelwellenzapfen jeweils einen Dreh­ schwingungstilger aufnehmen.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Eingangsteil des Drehschwingungstilgers starr mit der Kurbelwelle verbunden ist. Hierfür kann das Eingangsteil entweder mit einer Kurbel­ wellenwange oder einem Kurbelwellenzapfen drehstarr verbunden sein. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn das Eingangsteil des Drehschwingungstilgers über eine Drehmomentbegrenzungsvorrichtung, wie insbeson­ dere eine Rutschkupplung mit der Kurbelwelle antriebsmäßig verbunden ist.

Für den Aufbau, die Anordnung und die Funktion eines erfindungsgemäßen Dreh­ schwingungstilgers kann es vorteilhaft sein, wenn dieser zumindest ein ringförmiges Eingangsteil und wenigstens eine seitlich davon angeordnete Trägheitsmasse besitzt, die über Federn, vorzugsweise Schraubenfedern, mit dem Eingangsteil drehelastisch verbunden ist. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn wenigstens eine parallel zu den Federn geschaltete Reibungsdämpfung vorhanden ist. Diese Reibungsdämpfung kann unmittelbar durch Verspannung mittels eines Energiespeichers des Eingangsteiles und der Trägheitsmasse erzeugt werden.

Der in den Kolbenmotor einzubauende Drehschwingungstilger bzw. der an die Kurbel­ welle eines Kolbenmotors zu montierende Drehschwingungstilger kann in vorteilhafter Weise zwei axial beabstandete, drehfest miteinander verbundene, ringförmige Schei­ benkörper aufweisen, welche axial zwischen sich zumindest Bereiche eines ringförmi­ gen Eingangsteils des Drehschwingungstilgers aufnehmen. In den Scheibenkörpern und im Eingangsteil können Ausnehmungen bzw. Ausschnitte vorgesehen sein zur Aufnah­ me von zwischen diesen Bauteilen wirksamen Energiespeicher, wie insbesondere Schraubenfedern. In vorteilhafter Weise kann zwischen wenigstens einem Scheibenkör­ per und dem Eingangsteil ein Energiespeicher verspannt sein, der Bestandteil einer Reibeinrichtung ist. Für den Aufbau und die Funktion des Drehschwingungstilgers bzw. des mit einem solchen ausgerüsteten Kolbenmotors kann es besonders vorteilhaft sein, wenn das Eingangsteil des Drehschwingungstilgers radial innerhalb der Federn einen axialen, hülsenförmigen Ansatz aufweist, welcher einen Kurbelwellenzapfen umgibt und zumindest zur radialen Lagerung der Kurbelwelle im Motorgehäuse dient. Der hülsen­ förmige Ansatz kann dabei - in axialer Richtung der Kurbelwelle betrachtet - offen sein. Zweckmäßig kann es jedoch auch sein, wenn der hülsenförmige Ansatz Abschnitte einer topfförmigen Anformung des Eingangsteiles bildet, wobei diese topfförmige Anformung den entsprechenden Endzapfen der Kurbelwelle umschließen kann. Der Boden der topfförmigen Anformung kann dabei an der Frontseite des Kurbelwellenzapfens anlie­ gen. Weiterhin kann der Boden der topfförmigen Anformung wenigstens eine Ausneh­ mung besitzen, durch welche ein Befestigungsmittel, wie insbesondere eine Schraube zur Fixierung des Drehschwingungstilgers auf der Kurbelwelle hindurchgeführt werden kann.

In vorteilhafter Weise ist zumindest das Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers als Blechformteil ausgebildet. Zur Bildung der Tilger- bzw. Trägheitsmassen kann ebenfalls in vorteilhafter Weise Blechmaterial verwendet werden. Derartige Teile können in be­ sonders einfacher Weise durch Stanzen und ggf. Anprägen hergestellt werden. Bei manchen Anwendungsfällen kann es vorteilhaft sein, das Eingangsteil und/oder die Trägheitsmassen aus einem Schmiederohling zu fertigen, der anschließend fertig bear­ beitet wird oder eine Schweißkonstruktion zu verwenden.

Der zwischen dem Eingangsteil und der wenigstens einen der Trägheitsmasse des Drehschwingungstilgers vorgesehene Dämpfer kann in vorteilhafter Weise eine Mehr­ zahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Energiespeichern aufweisen. Die die Energiespeicher beaufschlagenden Bauteile können dabei derart ausgebildet sein, daß zumindest einzelne Energiespeicher stufenweise und parallel zueinander zur Wirkung kommen, so daß mit zunehmendem Verdrehwinkel zwischen den entsprechenden Bau­ teilen die Verdrehsteifigkeit zunimmt. Dabei kann es von Vorteil sein, die beaufschla­ genden Bauteile in Umfangsrichtung an das Profil der Energiespeicher so anzupassen, daß die Kraftübertragung homogen ist, beispielsweise können die Beaufschlagungsein­ richtungen bei Verwendung von Schraubenfedern Anformungen auf weisen, die eine homogene Aufnahme insbesondere der Endwindungen, die besonders bruchgefährdet sein können, zulassen. Ebenfalls können zu diesem Zweck besonders ausgestaltete Aufnahmenäpfe vorgesehen sein. Weiterhin kann der Dämpfer eine über den gesamten möglichen Verdrehwinkel zwischen Eingangsteil und Tilgermasse wirksame Reibein­ richtung aufweisen. Weiterhin kann zwischen dem Eingangsteil und der Tilgermasse eine verschleppte Reibeinrichtung, die bei Drehsinnumkehr der Tilgermasse über einen bestimmten Verdrehwinkel ausgeschaltet wird, vorgesehen werden. Es kann auch vor­ teilhaft sein, den Drehschwingungstilger mit einer sogenannten Lastreibeinrichtung aus­ zurüsten, welche ausgehend von einer Ausgangsposition bzw. neutralen Position des Drehschwingungstilgers erst nach einem bestimmten Relativverdrehwinkel der Tilger­ masse gegenüber dem Eingangsteil einsetzt und bei Drehsinnumkehr zwischen Tilger­ masse und Eingangsteil zumindest über einen Teilbereich über einen Energiespeicher in Richtung Ausgangsposition zurückgestellt wird. Selbstverständlich sind auch Kombi­ nationen der einzelnen Reibeinrichtungen möglich. So kann z. B. der erfindungsgemäße Drehschwingungstilger sowohl eine über den gesamten Verdrehwinkel zwischen Tilger­ masse und Eingangsteil wirksame Grundreibeinrichtung aufweisen als auch eine erst nach einem bestimmten Verdrehwinkel wirksam werdende verschleppte Reibeinrichtung und/oder Lastreibeinrichtung.

