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WO2010020209A1 - Drehschwingungstilger - Google Patents

Drehschwingungstilger Download PDF

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Publication number
WO2010020209A1
WO2010020209A1 PCT/DE2009/001088 DE2009001088W WO2010020209A1 WO 2010020209 A1 WO2010020209 A1 WO 2010020209A1 DE 2009001088 W DE2009001088 W DE 2009001088W WO 2010020209 A1 WO2010020209 A1 WO 2010020209A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
outer contour
radius
torsional vibration
vibration damper
receiving part
Prior art date
Application number
PCT/DE2009/001088
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Parviz Movlazada
Original Assignee
Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg filed Critical Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Priority to JP2011523297A priority Critical patent/JP5362007B2/ja
Priority to DE112009001887T priority patent/DE112009001887A5/de
Priority to CN200980132310.6A priority patent/CN102124248B/zh
Publication of WO2010020209A1 publication Critical patent/WO2010020209A1/de
Priority to US13/029,708 priority patent/US8689956B2/en

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/145—Masses mounted with play with respect to driving means thus enabling free movement over a limited range
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2121—Flywheel, motion smoothing-type
    • Y10T74/2128—Damping using swinging masses, e.g., pendulum type, etc.

Definitions

  • the invention relates to a torsional vibration damper with a receiving part which rotates about an axis of rotation and a plurality of pivotable absorber masses arranged on the circumference thereof.
  • Generic torsional vibration damper for example, become known as a centrifugal pendulum and are housed in partially radially confined spaces.
  • DE 196 31 989 C1 discloses for this purpose a torsional vibration damper whose absorber masses are provided with outer contours, which are formed by a single radius.
  • the object of the invention is therefore the development of a torsional vibration damper with a given installation space increased total mass of several arranged over the circumference of the receiving part absorber masses.
  • the invention is characterized by a torsional vibration damper with a arranged around a rotational axis receiving part having a predetermined outer circumference and a plurality of runners in the receiving part radially and circumferentially limited pivotable absorber masses with a radially outer contour and a radially inner inner contour extending over a circumferential segment of the receiving part extend, dissolved, wherein the outer contour is limited during a displacement of the absorber mass along the raceways on the outer circumference of the receiving part and the outer contour and / or inner contour relative to a rotation angle about the axis of rotation have different radii.
  • Such an embodiment of the outer contours of the absorber masses can be crowned depending on the number of different, applied over the course of the outer contour in the circumferential direction outer contour radii and form an individual, not a single outer contour radius describing curve.
  • this curve is adjusted via the pivot angle of the absorber mass to the outer periphery of the receiving part, that no radial exceeding of the TiI
  • the radially outermost region of the absorber mass is maximally approximated during its pivoting to the outer circumference of the receiving part, so that over the entire circumference of the absorber mass, the outer contour preferably has the same minimized distance of the radially outermost region to outer circumference, without at an operating point stand during the pivoting of the absorber mass beyond the outer circumference. Due to this maximum approach of the absorber masses to the outer circumference of the receiving part at all operating points, the carrier masses can absorb more mass than when using a single outer contour radius.
  • the outer contour is dependent on the design of the introduced into the receiving part raceways in which the absorber masses are pivotally received by they shift depending on the vibration conditions occurring radially and circumferentially in a conventional manner.
  • the raceways are adapted to the vibration problems to be solved.
  • a first advantageous approach may provide that a middle segment of the outer contour has a larger outer contour radius than the outer contour radii of end-side segments. In this way, a flatter than a single outer contour radius profile of the outer contour is achieved, so that in the end segments additional mass can be provided, as has been shown that in a variety of applications, the outer contours with a single outer contour radius at large Verschwenkwinkeln an enlargement of the Have distance of the radially outer region relative to the outer periphery of the driving part.
  • the outer contour radii of the end segments are advantageously the same. Tuned to particular vibration problems torsional vibration damper can also provide absorber masses with an asymmetric arrangement of the outer contour radii.
  • the configuration of the outer contour is advantageously carried out by the rotation angle about the axis of rotation, wherein the outer contour radii over the outer contour extending defined with respect to the axis of rotation as the center, so that the course of the outer contour over the circumference in a polar coordinate system by specifying the outer contour radius depending on the rotation angle can be described about the axis of rotation. It has further been shown to be advantageous if outer contour radius and angle of rotation are predefined as a function of the pivot angle of the absorber masses relative to the receiving part about a pivot center. Furthermore, it may be advantageous if the outer contour is provided as a function of a swivel radius of the absorber masses pivoting about the pivot center.
  • the outer contour radius of the outer contour which is dependent on the angle of rotation, can be provided as a function of the number of absorber masses distributed over the circumference.
  • the pitch angle itself for example, when using four absorber masses 90 °, or a maximum pivot angle of the absorber masses plus a distance between the two absorber masses can be specified as the input variable.
  • an advantageous torsional vibration damper is provided with an outer contour, in which the outgoing from the axis of rotation outer contour radius of the outer contour of a predetermined number distributed over the circumference of the receiving part to a neutral position relative to the receiving part within a maximum pivot angle with a pivot angle and a pivot radius relative to the receiving part distributed absorber masses and depending on the angle of rotation is formed.
  • a particularly advantageous embodiment provides the aforementioned input variables in the following mathematical context, wherein the outer contour in a polar coordinate system depending on the outer contour radius Rj and the rotation angle cij are shown:
  • R max radius of the absorption part ßmax maximum swing angle of the absorber mass, ßi tilt angle of the absorber mass, n number of absorber masses distributed over the circumference, I swivel radius of the absorber masses.
  • Equations (1) and (2) are complemented by the variables of equations (3) to (5), and equation (5) is complemented by equation (6).
  • the outer contour radii R 1 are assigned to the outer contour as a function of the rotational angle ⁇ i. Furthermore, these depend on the division of the absorber masses, ie on the number of absorber masses distributed uniformly over the circumference.
  • the inner contour of the absorber masses is also adapted so that the effective mass of the absorber mass can be increased by advantageously utilizing the conditions dictated by the installation space.
  • the receiving part is a function carrier for further functions.
  • the receiving part can be accommodated as part of the torsional vibration damper in a complex Schwingungsdämpfer adopted, for example in a dual-mass flywheel, in a housing of a torque converter or other arrangements.
  • the space available for accommodating the carrier masses on the receiving part is generally limited to an annular space having an outer and an inner circumference.
  • an inner contour delimiting the absorber mass radially inwards can be formed from a respective circular segment extending from a neutral position of the absorber mass in both circumferential directions.
  • the circle segments can be separated from one another by a straight line section extending over a predetermined length.
  • the inner contour radii of the two circular segments have a center which is formed by an intersection of a pivoting radius of the absorber mass drawn around the axis of rotation and the maximum pivoting angle applied about the axis of rotation.
  • the inner contour radius of the two circle segments is greater than the inner circumference of the available space and therefore larger than a space limit of the receiving part.
  • the absorber mass is limited in an advantageous manner in the circumferential direction by outer and inner contours on both sides of the absorber mass connecting side contours, wherein the Side contours are spaced from each other by a pitch angle minus a safety distance.
  • the pitch angle is preferably defined by the number of absorber masses arranged over the circumference of the receiving part.
  • At least one side contour is arranged parallel to a line arranged around a center point, wherein the center point is formed by an intersection of a pivot radius of the absorber mass drawn around the rotation axis and the maximum pivot angle applied about the axis of rotation.
  • at least one side contour is circular in sections.
  • FIG. 4 shows a systematic elevation of a damper mass of a torsional vibration damper in a further embodiment.
  • Figure 5 detail A of Figure 4 in an enlarged view.
  • FIG. 1 shows the outer contour A of an absorber mass 1 in a solid line.
  • the remaining lines are purely geometrical in nature and, since they do not necessarily have to correspond to the structural lines of the torsional vibration damper, are shown by dashed lines.
  • the absorber mass 1 is arranged within a division of the drive part in the circumferential direction, which corresponds to an angle of 90 ° in the illustrated embodiment, so that four absorber masses 1 are arranged on the receiving part over the circumference of the torsional vibration damper.
  • the radius R max indicates the outer circumference of the receiving part about the rotation axis 2.
  • the absorber mass 1 can be pivoted relative to the receiving part about the zero line 3 on both sides by the swivel angle ⁇ i between the values 0 ° and ⁇ max with a swivel radius I.