Weiterhin kann es von Vorteil sein, den radial außen an eine Wange der Kurbelwelle derart anzubringen, daß der Tilger die Wange radial außen teilweise ersetzt und mit der verbleibenden Kurbelwellenwange verbunden ist. Von Vorteil kann dabei eine axiale und eine radiale Verbindung des Tilgers mit der Kurbelwelle sein. Dabei kann die radiale Verbindung, insbesondere Verschraubung des Tilgers an einem von der Kurbelwelle ausgebildeten Flanschbereich, an dem der beispielsweise hufeisenförmig aufgebaute Tilger mittels den beiden Schenkeln zur Anlage kommt, und die axiale Verbindung, ins­ besondere. Verschraubung bei Einsatz des Tilgers auf einer einer Stirnseite benachbar­ ten Wange beispielsweise mittels einer Schraube, die vorteilhafterweise von der Stirn­ seite her in die Kurbelwelle eingeschraubt wird, erfolgen. Zusätzlich oder bei Verwen­ dung des Tilgers an einer einer Stirnseite nicht benachbarten Wange Kann die axiale Festigkeit durch Ausbildung von parallel zur Kurbelwellenachse ausgebildeten Anlage­ flächen zwischen den Schenkeln und dem Flanschbereich erfolgen, wobei vorteilhafter­ weise an der Kurbelwelle derart ausgeprägte Vorsprünge vorgesehen sind, die von an den Schenkeln vorgesehenen Auslegern nahezu vollständig umgriffen werden und die Anlagefläche ausbilden. Senkrecht zu der Anlagefläche kann nun die Verschraubung von Tilger und Kurbelwelle vorgesehen sein. Vorteilhaft kann die Ausgestaltung der Ausleger derart sein, daß sie für die Vorsprüngen Taschen bilden und die Anlagefläche an den den Schenkeln abgewandten Seiten gebildet werden. Die Anlageflächen können zur Erhöhung der Wirksamkeit des Formschlusses mit einer Kerbverzahnung versehen sein.

Zusätzliche Vorteile und Merkmale von erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgern bzw. Kolbenmotoren mit solchen Tilgern gehen aus der folgenden Figurenbeschreibung hervor.

Anhand der Figuren sei die Erfindung näher erläutert.

Dabei zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß angeordneten und aus­ gebildeten Drehschwingungstilger, der auf die Kurbelwelle eines Kolbenmotors montiert ist,

Fig. 2 einen Schnitt mit Ausbruch gem. der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit eines Drehschwingungstil­ gers, der ähnlich wie derjenige gem. Fig. 1 angeordnet ist,

Fig. 4 und 5 eine andere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Dreh­ schwingungstilgers, wobei Fig. 5 einem Schnitt gem. der Linie V-V der Fig. 4 entspricht,

Fig. 5a eine Einzelheit einer anderen Ausführungsvariante eines Dreh­ schwingungstilgers,

Fig. 6 bis 12 weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten von erfindungsgemäßen Dreh­ schwingungstilgern und

Fig. 13 bis 19 vereinfachte Ausgestaltungsmöglichkeiten von erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgern mit Energiespeichern aus Kunststoff.

In Fig. 1 ist ein Detail einer Brennkraftmaschine 1 dargestellt, welches das Gehäuse 2 der Brennkraftmaschine 1 andeutet, in dem eine Kurbelwelle 3 verdrehbar gelagert ist. Von der Kurbelwelle 3 ist ein Kurbelzapfen 4 ersichtlich, der in bekannterweise zur La­ gerung einer Schubstange (auch Pleuel genannt) dient, welche mit einem Kolben ver­ bunden ist.

Fig. 1 ist lediglich eine prinzipielle Darstellung eines möglichen Aufbaus eines Kol­ benmotors. Es wird daher bezüglich des genaueren Aufbaus von Kolbenmotoren auf die Fachliteratur verwiesen, z. B. Dubbel, "Taschenbuch für den Maschinenbau", 18. Aufla­ ge, Seiten P 80 - P 87 sowie auf das "Kraftfahrtechnische Taschenbuch", 22. Auflage von "Bosch", Seiten 382-399.

Beidseits des Kurbelzapfens 4 erstreckt sich jeweils eine Kurbelwange 5, von denen sich auf der dem Kurbelzapfen 4 abgewandten Seite jeweils ein axialer Wellenzapfen 6, 7 erstreckt. Die Wellenzapfen 6, 7 dienen zur Lagerung der Kurbelwelle 3 in dem Ge­ häuse 2. Die Rotationsachse 8 der Kurbelwelle 3 stimmt mit der Rotationsachse der Wellenzapfen 6, 7 überein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Zapfen 6, 7 über eine Gleitlagerung 8, 9 am Gehäuse 2 gelagert. Anstelle von Gleitlagerungen können jedoch, wie an sich bekannt, auch Wälzlagerungen verwendet werden. Weiter­ hin ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die gezeigte Kurbel beid­ seits über einen Zapfen 6, 7 gelagert. Wie jedoch aus dem voran zitierten Stand der Technik hervorgeht, kann bei Motoren mit mehreren Kolben, in Abhängigkeit der Kur­ belfolge eine entsprechende Lagerung auch erst nach jeder zweiten oder dritten Kurbel erfolgen.

Das Gehäuse 2 des Kolbenmotors 1 nimmt einen Tilger 10 auf. Der Tilger 10 besitzt ein Eingangsteil 11, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel starr mit der Kurbelwelle 3 verbunden ist, und zwar über eine Verschraubung 12, die mit der Achse 8 fluchtet. Hierfür hat der Wellenzapfen 6 eine entsprechende Gewindebohrung 13. Das Tilger­ eingangsteil 11 kann jedoch auch in anderer Art und Weise mit der Kurbelwelle 3 antriebsmäßig verbunden sein, z. B. über einen Formschluß, der z. B. über am Ein­ gangsteil 11 vorgesehene Profilierungen, welche mit an der Kurbelwelle 3 angeord­ neten Gegenprofilierungen in Eingriff stehen, gebildet sein kann. Auch könnte das Eingangsteil 11 mit der Kurbelwelle verstiftet oder verschweißt sein, z. B. mittels Preßschweißen, Widerstandspreßschweißen, Widerstandsschmelzschweißen, Strahlschweißen, Schutzgasschweißen oder Lichtbogenschmelzschweißen. Bezüg­ lich der möglichen Schweißverfahren wird wiederum auf "Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau, 18. Auflage, Seiten G4 - G7" verwiesen.

Das Eingangsteil 11 besitzt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen ring­ förmigen, äußeren Bereich 14, der eine Tilgermasse 15 trägt, die bei dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel durch zwei axial beabstandete und zwischen sich den ringförmigen Bereich 14 aufnehmende, ringförmige Bauteile 16, 17 gebildet ist. Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, ist die dem ringförmigen Bauteil 17 benachbarte Kur­ belwange 5 bezüglich ihrer Kontur derart ausgebildet, daß zumindest ein Teil des für das ringförmige Bauteil 17 erforderlichen Bauraums geschaffen wird. Die beiden ringförmigen Bauteile 16, 17 sowie der dazwischen aufgenommene Bereich 14 be­ sitzen Ausnehmungen 16a, 17a, 14a, in denen Energiespeicher aus Metall in Form von Schraubenfedern 18 aufgenommen sind. Die Schraubenfedern 18 widersetzen sich einer relativen Verdrehung zwischen der Tilgermasse 15 und dem Tilgerein­ gangsteil 11. Der zwischen der äußeren Gehäusewandung 19 und der Kurbelwange 5 aufgenommene Tilger 10 ist zumindest in radialer Richtung über das Eingangsteil 11 auf dem Endwellenzapfen 6 zentriert und im Gehäuse 2 gelagert. Hierfür besitzt das Eingangsteil 11 einen sich axial erstreckenden hülsenförmigen Bereich 20, der sich radial innen an den ringförmigen Bereich 14 anschließt. Der hülsenförmigen Bereich 20 umgibt den Wellenzapfen 6 vorzugsweise zumindest im wesentlichen spielfrei. In vorteilhafter Weise ist der Zapfen 6 in den hülsenförmigen Bereich 20 eingepreßt. Der hülsenförmige Bereich 20 ist Bestandteil einer topfförmigen Anfor­ mung 21 des Tilgereingangsteils 11. Der Boden 22 der topfförmigen Anformung 21 liegt an der Frontfläche 23 des Wellenzapfens 6 an und ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über die Verschraubung 12 mit der Kurbelwelle 3 fest verbun­ den.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, dient der axiale hülsenförmige Bereich 20 unmittelbar zur Bildung der Lagerung 8. Der Tilger 10 ist bei dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel auf der axialen Seite der Kurbelwelle 3 montiert, welche von der über eine Kupplung mit einem Getriebe verbindbaren Kurbelwellenseite abgewandt ist. Der bzw. ein Tilger 10 könnte jedoch auch auf dem dem Getriebe zugewandten Ende bzw. dem Abtriebsende der Kurbelwelle 3 angeordnet werden. Weiterhin könnte zumindest bei sogenannten zusammengesetzten Kurbelwellen der bzw. ein Tilger 10 einer anderen Wange benachbart und innerhalb des Gehäuses angeordnet werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur Abdichtung des Gehäuses auf dessen äußeren Seite ein Deckel 24 vorgesehen. Dieser Deckel 24 kann z. B. mit dem Gehäuse dicht verschraubt sein, wobei hierfür gegebenenfalls eine Dichtung zwischengelegt werden kann.