  • the dependencies of radius R max , the maximum pivot angle ⁇ max , the pivot angle ⁇ i and the pivot radius I result in the advantageous outer contour A being outer contour radii R 1 which depend on the angle of rotation ⁇ i.
  • the outer contour A is characterized by an advantageous course, in which over the entire pivoting range of the absorber mass 1 relative to the receiving part of the distance of the outer contour A to the radius R max at the height of the zero line 3 is minimal.
  • Such an outer contour can be produced with numerically guided processing machines with little effort. For example, a so-called CNC milling machine can be programmed to such an outer contour and produce the absorber masses directly or a tool for punching them.
  • Figure 2 shows the formation of the inner contour U of the absorber mass 1 in accordance with the figure 1 shown manner.
  • the inner contour U is formed by two circle segments 4 with an inner contour radius R u .
  • the circle segments 4 are separated in the region of the zero line 3 by a linear line segment which preferably has the condition 0 ⁇ b ⁇ 2 / sin /? max met.
  • the centers P of the inner contour radii R 11 are defined by the maximum pivoting angles ⁇ max on a circle displaced radially about the pivoting radius I within the axis of rotation 2 of the receiving part.
  • the inner contour radii R u correspond to the radius R m j n of the inner circumference of the receiving part, or its available space at the corresponding radius.
  • FIG. 3 shows a representation of the side contours S similar to FIGS. 1 and 2.
  • the shape of the side contours is formed by the dividing lines 5 resulting from the division of the receiving part, starting from the midpoints P defined in FIG. 2 at the division angle Y to the zero line 3 to be pulled.
  • the side contours S are oriented at the distance c, which is designed for safe spacing of the adjacent absorber masses within the limits of the permissible component tolerances and to avoid collisions, at the dividing lines 5.
  • a systematic elevation of a damper mass of a torsional vibration damper in a further embodiment is shown in FIG. 4 and FIG.
  • the center line 12 defined over the centers of the first and second circle can be inclined relative to the normal 10 to the division line 5 by the angle ⁇ ma ⁇ .

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger mit einem um eine Drehachse angeordneten Aufnahmeteil für mehrere, gegenüber dem Aufnahmeteil radial und in Umfangsrichtung verschwenkbaren Tilgermassen. Um die Masse der Tilgermassen erhöhen zu können, weisen die Tilgermassen aus mehreren Außenkonturradien gebildete Außenkonturen auf, die über deren gesamten Schwenkwinkel innerhalb des Aufnahmeteils verbleiben und über den gesamten Verschwenkbereich nahe am Außenumfang des Aufnahmeteils verschwenken.

Description

Drehschwinαunqstilqer
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger mit einem um eine Drehachse drehenden Aufnahmeteil und mehreren über den Umfang an diesem angeordneten, verschwenkbaren Tilgermassen.
Gattungsgemäße Drehschwingungstilger sind beispielsweise als Fliehkraftpendel bekannt geworden und werden in teilweise radial beengten Bauräumen untergebracht. Die DE 196 31 989 C1 offenbart hierzu einen Drehschwingungstilger, dessen Tilgermassen mit Außenkonturen versehen sind, die durch einen einzigen Radius gebildet sind. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Laufbahnen zum Verschwenken der Tilgermassen wird bei vorgegebenem Radius erzielt, dass die Tilgermassen radial innerhalb des Nabenteils verbleiben, so dass das Nabenteil nahe an einen diesen radial umgebenden Bauraum angeordnet werden kann.
Für die Effektivität der Schwingungstilgung eines Drehschwingungstilgers ist die bei vorgegebenem Bauraum erzielbare Masse der Tilgermassen von entscheidender Bedeutung. Aufgabe der Erfindung ist daher die Weiterbildung eines Drehschwingungstilgers mit einer bei vorgegebenem Bauraum erhöhten Gesamtmasse mehrerer, über den Umfang des Aufnahmeteils angeordneter Tilgermassen.
Die Erfindung wird durch einen Drehschwingungstilger mit einem um eine Drehachse angeordneten Aufnahmeteil mit einem vorgegebenen Außenumfang und mehreren, auf Laufbahnen im Aufnahmeteil geführten radial und in Umfangsrichtung begrenzt verschwenkbaren Tilgermassen mit einer radial äußeren Außenkontur und einer radial inneren Innenkontur, die sich über ein Umfangssegment des Aufnahmeteils erstrecken, gelöst, wobei die Außenkontur während einer Verlagerung der Tilgermasse entlang der Laufbahnen auf den Außenumfang des Aufnahmeteils beschränkt ist und die Außenkontur und/oder Innenkontur bezogen auf einen Drehwinkel um die Drehachse unterschiedliche Radien aufweisen. Eine derartige Ausführung der Außenkonturen der Tilgermassen kann je nach Anzahl der verschiedenen, über den Verlauf der Außenkontur in Umfangsrichtung angewendeten Außenkonturradien ballig sein und einen individuellen, keinen einzelnen Außenkonturradius beschreibenden Kurvenverlauf bilden. Dabei wird dieser Kurvenverlauf über den Verschwenkwinkel der Tilgermasse so an den Außenumfang des Aufnahmeteils angepasst, dass kein radiales Überschreiten der TiI- germasse stattfindet, jedoch der radial äußerste Bereich der Tilgermasse während ihrer Ver- schwenkung maximal an den Außenumfang des Aufnahmeteils angenähert wird, so dass über den gesamten Umfang der Tilgermasse die Außenkontur bevorzugt denselben minimierten Abstand des radial äußersten Bereichs zu Außenumfang aufweist, ohne an einem Arbeitspunkt während der Verschwenkung der Tilgermasse über den Außenumfang hinauszuragen. Durch diese an allen Arbeitspunkten maximale Annäherung der Tilgermassen an den Außenumfang des Aufnahmeteils können die Trägermassen mehr Masse aufnehmen als bei Verwendung eines einzigen Außenkonturradius.
Die Außenkontur ist von der Ausgestaltung der in das Aufnahmeteil eingebrachten Laufbahnen abhängig, in denen die Tilgermassen verschwenkbar aufgenommen sind, indem sie sich abhängig von den auftretenden Schwingungsbedingungen radial und in Umfangsrichtung in an sich bekannter Weise verlagern. Die Laufbahnen sind dabei an die zu lösenden Schwingungsprobleme angepasst. Eine erste vorteilhafte Annäherung kann vorsehen, dass ein mittleres Segment der Außenkontur gegenüber den Außenkonturradien endseitiger Segmente einen größeren Außenkonturradius aufweist. Auf diese Weise wird ein gegenüber einem einzelnen Außenkonturradius flacherer Verlauf der Außenkontur erzielt, so dass in den endseitigen Segmenten zusätzlich Masse vorgesehen werden kann, da sich gezeigt hat, dass bei einer Vielzahl von Anwendungen die Außenkonturen mit einem einzigen Außenkonturradius bei großen Verschwenkwinkeln eine Vergrößerung des Abstands des radial äußeren Bereiches gegenüber dem Außenumfang des Mitnahmeteils aufweisen. Dabei sind aus Symmetriegründen die Außenkonturradien der endseitigen Segmente in vorteilhafter Weise gleich. An besondere Schwingungsprobleme angepasste Drehschwingungstilger können auch Tilgermassen mit einer asymmetrischen Anordnung der Außenkonturradien vorsehen.
Die Ausgestaltung der Außenkontur wird in vorteilhafter Weise vom Drehwinkel um die Drehachse durchgeführt, wobei die Außenkonturradien über die Außenkontur verlaufend bezogen auf die Drehachse als Mittelpunkt definiert werden, so dass der Verlauf der Außenkontur über den Umfang in einem Polarkoordinatensystem durch Angabe des Außenkonturradius abhängig vom Drehwinkel um die Drehachse beschrieben werden kann. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft gezeigt, wenn Außenkonturradius und Drehwinkel abhängig vom Schwenkwinkel der Tilgermassen gegenüber dem Aufnahmeteil um einen Schwenkmittelpunkt vorgegeben werden. Weiterhin kann vorteilhaft sein, wenn die Außenkontur abhängig von einem Schwenkradius der um den Schwenkmittelpunkt verschwenkenden Tilgermassen vorgesehen wird. Weiterhin kann der vom Drehwinkel abhängige Außenkonturradius der Außenkontur abhängig von der Anzahl der über den Umfang verteilten Tilgermassen vorgesehen werden. Hierbei können der Teilungswinkel selbst, beispielsweise bei Verwendung von vier Tilgermassen 90°, oder ein maximaler Verschwenkwinkel der Tilgermassen zuzüglich einem Abstand zwischen den beiden Tilgermassen als Eingangsgröße vorgegeben werden.