Parallel zu dem Energiespeicher 18 ist zwischen der Tilgermasse 15 und dem Ein­ gangsteil 11 eine Hysterese- bzw. Reibeinrichtung 25 vorgesehen, die bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel einen radial innerhalb der Energiespeicher 18 ange­ ordneten Energiespeicher 26 in Form einer Tellerfeder umfaßt. Die Tellerfeder 26 ist axial zwischen dem ringförmigen Bauteil 16 und dem Bereich 14 verspannt, wodurch auch die axial fest mit der Scheibe 16 verbundene andere Seitenscheibe 17 gegen das Eingangsteil 11 bzw. dessen ringförmigen Bereich 14 gezogen wird. Dadurch entsteht auch zwischen der Seitenscheibe 17 und dem Eingangsteil 11 ein Rei­ bungseingriff. Die Scheiben 16 und 17 sind wie aus Fig. 2 ersichtlich über Ab­ standsbolzen bzw. Niete 27 fest verbunden. Die Verbindungsmittel in Form von Nieten 27 erstrecken sich durch Ausnehmungen 28 des Tilgereingangsteils 11. Die Ausnehmungen 28 und die Verbindungsmittel 27 sind dabei aufeinander derart ab­ gestimmt, daß die Tilgermasse 15 gegenüber dem Eingangsteil 11 die für die Funk­ tion des Tilgers 10 erforderliche Relativverdrehung durchführen kann. Die Begren­ zung dieser Relativverdrehung kann in vorteilhafter Weise durch auf Block gehen der Energiespeicher 18 oder aber durch Anschlag der Abstandsmittel 27 an den in Umfangsrichtung betrachteten Endbereichen der Ausnehmungen 28 erfolgen.

Zur Reduzierung des für die Schraubverbindung 12 erforderlichen Bauraums kann auch wenigstens eine Senkschraube eingesetzt werden. Zur Bildung der Gleitlage­ rung 8 kann die äußere Ringfläche des hülsenförmigen Bereiches 20 mit einer ent­ sprechenden Beschichtung versehen werden. Es kann außerdem vorteilhaft sein, wenn zumindest der hülsenförmige Bereich 20 wenigstens im Bereich seiner äuße­ ren Ringfläche gehärtet ist, z. B. durch Induktivhärten oder Strahlhärten.

Die Anordnung des Tilgers axial zwischen der ersten Kurbelwellenwange 5 und der benachbarten Wandung 19 des Motorgehäuses 2 bringt den Vorteil, daß die Schwungmasse bzw. Tilgermasse 15 und der Flansch bzw. das Eingangsteil 11 als geschlossene Blechringe ausgebildet werden können.

Die grundlegende Funktion des Tilgers 10 wird durch die Tilgermasse 15 in Verbin­ dung mit den Energiespeichern in Form von Druckfedern bzw. Schraubenfedern 18 bestimmt. Die Druckfedern können zumindest teilweise vorgespannt sein, wobei die­ se Vorspannung in vorteilhafter Weise bis zur Hälfte des maximal möglichen Feder­ weges der Druckfedern 18 betragen kann. Diese Vorspannung kann jedoch auch größer oder kleiner sein. Durch entsprechende Vorspannung der Federn 18 kann die Tilgermasse 15 in Umgangsrichtung spielfrei am Eingangsteil 11 angelenkt wer­ den.

Die Energiespeicher 18 können in den ihnen entsprechend zugeordneten Aufnah­ men 14a, 16a, 17a derart aufgenommen sein bzw. die entsprechenden Aufnahmen 14a, 16a, 17a in Bezug auf die ihnen zugeordneten Energiespeicher 18 derart aus­ gebildet seien, daß eine mehrstufige Federkennlinie entsteht. Dadurch wird erzielt, daß die Verdrehsteifigkeit durch Zuschalten von Federstufen und in Abhängigkeit des Relativverdrehwinkels zwischen Tilgermasse 15 und Eingangsteil 11 zunimmt bzw. vergrößert wird.

Die durch Druckfedern 18 gebildeten Energiespeicher und die Tilgermasse 15 sind derart bemessen, daß sich eine auf die Kurbelwelleneigenfrequenz abgestimmte Tilgerfrequenz ergibt.

Zusätzlich oder alternativ zur Reibungsdämpfungseinrichtung 25 kann eine ge­ schwindigkeitsproportionale Dämpfung durch Öl in Spalten vorgesehen werden. Ei­ ne derartige geschwindigkeitsproportionale Dämpfung kann durch Einstellung eines entsprechend schmalen Spaltes zwischen wenigstens einer der Seitenscheiben 16, 17 und dem ringförmigen äußeren Bereich 14 des Eingangsteiles 14 erzeugt werden.

In vorteilhafter Weise kann die vorhandene Motorschmierung zur Verschleißminimie­ rung der den Tilger 10 bildenden Bauteile sowie zur Wärmeabfuhr von diesen Bau­ teilen herangezogen werden.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 unterscheidet sich gegenüber der gemäß den Fig. 1 und 2 dadurch, daß der das Eingangsteil 111 des Schwingungstilgers 110 bildenden Nabenflansch 111 zweiteilig ausgebildet ist. Das Eingangsteil 111 besteht hier aus einem ringförmigen Bauteil 114 und einem hülsenförmigen Bauteil 120, das mit den radial inneren Bereichen des scheibenförmigen Bauteiles 114 fest verbun­ den ist, im vorliegenden Falle durch eine Schweißverbindung 121. Diese Schweiß­ verbindung 121 kann in besonders vorteilhafter Weise durch Laserstrahlschweißen hergestellt werden. Es können jedoch auch andere Schweißverfahren verwendet werden, beispielsweise die bereits weiter oben erwähnten. Die Verwendung einer separaten Hülse ermöglicht eine bessere Bearbeitung derselben. Die Verbindung des Tilgers 110 mit der Kurbelwelle 103 kann über eine Schrumpfverbindung zwi­ schen dem hülsenförmigen Bereich 120 und dem freien Wellenzapfen 106 erfolgen. Diese Verbindung kann jedoch auch in einer anderen Art und Weise geschehen, und zwar wie dies in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Die äußere Fläche des hülsenförmigen Bereiches 120 wird wiederum als Lagerfläche genutzt. Zur Bildung der Lagerung 108 kann ähnlich, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist, zwischen dem hülsenförmigen Bereich 120 und der diese aufnehmende Bohrung 102a des Gehäuses 102 ein Gleitlager eingesetzt werden. Es kann jedoch auch ausreichend sein, wenn die Ringfläche der Bohrung 102a und/oder die äußere Ringfläche des hülsenförmigen Bereiches 120 mit einer entsprechenden Beschich­ tung zur Bildung einer Gleitlagerung versehen ist. Die Bohrung 102a könnte auch derart ausgebildet werden, daß zwischen dem hülsenförmigen Bereich 120 und die­ ser Bohrung 102a bzw. dem Gehäuse 102 ein Wälzlager eingesetzt werden kann.

Zur drehfesten Verbindung zwischen dem Eingangsteil 111 und dem Wellenzapfen 106 kann auch eine Polygonverbindung Verwendung finden. Hierfür brauchen ledig­ lich die radial äußere Fläche des Wellenzapfens 106 und die radial innere Fläche des axialen Ansatzes 120 entsprechend ausgebildet werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die Gehäusewandung 119 im Bereich des Wellenzapfens 106 axial geschlossen ausgeführt, wodurch keine zusätzliche Dichtkappe erforderlich ist.

Die Gehäuse 2, 102 können in vorteilhafter Weise aus mehreren Gehäuseteilen be­ stehen, die im Bereich der Wellenzapfen der entsprechenden Kurbelwelle aneinan­ der anliegen und verbunden sind. Es sind jedoch auch andere Bauformen möglich, die aus dem bereits erwähnten Stand der Technik zu entnehmen sind.

Die grundlegende Funktion des in Fig. 4 und 5 dargestellten Tilgers 210 wird durch die Trägheits- bzw. Tilgermassen 215 in Verbindung mit den als Schraubenfedern ausge­ bildeten Druckfedern 218 bestimmt. Die Tilgermassen 215 und die diesen jeweils zuge­ ordneten Druckfedern 218 sind in einem Gehäuse 230 aufgenommen, das im vorliegen­ den Beispiel im wesentlichen einteilig ausgebildet ist. Hierfür besitzt das Gehäuse 230 entsprechend Aufnahmen bzw. Aufnehmungen 231, die bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel in axialer Richtung offen sind. Die Tilgermassen 215 sind als Kreisseg­ mente ausgebildet, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine verhältnismäßig große Dicke besitzen. In vorteilhafter Weise können derartige Tilgermassen als Sinter­ teile hergestellt werden. Das Gehäuse 230 bildet radial außen bogenartige Abschnitte 232, an denen sich die Trägheitsmassen 215, insbesondere unter Fliehkrafteinwirkung, abstützen können. Dadurch entsteht eine fliehkraftabhängige Reibungsdämpfung zwi­ schen den Trägheitsmassen 215 und dem Gehäuse 230. Die in Umfangsrichtung be­ trachtet beidseits einer Tilgermasse 215 angeordneten Druckfedern sind vorgespannt, und zwar derart, daß bei voller Komprimierung des auf der einen Seite vorgesehenen Energiespeichers 218 der auf der anderen Seite vorgesehene Energiespeicher 218 noch eine gewisse Vorspannung aufweist. Dadurch wird gewährleistet, daß die Federn 218 einwandfrei sowohl in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung innerhalb der Ausnehmungen 231 geführt werden können. Weiterhin wird dadurch gewährleistet, daß die Trägheitsmassen 215 stets spielfrei zwischen den ihnen jeweils zugeordneten Druckfedern 218 gehaltert bzw. eingespannt sind. Die Druckfedern 218 und die Tilger­ massen 215 sind derart bemessen, daß sich eine auf die Kurbelwelleneigenfrequenz abgestimmte Tilgerfrequenz ergibt.

Die Ausnehmungen 231 des Gehäuses 230 sind seitlich über aufgesetzte Bauteile in Form von ringförmigen Blechen 233, 234 verschlossen. Die Blechteile 233, 234 können dabei mit dem Gehäuse 230 verschweißt und/oder vernietet und/oder verstemmt sein.

Wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht, ist der Drehschwingungstilger 210 - in An­ sicht bzw. im Querschnitt betrachtet - sattel- bzw. hufeisenförmig ausgebildet und auf einer Kurbelwange 205 aufgenommen. Der Schwingungstilger 215 ist dabei vor der dem Kurbelzapfen 204 abgewandten Seite der Kurbelwange 205 her radial aufsteckbar. Die seitlichen Bereiche des hufeisenförmigen Gehäuses 230 bilden Abschnitte 235, 236, die seitlich an der Kurbelwange 205 anliegen und auf radialer Höhe des Kurbelzapfens 204 mittels Querschrauben 237 mit der Kurbelwelle 203 fest verbunden sind. Die zu den Federn 218 parallel wirksame Reibungsdämpfung kann, wie bereits erwähnt, durch Rei­ bung der Trägheitsmassen 215 an Gehäusebereichen 232 erfolgen, wobei diese Rei­ bung fliehkraftabhängig ist.

Zumindest eine Kammer 231 kann eine Verbindung mit der Motorschmierung bzw. Kur­ belwellenlagerschmierung aufweisen, wodurch eine Verschleißminimierung an den rela­ tiv zueinander bewegbaren Bauteilen erfolgen kann und darüberhinaus auch noch zu­ sätzlich eine geschwindigkeitsproportionale Dämpfung und/oder eine Dämpfung durch Verdrängung von Öl ermöglicht wird.

Eine weitere Möglichkeit, einen Dämpfungseffekt zu erzielen, besteht in der Anordnung von Energiespeichern, wie z. B. Blattfedern oder Tellerfedern, zwischen wenigstens einer Tilgermasse 215 und wenigstens einem der Seitenbleche 233, 234.

In Fig. 5 ist auf der linken Seite eine Alternative zur Anordnung bzw. Abstützung einer Tilgermasse 215 strichiert angedeutet. Die Tilgermasse 215 kann eine Ausnehmung 240 aufweisen, in der ein Energiespeicher, vorzugsweise eine Schraubenfeder, vorgespannt aufgenommen ist. Der Energiespeicher 241 ist dabei zwischen der entsprechenden Til germasse 215 und einem mit der Kurbelwelle 203 fest verbundenen Bauteil, das im vor­ liegenden Falle durch das Gehäuse 230 gebildet ist, verspannt. Dadurch wird die Träg­ heitsmasse 215 radial nach innen gedrängt, so daß sich diese an dem inneren Bereich 242 des Gehäuses 230 abstützt. Die Ausnehmung 240 und die Feder 241 sind dabei derart ausgebildet und angeordnet, daß die entsprechende Trägheitsmasse 215 in Um­ fangsrichtung den erforderlichen Schwingwinkel ausführen kann. Durch entsprechende Auswahl der Vorspannung der Feder 241 kann nun die durch die entsprechende Til­ germasse 215 erzeugte drehzahl- bzw. fliehkraftabhängige Reibung eingestellt bzw. variiert werden. So kann z. B. bei geringen Drehzahlen keine oder nur eine geringe Rei­ bung durch die Tilgermasse 215 erzeugt werden. Wenn die auf die Tilgermasse 215 einwirkende Fliehkraft zumindest annähernd im Gleichgewicht steht mit der durch die Feder 241 erzeugte Radialkraft, so ist praktisch keine bzw. nur eine kleine Reibungs­ dämpfung vorhanden. Dieses Gleichgewicht stellt sich bei einer bestimmten Drehzahl bzw. innerhalb eines Drehzahlbereiches ein. Unterhalb dieser Drehzahl bzw. dieses Drehzahlbereiches kann die Reibungsdämpfung mit zunehmender Drehzahl abnehmen und oberhalb dieser Drehzahl bzw. dieses Drehzahlbereiches kann die Reibungsdämp­ fung mit zunehmender Drehzahl zunehmen.