Bei einer auf eine Mittellinie einer Tilgermasse bezogenen symmetrischen Anordnung der Außenkontur kann eine Beschreibung der Außenkontur ausgehend von einer Neutrallage des Drehwinkels von 0° und einem Verschwenkwinkel von 0° die Außenkontur in beide Drehrichtungen des Drehwinkels und des Schwenkwinkels als symmetrische Anordnung beschrieben werden. Ein vorteilhafter Drehschwingungstilger wird dabei mit einer Außenkontur versehen, bei der der von der Drehachse ausgehende Außenkonturradius der Außenkontur einer vorgegebenen Anzahl über den Umfang des Aufnahmeteils verteilter, um eine Neutrallage gegenüber dem Aufnahmeteil innerhalb eines maximalen Schwenkwinkels mit einem Schwenkwinkel und einem Schwenkradius gegenüber dem Aufnahmeteil verschwenkbar verteilten Tilgermassen und vom Drehwinkel abhängig gebildet ist.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel stellt die genannten Eingangsgrößen in folgenden mathematischen Zusammenhang, wobei die Außenkontur in einem Polarkoordinatensystem abhängig vom Außenkonturradius Rj und dem Drehwinkel cij dargestellt sind:
Figure imgf000005_0001
mit s = ^h2 + 12 + 2hl cos ßt (3)
£ = 2/ sin ^ (4)
h = lsm(ßmm ~ y)/sϊnr (5)
= 360°
2« (6)
Rmax Radius des Aufnahmeteils, ßmax maximaler Schwenkwinkel der Tilgermasse, ßi Schwenkwinkel der Tilgermasse, n Anzahl über den Umfang verteilter Tilgermassen, I Schwenkradius der Tilgermassen.
Die Gleichungen (1) und (2) werden dabei durch die Variablen der Gleichungen (3) bis (5) ergänzt, die Gleichung (5) wird durch die Gleichung (6) ergänzt. Abhängig von den Eigenschaften der Laufbahnen, die durch die Variablen des Schwenkwinkels ßi , des maximalen Schwenkwinkels ßmax und den Schwenkradius I charakterisiert werden, werden der Außenkontur in Abhängigkeit des Drehwinkels αi die Außenkonturradien R1 zugeordnet. Im Weiteren hängen diese von der Teilung der Tilgermassen, also von der Anzahl gleichmäßig über den Umfang verteilter Tilgermassen ab.
Gemäß dem erfinderischen Gedanken wird auch die Innenkontur der Tilgermassen so ange- passt, dass die effektive Masse der Tilgermasse erhöht werden kann, indem die vom Bauraum vorgegebenen Verhältnisse in vorteilhafter weise ausgenutzt werden. Hierbei ist davon auszugehen, dass das Aufnahmeteil Funktionsträger für weitere Funktionen ist. Beispielsweise kann das Aufnahmeteil als Bestandteil des Drehschwingungstilgers in eine komplexere Schwingungsdämpfereinrichtung, beispielsweise in einem Zweimassenschwungrad, in einem Gehäuse eines Drehmomentwandlers oder anderen Anordnungen untergebracht sein. Dadurch wird der für die Unterbringung der Trägermassen an dem Aufnahmeteil zur Verfügung stehende Bauraum in der Regel auf einen Ringraum mit einem Außen- und einem Innenumfang begrenzt. Zur in vorteilhafter weise verbesserten Ausnutzung des Bauraums kann hierzu eine radial innen die Tilgermasse begrenzende Innenkontur aus jeweils einem sich von einer Neutrallage der Tilgermasse in beide Umfangsrichtungen erstreckenden Kreissegment gebildet sein. Dabei können die Kreissegmente durch einen über eine vorgegebene Länge geradlinig verlaufenden Linienabschnitt voneinander getrennt sein.