Obwohl lediglich eine Wange 205 einer Kurbel einen Tilger 210 tragen kann, ist es vor­ teilhaft, wenn beide Wangen einer Kurbel einen entsprechenden Tilger 210 tragen. Bei Kurbelwellen für eine Vielzahl von Kolben können die einzelnen Tilgereinheiten 210 ent­ sprechend den Erfordernissen verteilt auf an einzelne Kurbelwangen montiert werden. Durch gezielte Verteilung der Tilgereinheiten ist auch ein Massenausgleich der Kurbel­ welle möglich, wodurch auch deren Unwucht zumindest auf ein vertretbares Maß mini­ miert werden kann.

Bei einem Ausführungsbeispiel entsprechend dem Detail gem. Fig. 5a setzt sich das Gehäuse 330 aus mehreren Teilen zusammen, die erst in Verbindung miteinander ein stabiles Gehäuse bilden. Die entsprechenden Tilgermassen 315 sind jedoch zumindest im wesentlichen in ähnlicher Weise im Gehäuse 330 aufgenommen, wie die Tilgerma­ ssen 215 gem. den Fig. 4 und 5.

Die Kurbelwelle 303 und das Gehäuse 330 des Tilgers 310 sind derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt, daß der Tilger 310 mit der Kurbelwelle 303 über in Längsrich­ tung belastete Schrauben 337 verbunden sind.

Der in den Fig. 6 bis 8 dargestellte Tilger 410 besitzt, wie insbesondere aus Fig. 7 hervorgeht, eine U-förmige Gestaltung und ist mit der Kurbelwelle 403 im Bereich einer Kurbelwange 405 über Schrauben 437 verbunden und zwar in ähnlicher Weise wie dies im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 für den Tilger 210 beschrieben wurde.

An sich bildet der Tilger 410 eine Kurbelwange beziehungsweise ersetzt eine solche zumindest teilweise. Der Hauptteil der oszillierenden Trägheits- beziehungsweise Til­ germassen wird durch zwei Seiten- beziehungsweise Gegenscheiben 415, 416 gebil­ det, welche durch aale Niete 450 miteinander verbunden sind. Für diese Verbindung können jedoch auch Schrauben oder Schweißverbindungen Verwendung finden, wobei dann zumindest eine der Gegenscheiben 415, 416 aale Laschen aufweisen kann, um diese Verbindungen herzustellen:

Die Gegenscheiben 415, 416 sind beidseits eines sich radial erstreckenden in Umfangs­ richtung kreissegmentförmig ausgebildeten Flansches 451 eines Trägerteiles bezie­ hungsweise Gehäuses 430 angeordnet. Das Trägerteil 430 besitzt einen radial inneren axial sich erstreckenden Bereich 452 und radial äußeren sich axial erstreckenden Be­ reich 453. In etwa mittig gegenüber diesen Bereichen 452, 453 erstreckt sich der Flansch 451. Das Trägerteil 430 bildet somit beidseits des Flansches 451 aale Auf­ nahmen, in denen die Gegenscheiben 415, 416 zumindest teilweise enthalten und ge­ führt sind. Die Scheiben 415, 416 stützen sich unter Fliehkrafteinwirkung an dem axialen Bereich 453 ab, und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel unter Zwischenle­ gung von Lagerteilen 454, 455, die zum Beispiel aus einem Reib- oder Gleitwerkstoff hergestellt sein können. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Kunststofflager mit ent­ sprechenden Reib- beziehungsweise Gleiteigenschaften. Die Lagerteile 454, 455 sind hier, wie aus Fig. 7 ersichtlich, über schwalbenschwanzähnliche Verbindungen 456 mit den Scheiben 415, 416 verbunden. Es ist also eine formschlüssige Verbindung zwi­ schen den einander zugeordneten Bauteilen 415, 454 und 416, 455 vorhanden. Zusätz­ lich oder alternativ können die einander zugeordneten Bauteile miteinander verklebt, verstemmt oder verschweißt sein.

Die zwischen dem Trägerteil 430 und den Gegenscheiben 415, 416 wirksamen Druck­ federn 418 sind in Aufnahmen- beziehungsweise Ausnehmungen 457, 458 der Gegen­ scheiben 415, 416 sowie in Aufnahmen- beziehungsweise Ausnehmungen 459, 460 des Trägerteils 430 beziehungsweise des Flansches 451 aufgenommen. Durch entspre­ chende Ausbildung der Aufnahmen 457, 458, 459, 460 werden die Federn 418 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung im Tilger 410 gesichert. Die Länge der Federn 418 und die längenmäßige Abstimmung der Aufnahmen 457, 458 in bezug auf die ent­ sprechend zugeordneten Aufnahmen 459, 460 ist vorzugsweise derart getroffen, das zumindest die in Fig. 7 in Umfangsrichtung des Tilgers 410 betrachteten beiden Endfe­ dern 418 eine Vorspannung aufweisen und zwar vorzugsweise derart, daß bei voller Komprimierung des auf der einen Seite vorgesehenen Energiespeichers 418 der auf der anderen Seite vorgesehene Energiespeicher 418 noch eine gewisse Vorspannung auf­ weist. Die dadurch erzielbare Wirkung wurde im Zusammenhang mit den Fedem 218 gemäß Fig. 4 und 5 bereits beschrieben. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn auch die in Fig. 7 - in Umfangsrichtung betrachtet - mittleren Federn 418 gegeneinan­ der verspannt sind.

Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß die Ausnehmung 460 im Flansch 451 die beiden mittleren Federn 418 aufnimmt, wobei zwischen den einander zugewandten Endbereichen dieser beiden Fedem 418 radiale Bereiche 461 der Gegenscheiben 415, 416 sich erstrecken. Dadurch sind diese mittleren Federn 418 in Reihe geschaltet. Wie insbesondere aus Fig. 8 ersichtlich ist, ist zur Erzeugung einer Grundreibung ein Energiespeicher, hier in Form wenigstens eines axial gewellten Ringes 462, vorgesehen. Der Energiespeicher ist axial zwischen der Gegenscheibe 416 und dem Flansch 451 verspannt. Zwischen dem Energiespeicher 462 und dem Flansch 451 ist eine Abstützscheibe beziehungsweise Reibscheibe 463 vorgesehen. Zwischen der Gegenscheibe 415 und dem Flansch 451 ist ebenfalls eine Zwischenscheibe beziehungsweise Reibscheibe 464 angeordnet. Durch entsprechende Verdickung des Flansches 451 und/oder der Gegenscheiben 415, 416 können die Scheiben 463, 464 auch entfallen.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Befestigung des Tilgers 410 an der Kurbelwelle 403 mittels Querschrauben 437. Die kurbelwellenseitige Abstützung der auf den Tilger 410 einwirkenden Fliehkraft erfolgt zusätzlich beziehungsweise weitgehend über einen form­ schlüssigen Umgriff beziehungsweise Eingriff 465, 466 des Kurbelwellenflansches be­ ziehungsweise Kurbelwellennabenkörpers 405 durch das Trägerteil 430. Bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6 und 7 ist dieser formschlüssige Umgriff beziehungsweise Eingriff 465, 466 als Prismenführung ausgebildet. Hierfür be­ sitzen die seitlichen Bereiche des im Querschnitt U-förmigen Trägerteils 430 enspre­ chend ausgebildete Vorsprünge 467, welche in entsprechend angepasste Vertiefungen beziehungsweise Nuten 468 der Kurbelwelle 403 eingreifen. Es können die Vorsprünge jedoch auch am Bereich 405 angeformt sein und die Vertiefungen bzw. Nuten am Trä­ gerteil 430. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist der die auf den Tilger 510 ein­ wirkende Fliehkraft abfangende Umgriff 566 - im Querschnitt betrachtet - rechtwinkelig ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Fliehkräfte, welche auf den Tilger einwirken, praktisch zu keiner Belastung der Schrauben 537 führen. Die Befestigung des Tilgers 510 gewährleistet eine besonders steife Verbindung mit der Kurbelwelle 503.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die gemäß der Erfindung ausgestalteten Tilger eine Zwangsschmierung aufweisen, die beispielsweise mit der Umlaufschmierung des Motors verbunden sein kann. Eine derartige Schmierung kann jedoch auch alternativ oder zu­ sätzlich mit Spritzöl erfolgen.

Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 10 ist das gehäuseförmige Trägerteil 630 mit Flanschbereichen beziehungsweise radialen Bereichen 605 der Kurbelwelle 603 über axiale Steckverbindungen 667 verbunden. Die Steckverbindungen 667 sind durch inein­ ander greifende Profile 668, 669 gebildet, welche im Querschnitt keilförmig ausgebildet sein können. Die Profilierungen 668, 669 können sich dabei, in axialer Richtung der Kurbelwelle 603 betrachtet, verjüngen, wodurch der Tilger 610 in Montagerichtung auf der Kurbelwelle 603 axial gesichert ist. Zur Sicherung des Tilgers 610 in die andere aale Richtung kann ein Sicherungsring, der an der Kurbelwelle befestigt wird, verwen­ det werden. Ein derartiger Sicherungsring ist einerseits an der Kurbelwelle 603 befestigt und überdeckt zumindest Bereiche der Profilierungen 669 beziehungsweise Bereiche des Gehäuses beziehungsweise Trägerteiles 630.

Die in Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebene verspannte Anord­ nung der Tilgerdruckfedern hat den Vorteil, daß trotz Fertigungstoleranzen auch im Be­ reich der Einbaulage (Verdrehwinkel = 0) eine lineare Verdrehkennlinie ohne Spiel und Vorspannung vorliegt. Auch bei Verschleiß der Federn oder der Federanschläge bezie­ hungsweise Federaufnahmen ist die lineare Kennlinie sichergestellt. Die gegenseitige Verspannung von Fedem gewährleistet somit eine konstante Federrate und damit auch eine zumindest annähernd konstante Tilgerfrequenz.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der im Bereich einer Kurbelwellenwange zu mon­ tierenden Tilger hat weiterhin den Vorteil, das eine einfache Montage desselben ge­ währleistet ist, zum Beispiel durch einfaches Aufschieben und Verschrauben des Tilgers mit der Kurbelwelle.

Durch den im Bereich einer Kurbelwellenwange vorzusehenden, erfindungsgemäßen Tilger wird auch der Massenausgleich an der Kurbelwelle gewährleistet. In besonders vorteilhafter Weise kann ein gemäß der Erfindung ausgebildeter "Wangentilger" ein Ge­ gengewicht der ersten Kurbelwellenkröpfung ersetzen.

Das in den Fig. 11 und 12 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Wangentilgers 710 ist dem in den Fig. 6 und 7 beziehungsweise 4 und 5 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel 410 beziehungsweise 210 ähnlich und dort mit Ausnahme der nachfol­ genden, unterschiedlichen Merkmalen beschrieben.

Der ebenfalls U-förmige Tilger 710 mit zwei Seitenschenkeln 730a, 730b bildet den radi­ al äußeren Teil der Kurbelwange und ist der Stirnseite 703a der Kurbelwelle 703 be­ nachbart. Das Trägerteil 730 weist einen radial nach innen gerichteten Flanschbereich 730c auf, der an einer axial in der Kurbelwelle 703 vorgesehenen Schulter 703b ange­ legt und mittels der über die Stirnseite 703a durch die Kurbelwelle 703 geführten Schraube 737a verschraubt und axial gesichert ist. Die beiden Schenkel 730a, 730b weisen je einen vorwiegend radial ausgerichteten Ausleger 770 auf, der einen in der Kurbelwelle 703 vorgesehenen Vorsprung 769 an der den Schenkeln 730a, 730b ent­ gegengesetzten Seite unter Ausbildung der kurbelwellenseitigen und tilgerseitigen An­ lageflächen 768, 767 umgreift. Die einen Formschluß bildenden Anlageflächen 767, 768 sind mit den Schrauben 737 verschraubt und bilden durch ihre Ausrichtung eine zusätz­ liche Sicherung gegen axiales Kippen und insbesondere gegen Aalschwingungen in Form von Schwingungseigenformen, so daß die Schrauben 737 entlastet werden, so daß bei Einsatz des Wangentilgers 710 an Stellen, an denen wie in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel eine aale Sicherung wie mit der Schraube 737a nicht möglich ist, den­ noch eine genügende Sicherung gegen axial wirkende Schwingungsformen erreicht werden kann, wobei die Anlageflächen 767, 767 auch mittels einer Kerbverzahnung einen Formschluß bilden können.

Die Fig. 13 bis 20 zeigen Ausgestaltungsbeispiele von Drehschwingungstilgern, die insbesondere bezüglich ihrer Form und Befestigung an der Kurbelwelle wie die Dreh­ schwingungstilger 1, 110, 210, 410, 610, 710 ausgestaltet sein können und im Unter­ schied zu diesen Energiespeicher zwischen dem jeweiligen Eingangsteil und der Til­ germasse aus Elastomeren aufweisen.

Die Fig. 13 zeigt dazu einen Drehschwingungstilger 810 im Schnitt, Fig. 14 denselben Drehschwingungstilger 810 entlang der Linie III-III der Fig. 13. Wie an den Ausfüh­ rungsbeispielen der Fig. 11 und 12 näher erläutert, ist das Eingangsteil 830 des Drehschwingungsdämpfers 810 mittels Befestigungsmitteln und den entsprechenden Aufnahmen 837, 837a für diese mit der - nicht dargestellten - Kurbelwelle verbunden. In dem vorzugsweise hufeisenförmigen Eingangsteil 830 sind von beiden Seiten her der Form des Eingangsteils 830 entsprechende axial eingebuchtete Taschen 830a, 830b zur Aufnahme je einer im wesentlichen an die Form der Taschen 830a, 830b unter Be­ rücksichtigung des Verdrehspiels angeglichene Tilgermasse 851a, 851b vorgesehen, wobei die Tilgermassen 851a, 851b auch mehrteilig ausgestaltet sein können. Hierzu kann es vorteihaft sein, zur Kompensation spezieller Schwingungseigenformen einen Abstand zumindest in der Höhe der Maximalauslenkung der gegebenenfalls mit unter­ schiedlicher Phase und damit möglicherweise gegeneinander schwingenden getrennten Tilgermassen vorzusehen.

Axial zwischen ist zwischen den Böden 830c, 830d der Taschen 830a, 830b und den Tilgermassen 851a, 851b jeweils ein elastomerer Energiespeicher 818a, 818b angeord­ net und fest mit dem Eingangsteil 830 und den Tilgermassen 851a, 851b verbunden. Die Verbindung erfolgt mittels an sich bekannter Klebe- und/oder Vulkanisierungstech­ niken, das Material kann prinzipiell jedes Elastomer mit einem geeigneten Elastizitäts­ modul und/oder der entsprechenden shore-Härte sein, wobei sich insbesondere Gummi, Naturkautschuk, elastische Thermoplaste, die sich insbesondere durch ihre Verarbeit­ barkeit mittels Spritzgußtechniken eignen, oder dergleichen vorteilhaft sind. Vorausset­ zung für den Einsatz entsprechender Materialien und deren Verbindung mit den Tilger­ massen 851a, 851b und dem Eingangsteil 830 ist deren Ölbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen. Allerdings hat es sich in Versuchen auch erwiesen, daß entsprechend weniger beständige Verbindungen und/oder Elastomere vorteilhaft geschützt werden können, indem die Taschen 830a, 830b im wesentlichen dicht mittels eines Deckels, der aus Metall oder Kunststoff bestehen kann, abgedichtet werden. Auf diese Weise können für die Optimierung der Schwingungseigenschaften des Tilgers 810 auch weniger ölbe­ ständige Materialien und Verbindungen genutzt werden. Eine typische Auslenkung der Tilgermassen 851a, 851 entgegen dem Eingangsteil 830 kann bei diesem Ausführungs­ beispiel mit < 3°, vorzugsweise < 1° zur vollen Wirksamkeit des Tilgers 810 ausreichend sein.

Am Außenumfang der Tilgermassen 851a, 851b können weiterhin radial zwischen die­ sen und dem Eingangsteil 830 Gleitlagersegmente 852a, 852b vorgesehen sein, die die Tilgermassen 851a, 851b und das Eingangsteil 830 vor Verschleiß schützen und/oder eine über die Wahl des Reibkoeffizienten der Gleitlagersegmente 852a, 852b entspre­ chend abgestimmte, fliehkraftabhängige Reibung erzeugen. Es versteht sich, daß diese Wirkung auch über eine Abdichtung der Taschen 830a, 830b durch einen Deckel vor­ teilhaft modifiziert werden kann. Die Gleitlagersegmente 852a, 852b sind axial fixiert, beispielsweise mittels radial nach innen gezogener Nasen 852. Es versteht sich, daß die Fixierung der Gleitlagersegmente 852a, 852b auch an dem Eingangsteil 830 erfolgen kann, indem beispielsweise entsprechende Laschen von radial außen oder innen über die Taschen 830a, 830b geführt werden. Derartige Laschen können - ebenfalls wie ein Deckel - auch axial stützende Funktion für die Tilgermassen 851a, 851b aufweisen und somit eine weniger intensive Verbindung der Energiespeicher 818a, 818b mit den Til­ germassen 851a, 851b und dem Eingangsteil 830 kompensieren, wobei axial zwischen den Tilgermassen 851a, 851b und den Laschen beziehungsweise dem Deckel weitere Elastomerteile zur Bildung einer axial beidseitigen Dämpfung vorgesehen sein können.

Es versteht sich, daß sämtliche als Elastomere ausgebildete Energiespeicher, bei­ spielsweise die Energiespeicher 818a, 818b eine von der Fläche der Tilgermassen 851a, 851b unterschiedliche Gestaltung der Fläche aufweisen können. Beispielsweise können sie mehrteilig aufgebaut oder einstückig mit vorteilhaften Ausnehmungen sein. Insbesondere können Energiespeicher 818a, 818b aus einer Anordnung dünner Stege - vorzugsweise eine oder wenige Stegbreiten voneinander beabstandet - gebildet werden, bei denen Breite und Dicke in einem ähnlichen Verhältnis, beispielsweise von 5 : 1 bis 1 : 5, vorzugsweise von 2 : 1 bis 1 : 2 stehen, wobei in vorteilhafter Weise die Stege von einem gemeinsamen Außenumfang aufgenommen sind und durch die Stege auch ein Netzwerk gebildet werden kann. Weiterhin können die Energiespeicher 818a, 818b ein Lochmuster aufweisen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Tilgers 180 sieht zusätzlich oder alternativ zur Verbindung der Tilgermassen 851a, 851b mit den Energiespeichern 818a, 818b und damit 830 über die Verbindung dieser mit den Energiespeichern mit dem Eingangsteil eine mechanische Befestigung der Tilgermassen 851a, 851b am Eingangsteil unter Bei­ behaltung der Verdrehbarkeit in Umfangsrichtung vor. Hierzu können im Eingangsteil 830, beispielsweise im Bereich der Taschen 830a, 830b axial ausgerichtete Bolzen vor­ gesehen sein, die durch in Umfangsrichtung langlochartig erweiterte Öffnungen der Til­ germassen 851a, 851b greifen und auf der Außenseite vernietet sind. Weiterhin können zuvor beschriebene Laschen die axiale Fixierung der Tilgermassen 851a, 851b über­ nehmen.

Fig. 15 zeigt einen mit dem Tilger 810 der Fig. 13 und 14 ähnliches Ausführungs­ beispiel eines Tilgers 910, bei dem im Eingangsteil 930 nur eine Tasche 930a ausge­ nommen ist, die eine bezüglich ihrer Stärke vergrößerte Tilgermasse 951 aufnimmt, die wiederum mit dem Eingangsteil 930 durch den axial dazwischen angeordneten Energie­ speicher 918 verbunden ist. Ein optionales Gleitlagersegment 952 ist radial zwischen der Tilgermasse 951 und dem Außenumfang der Tasche 930a angeordnet.

In Fig. 16 ist der Tilger 1010 ähnlich dem Tilger 910 in Fig. 15 ausgestaltet, wobei das Eingangsteil 1030, die Tilgermasse 1051 sowie der axial dazwischenliegende ela­ stomere Energiespeicher 1018 im Bereich 1030b des Innenumfangs der in das Ein­ gangsteil 1030 eingebuchteten Tasche 1030a konisch ausgebildet sind.

In den Ausführungsbeispielen von Tilgern 1110, 1210, 1310 der Fig. 17 bis 19 sind die Energiespeicher 1118, 1219, 1319a, 1319b und die Tilgermassen 1151, 1251, 1351 radial zueinander angeordnet. In Fig. 17 ist die Tilgermasse 1151 radial außerhalb des Energiespeichers 1118 angeordnet und der elastomere Energiespeicher 1118 mit der Tilgermasse 1151 und dem Eingangsteil 1130 an den Umfängen verbunden, beispiels­ weise verklebt oder vulkanisiert. Am Außenumfang der Tilgermasse kann ein Gleitseg­ ment 1152 vorgesehen sein.

Der Tilger 1210 in Fig. 18 kommt ohne Gleitlagersegment aus, da unter Fliehkraftein­ wirkung der radial außen zwischen der Tilgermasse 1251 und dem Eingangsteil 1230 angeordnete elastomere Energiespeicher 1218 eine Reibung zwischen den beiden Tei­ len 1251, 1230 verhindert. Im Unterschied zu dem unter Fliehkrafteinwirkung zugbela­ steten Energiespeicher 1118 des Tilgers 1110 in Fig. 17 ist der Energiespeicher 1218 unter Fliehkrafteinwirkung druckbelastet.

In Fig. 19 ist ein Ausführungsbeispiel eines Tilgers 1310 gezeigt der radial innerhalb und radial außerhalb der Tilgermasse 1351 Energiespeicher 1318a, 1318b aufweist, die jeweils an ihren der Tilgermasse 1351 abgewandten Fläche mit dem Eingangsteil ver­ bunden sind.

Es versteht sich, daß Tilger mit elastomeren Energiespeichern auch in der Weise her­ stellbar sind, daß beispielsweise die metallischen Energiespeicher 18, 218, 418 der Fig. 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8 durch entsprechend dimensionierte und bezüglich ihrer shore- Härte angepaßte Elastomerelemente wie beispielsweise Gummifedern ersetzt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung beschränkt. Viel­ mehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen mög­ lich. Insbesondere umfaßt die Erfindung auch Varianten, die durch Kombination von ein­ zelnen beschriebenen Merkmalen bzw. Elementen oder Wirkungsweisen gebildet wer­ den können. Weiterhin können einzelne, in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Merkmale bzw. Funktionsweisen für sich alleine genommen eine selbständige Erfindung darstellen.