Die Innenkonturradien der beiden Kreissegmente weisen dabei jeweils einen Mittelpunkt auf, der durch einen Schnittpunkt eines um die Drehachse gezogenen Schwenkradius der Tilgermasse und dem maximalen, um die Drehachse aufgetragenen Schwenkwinkels gebildet wird. Der Innenkonturradius der beiden Kreissegmente ist dabei größer als der Innenumfang des zur Verfügung stehenden Bauraums und daher auch größer als eine Bauraumbegrenzung des Aufnahmeteils.
Weiterhin wird die Tilgermasse in vorteilhafter Weise in Umfangsrichtung durch Außen- und Innenkonturen beidseitig der Tilgermasse verbindenden Seitenkonturen begrenzt, wobei die Seitenkonturen voneinander um einen Teilungswinkel abzüglich eines Sicherheitsabstands beabstandet sind. Der Teilungswinkel definiert sich vorzugsweise durch die Anzahl der über den Umfang des Aufnahmeteils angeordneten Tilgermassen. Wenigstens eine Seitenkontur ist parallel zu einer um einen Mittelpunkt angeordneten Linie angeordnet, wobei der Mittelpunkt durch einen Schnittpunkt eines um die Drehachse gezogenen Schwenkradius der Tilgermasse und dem maximalen, um die Drehachse aufgetragenen Schwenkwinkels gebildet wird. In einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eine Seitenkontur abschnittsweise kreisförmig.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 einen systematischen Aufriss einer Außenkontur einer Tilgermasse eines
Drehschwingungstilgers,
Figur 2 einen systematischen Aufriss einer Innenkontur einer Tilgermasse eines
Drehschwingungstilgers
Figur 3 einen systematischen Aufriss der Seitenkonturen einer Tilgermasse eines
Drehschwingungstilgers.
Figur 4 einen systematischen Aufriss einer Tilgermasse eines Drehschwingungstilgers in einer weiteren Ausführungsform.
Figur 5 Ausschnitt A aus Figur 4 in vergrößerter Darstellung.
Figur 1 zeigt In durchgezogener Linie die Außenkontur A einer Tilgermasse 1. Die übrigen Linien sind rein geometrischer Natur und, da sie nicht zwangsläufig den konstruktiven Linien des Drehschwingungstilgers entsprechen müssen, gestrichelt dargestellt. Die Tilgermasse 1 ist innerhalb einer Teilung des Antriebsteils in Umfangsrichtung angeordnet, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einem Winkel von 90° entspricht, so dass über den Umfang des Drehschwingungstilgers an dem Aufnahmeteil vier Tilgermassen 1 angeordnet sind. Der Radius Rmax gibt den Außenumfang des Aufnahmeteils um die Drehachse 2 an. Der Außenkon- turradius Ri gibt den Abstand der Außenkontur A zur Drehachse 2 in Abhängigkeit von dem Drehwinkel αι an, wobei der Außenkonturradius R\ infolge der zur Nulllinie bei Qi =0 symmetri- schen beidseitig der Nulllinie 3 bei negativen und positiven Drehwinkeln αι dieselben Werte annimmt.
Die Tilgermasse 1 ist gegenüber dem Aufnahmeteil um die Nulllinie 3 jeweils beidseitig um den Schwenkwinkel ßi zwischen den Werten 0° und ßmax mit einem Schwenkradius I verschwenkbar.
Entsprechend den oben beschriebenen Gleichungen (1) bis (6) ergibt sich aus den Abhängigkeiten von Radius Rmax, dem maximalen Verschwenkwinkel ßmax, dem Verschwenkwinkel ßi und dem Verschwenkradius I die vorteilhafte Außenkontur A als abhängig vom Drehwinkel αi sich einstellende Außenkonturradien R1. Die Außenkontur A zeichnet sich durch einen vorteilhaften Verlauf aus, bei dem über den gesamten Verschwenkbereich der Tilgermasse 1 gegenüber dem Aufnahmeteil der Abstand der Außenkontur A zum Radius Rmax auf der Höhe der Nulllinie 3 minimal ist. Eine derartige Außenkontur lässt sich mit numerisch geführten Bearbeitungsmaschinen mit geringem Aufwand herstellen. Beispielsweise kann eine sogenannte CNC-Fräsmaschine auf eine derartige Außenkontur programmiert werden und die Tilgermassen direkt oder ein Werkzeug zum Stanzen dieser herstellen.
Figur 2 zeigt die Ausbildung der Innenkontur U der Tilgermasse 1 in entsprechend der Figur 1 dargestellter Weise. Die Innenkontur U ist durch zwei Kreissegmente 4 mit einem Innenkon- turradius Ru gebildet. Die Kreissegmente 4 sind im Bereich der Nulllinie 3 durch einen linearen Linienabschnitt getrennt, der vorzugsweise die Bedingung 0 < b ≤ 2/sin/?max erfüllt. Die Mittelpunkte P der lnnenkonturradien R11 werden durch die maximalen Schwenkwinkel ßmax auf einem radial innerhalb der Drehachse 2 des Aufnahmeteils um den Schwenkradius I verschobenen Kreises definiert. Dabei entsprechen die lnnenkonturradien Ru dem Radius Rmjn des In- nenumfangs des Aufnahmeteils, beziehungsweise dessen beim entsprechenden Radius zu Verfügung stehenden Bauraums.
Figur 3 zeigt eine zu den Figuren 1 und 2 ähnliche Darstellung der Seitenkonturen S. Die Form der Seitenkonturen wird durch die sich aus der Teilung des Aufnahmeteils ergebenden Teilungslinien 5 gebildet, die ausgehend von den in Figur 2 definierten Mittelpunkten P im Teilungswinkel Y zur Nulllinie 3 gezogen werden. Die Seitenkonturen S orientieren sich im Abstand c, der zur sicheren Beabstandung der benachbarten Tilgermassen im Rahmen der zulässigen Bauteiltoleranzen und zur Vermeidung von Zusammenstößen entsprechend ausgelegt wird, an den Teilungslinien 5. In Figur 4 und Figur 5 ist ein systematischer Aufriss einer Tilgermasse eines Drehschwingungstilgers in einer weiteren Ausführungsform gezeigt. Die Seitenkontur S der Tilgermasse weist eine kreissegmentartige Form auf, gebildet durch zwei im Abstand e benachbarte Kreise 14,16, wobei ein erster an die Außenkontur angrenzender Kreis 14 durch den Radius Rsi und ein zweiter die Innenkontur übergreifender Kreis 16 durch den Radius RS2 gekennzeichnet ist. Beide Kreise 14, 16 sind tangential aneinander angrenzend und der Mittelpunkt des zweiten Kreises 16 kann auf der Teilungslinie 5 liegen, die tangential zu einem Konstruktionskreis mit dem insbesondere durch den unter Einbezug des Schwenkradius I und des Teilungswinkels Y gebildeten Zusammenhang Rs = I sin Y definierten Radius Rs liegt, wobei der Konstruktionskreis mit dem ersten Kreis 14 einen gemeinsamen Mittelpunkt und einen um den Abstand d größeren Radius R8 aufweist. Die über die Mittelpunkte des ersten und zweiten Kreises definierte Mittellinie 12 kann gegenüber der Normalen 10 zur Teilungslinie 5 um den Winkel ßmaχ geneigt sein.
CQ.
- 8 -
Bezuqszeichenliste
1 Tilgermasse
2 Drehachse
3 Nulllinie
4 Kreissegment
5 Teilungslinie
10 Normale
12 Mittellinie
14 Erster Kreis
16 Zweiter Kreis
A Außenkontur b Linienabschnitt
C Abstand d Abstand e Abstand
I Schwenkradius
P Mittelpunkt
Ri Außenkonturradius
Rmax Radius Außenumfang
Rs1 Seitenkonturradius
Rs2 Seitenkonturradius
Rs Konstruktionsradius
Ru Innenkonturradius
Rmiπ Radius Innenumfang
S Seitenkontur
U Innenkontur
Oi Drehwinkel
Schwenkwinkel
Pmax maximaler Schwenkwinkel
Y Teilungswinkel

Claims

Patentansprüche
1. Drehschwingungstilger mit einem um eine Drehachse (2) angeordneten Aufnahmeteil mit einem vorgegebenen Außenumfang und mehreren, auf Laufbahnen im Aufnahmeteil geführten radial und in Umfangsrichtung begrenzt verschwenkbaren Tilgermassen (1) mit einer radial äußeren Außenkontur (A) und einer radial inneren Innenkontur (U), die sich über ein Umfangssegment des Aufnahmeteils erstrecken, wobei die Außenkontur (A) während einer Verlagerung der Tilgermasse (1 ) entlang der Laufbahnen auf den Außenumfang des Aufnahmeteils beschränkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (A) und/oder Innenkontur bezogen auf einen Drehwinkel (αι) um die Drehachse (2) unterschiedliche Radien aufweisen.