Die Anmelderin behält sich also vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung, ins­ besondere in Verbindung mit den Figuren sowie in den Unteransprüchen offenbarten Merkmale, zu beanspruchen. Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind somit lediglich Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weiterge­ henden Patentschutzes.

Claims (36)

1. Kolbenmotor, insbesondere Brennkraftmaschine, mit einer in einem Gehäuse gela­ gerten Kurbelwelle und einem von einer Kurbelwelle im Inneren des Gehäuses getra­ genen Drehschwingungstilger mit einem Eingangsteil und wenigstens einer Träg­ heitsmasse, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingangsteil und der we­ nigstens einen Trägheitsmasse zumindest ein metallischer Energiespeicher wirksam ist.

2. Kolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, der wenigstens eine metal­ lische Energiespeicher eine Stahlfeder, insbesondere eine Schraubenfeder ist, der entgegen seiner Wirkung eine Relativverdrehung von Eingangsteil und Trägheits­ masse zuläßt.

3. Kolbenmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingangsteil und der wenigstens einen Trägheitsmasse des Schwingungstilgers eine Reibungsdämpfungsvorrichtung vorhanden ist.

4. Kolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß we­ nigstens eine Kurbelwellenwange einen Drehschwingungstilger trägt.

5. Kolbenmotor nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Drehschwingungstilger seitlich einer Kurbelwellenwange an­ geordnet ist.

6. Kolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschwingungstilger ringartig ausgebildet und konzentrisch zu einem Kurbelwel­ lenzapfen angeordnet ist.

7. Kolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschwingungstilger axial zwischen einer Kurbelwellenwange und einer zur Lage­ rung der Kurbelwelle dienenden Wandung des Motors angeordnet ist.

8. Kolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschwingungstilger auf einem Endzapfen der Kurbelwelle aufgenommen ist.

9. Kolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsteil des Drehschwingungstilgers drehstarr mit der Kurbelwelle verbunden ist.

10. Kolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsteil des Drehschwingungstilgers über eine Drehmomentbegrenzungsvor­ richtung, wie insbesondere eine Rutschkupplung, mit der Kurbelwelle antriebsmäßig verbunden ist.

11. Kolbenmotor nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschwingungstilger ein ringförmiges Eingangsteil besitzt, wobei auf wenigstens einer axialen Seite des Eingangsteiles eine Trägheitsmasse angeordnet ist, die über Federn mit dem Eingangsteil drehelastisch verbunden ist, wobei wenigstens eine Reibungsdämpfung vorhanden ist, welche parallel zu den Federn geschaltet ist.

12. Kolbenmotor nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Trägheitsmasse des Drehschwingungstilgers durch zwei axial beabstandete, drehfest miteinander verbundene, ringförmige Scheibenkörper gebildet ist, welche axial zwischen sich zumindest Bereiche des ringförmigen Eingangsteils des Drehschwingungstilgers aufnehmen, wobei in den Scheibenkörpern und im Ein­ gangsteil Ausnehmungen vorhanden sind, die zur Aufnahme von Schraubenfedern einander entsprechend zugeordnet sind.

13. Kolbenmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen wenigstens einem Scheibenkörper und dem Eingangsteil ein Energiespeicher verspannt ist, der Bestandteil einer Reibungseinrichtung ist.

14. Kolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsteil des Drehschwingungstilgers radial innerhalb der Federn einen axialen, hülsenförmigen Ansatz aufweist, welcher einen Kurbelwellenzapfen umgibt und zu­ mindest zur radialen Lagerung der Kurbelwelle im Gehäuse dient.

15. Schwingungstilger, insbesondere zur Verwendung mit einem Kolbenmotor, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungstilger vor dem Einbau der Kurbelwelle auf die­ ser montiert ist.

16. Schwingungstilger, insbesondere nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß er um einen Kurbelwellenzapfen angeordnet ist.

17. Schwingungstilger nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß er ei­ ner Kurbelwellenwange unmittelbar benachbart ist.

18. Schwingungstilger, nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß er an der Stelle einer Kurbelwellenwange vorgesehen ist.

19. Schwingungstilger, nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß er praktisch eine Kurbelwellenwange ersetzt.

20. Schwingungstilger, nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß er U- beziehungsweise hufeisenförmig ausgebildet ist.

21. Kolbenmotor, nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kurbelwelle im Bereich einer Kurbelwellenwange einen ovalartigen, seitlich abgeflachten, zur Kurbelwellenachse radial verlaufenden Flanschbereich besitzt, weiterhin der Schwingungstilger U-förmig ausgebildet ist und den Flanschbereich derart umgreift, daß die durch die U-förmige Ausgestaltung ge­ bildeten Seitenschenkel des Tilgers zumindest partiell am Flanschbereich zur Anla­ ge kommen.

22. Kolbenmotor nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenschenkel mit dem Flanschbereich verschraubt sind.

23. Kolbenmotor, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschbereich bezüglich der Kurbelwellenachse vorwie­ gend radial ausgerichtete Vorsprünge aufweist, die von Auslegern der Seitenschen­ kel umschlossenen werden, wobei Ausleger und Vorsprünge zumindest an einer Seite formschlüssige Anlageflächen ausbilden.

24. Kolbenmotor, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen eine Kerbverzahnung aufweisen.

25. Kolbenmotor, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen auf der den Seitenschenkeln entgegenge­ setzten Seite ausgebildet werden.

26. Kolbenmotor, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprünge und Ausleger senkrecht zu den Anlageflächen miteinander verschraubt werden.

27. Kolbenmotor, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schwingungstilger und Kurbelwelle axial miteinander verbun­ den, insbesondere verschraubt sind.

28. Kolbenmotor, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aale Verbindung in der Nähe der Kurbelwellenachse er­ folgt.

29. Kolbenmotor, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von der Stirnseite der Kurbelwelle her mit ei­ nem radial nach außen gerichteten Flanschteil des Schwingungstilgers erfolgt.

30. Kolbenmotor, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Schwingungstilger vorgesehenen Schraubenfedern ein Wickelverhältnis dm/d ≦ 3 aufweisen.

31. Kolbenmotor, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfedern oberflächenvergütet sind.

32. Kolbenmotor, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungstilger oder Teile hiervon aus einem überar­ beiteten Schmiederohteil, einer Schweißkonstruktion und/oder einem Umformbauteil bestehen.

33. Kolbenmotor, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile mit Kunststoff ummantelt sind.

34. Kolbenmotor, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Eingangsteil und/oder in der wenigstens einen Träg­ heitsmasse Ausbrüche zur Aufnahme der Schraubenfedern vorgesehen sind, wobei die Ausbrüche in Umfangsrichtung an das Profil der Schraubenfedern angepaßt sind.

35. Kolbenmotor, insbesondere Brennkraftmaschine, mit einer in einem Gehäuse gela­ gerten Kurbelwelle und einem von einer Kurbelwelle im Inneren des Gehäuses ge­ tragenen Drehschwingungstilger mit einem Eingangsteil und wenigstens einer Träg­ heitsmasse, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingangsteil und der we­ nigstens einen Trägheitsmasse zumindest ein Energiespeicher aus einem Elasto­ mer wirksam ist.

36. Schwingungstilger, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens eines in den An­ meldeunterlagen offenbartes, bauliches Merkmale und/oder Funktionsmerkmal und/oder Anordnungsmerkmal aufweist.