2. Drehschwingungstilger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein mittleres Segment der Außenkontur (A) gegenüber den Außenkonturradien endseitiger Segmente einen größeren Außenkonturradius aufweist.
3. Drehschwingungstilger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkonturradien der endseitigen Segmente gleich sind.
4. Drehschwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Drehwinkel (ctj) abhängiger Außenkonturradius (Ri) der Außenkontur (A) abhängig von dem Schwenkwinkel (ßι) der Tilgermasse (1) gegenüber dem Aufnahmeteil ist.
5. Drehschwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Drehwinkel (αi) abhängige Außenkonturradius (Ri) über die Außenkontur (A) abhängig von einem Schwenkradius (I) der Tilgermassen (1) gegenüber dem Aufnahmeteil ist.
6. Drehschwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Drehwinkel (αi) abhängige Außenkonturradius (R|) der Außenkontur (A) abhängig von der Anzahl (n) der über den Umfangs verteilten Tilgermassen (1) ist.
7. Drehschwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Drehachse (2) ausgehende Außenkonturradius (Rj) der Außenkontur (A) einer Anzahl (n) über den Umfang des Aufnahmeteils verteilter, um eine Nulllinie (3) gegenüber dem Aufnahmeteil innerhalb eines maximalen Schwenkwinkels (ßmaχ) mit einem Schwenkwinkel (ßj) und einem Schwenkradius (I) gegenüber dem Aufnahmeteil verschwenkbaren verteilten Tilgermassen (1 ) und vom Drehwinkel (a{) abhängig gebildet ist.
8. Drehschwingungstilger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur in einem Polarkoordinatensystem abhängig vom Außenkonturradius Ri und dem Drehwinkel a, in folgendem Zusammenhang hinterlegt wird:
Figure imgf000012_0001
und
as
Figure imgf000012_0002
mit
s = ^h2 + l2 + 2hlcosß! ;
k = 2lsin^ ; 2 h = lsin{ßmm -r)/sinχ ;
360°
Y ~ 2« '
Rmax Radius des Aufnahmeteils ßmax maximaler Schwenkwinkel der Tilgermasse ßi Schwenkwinkel der Tilgermasse n Anzahl über den Umfang verteilter Tilgermassen I Schwenkradius der Tilgermassen.
9. Drehschwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (U) der Tilgermassen (1 ) aus jeweils einem sich von einer Nulllinie (3) der Tilgermasse (1) in beide Umfangsrichtungen erstreckenden Kreissegment (4) gebildet ist.
10. Drehschwingungstilger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (U) zwischen den Kreissegmenten (4) über eine vorgegebene Länge geradlinig in Form eines Linienabschnitts (b) ausgebildet ist.
11. Drehschwingungstilger nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
1 Innenkonturradien (Ru) der Kreissegmente (4) jeweils einen Mittelpunkt (P) aufweisen, der durch die auf einem um den Schwenkradius (I) gegenüber der Drehachse (2) nach radial innen verschobenen Kreis mit dem Schwenkradius (I) angeordneten maximalen Schwenkwinkel (ßmax) definiert wird.
12. Drehschwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgermasse (1) in Umfangsrichtung durch Außen- und Innenkonturen (A, U) beidseitig der Tilgermasse (1) verbindenden Seitenkonturen (S) begrenzt ist, wobei die Seitenkonturen (S) voneinander um einen Teilungswinkel abzüglich eines Abstands (c,d) beabstandet sind.
13. Drehschwingungstilger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Seitenkontur (S) parallel zu einer um einen Mittelpunkt (P) angeordneten Linie angeordnet ist, wobei der Mittelpunkt (P) durch die auf einem um den Schwenkradius (I) gegenüber der Drehachse (2) nach radial innen verschobenen Kreis mit dem Schwenkradius (I) angeordneten maximalen Schwenkwinkel (ßmaχ) definiert wird.
14. Drehschwingungstilger nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Seitenkontur (S) abschnittsweise kreisförmig ist.
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