BRPI0922684B1

BRPI0922684B1 - conjunto amortecedor com pêndulo centrífugo

Info

Publication number: BRPI0922684B1
Application number: BRPI0922684-2A
Authority: BR
Inventors: Wolfgang Reik; Hartmut Mende; Jürgen Kroll; Ad Kooy
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2020-10-27
Also published as: BRPI0922684A2; CN102245928A; DE112009002649A5; DE102009042804A1; EP2373907A1; CN102245928B; WO2010066218A1; EP2373907B1

Abstract

CONJUNTO AMORTECEDOR COM PÊNDULO CENTRÍFUGO. A presente invenção refere-se a um conjunto amortecedor com duas massas volantes, giráveis uma em relação à outra, de forma limitada e superposta, acondicionadas contra a ação de ao menos um acumulador de energia integrado em um compartimento anelar, radial externo e com um pêndulo centrífugo, alocado de forma atuante a uma das massas volantes com várias massas pendulares distribuídas pela circunferência. De acordo com a invenção, é proposto que as massas pendulares sejam apoiadas por meio de corpos de rolamento em posição radial dentro do compartimento axial construído do compartimento anelar, em posição radial externa, com limitação externa e girável em um perfil receptor unido de forma atuante com a massa volante

Description

A presente invenção refere-se a um conjunto amortecedor com duas massas volantes montadas giráveis, superpostas contra a ação de ao 5 menos um acumulador de energia, possuindo um pêndulo centrífugo disposto de modo atuante em uma das massas volantes.

Áreas de utilização preferidas da invenção são rodas volantes divididas como rodas rolantes de duas massas e conjuntos amortecedores similares como são empregados, por exemplo, em conexão com transfor- 10 madores de torque hidrodinâmicos, conjuntos amortecedores de acoplamento duplo e conjuntos amortecedores em engrenagens de arco envolvente e semelhantes unidades. Esses conjuntos amortecedores apresentam duas seções discpidais superpostas e giráveis ao redor de um eixo de giro conjunto como massas volantes, que são giráveis em sentido relativo . 15 recíproco contra a ação de ao menos um acumulador de energia, por e- xemplo, de molas helicoidais, distribuídas circunferencialmente como molas de arco. Para um dos segmentos discoidais, preferencialmente ao secundário, ou seja, voltado na direção da engrenagem, está alocado um pêndulo centrífugo, o qual é formado comumente de um flange pendular, unido 20 com o componente discoidal como massa volante e massas pendulares giráveis em sentido correlato. O flange pendular porta as massas pendulares, axialmente em um ou nos dois lados, através de corpos de rolamento comuns que rolam em percursos de rolamentos correspondentes de recortes no flange pendular e massas pendulares. No caso, a massa do flange 25 pendular não contribui para o amortecimento da vibração, porém requer espaço construído radial e axial. Desta maneira, a massa pendular livremente oscilante ao redor da largura do material do flange pendular é reduzida com o que as inércias de massa que podem ser conseguidas com relação às massas pendulares, estão acentuadamente restritas sob o ponto 30 de vista de espaço construído e, em consequência, é reduzido o grau de eficácia do pêndulo centrífugo.

Portanto, a presente invenção tem como objetivo propor uma solução para um conjunto amortecedor com pêndulo centrífugo no sentido de conformar mais vantajoso o comportamento de massas giráveis e não giráveis do pêndulo centrífugo, em um espaço construído, predeterminado.

A tarefa é solucionada pelo conjunto amortecedor com duas massas volantes giráveis contra a ação de ao menos um acumulador de energia, acondicionado em um espaço anelar radial externo, reciprocamente limitado e giráveis e superpostas, com o pêndulo centrífugo alocado para uma das massas volantes distribuídas pela circunferência, sendo que as massas pendulares estão apoiadas na posição radial interna e dentro da área construída axial do compartimento, estando limitadas em posição radial externa e giráveis e apoiadas em um perfil de encaixe, unido de forma eficaz com a massa volante, sendo o apoio realizado através de corpos de rolamento. Com esta disposição, pode-se dispensar o flange pendular. As forças de sustentação e de apoio para as massas pendulares serão aceitas pela massa volante para a qual está alocado o pêndulo centrífugo, no lado da ação. Esta será preferencialmente a massa volante secundária. A re-cepção do compartimento anelar verifica-se no caso axialmente distanciada em relação à massa volante. As direções da sujeição dos acumuladores energéticos são formadas pelos componentes de construção do comparti-mento anelar, de maneira que é dispensado também um segundo compo-nente de flange que eventualmente requer um compartimento construído radial, de maneira que o compartimento construído completo estará dispo-nível em posição radial dentro do compartimento anelar, para a conformação de massas pendulares e que pode ser aproveitado com uma largura axial correspondentemente maior e com um acúmulo das massas pendulares, correlato que aumenta o grau de eficácia do pêndulo centrífugo.

Uma forma de realização vantajosa de um conjunto amortecedor deste tipo apresenta um compartimento anelar que é formado de um componente perfilado radial interno que sujeita, em direção circunferencial, os acumuladores de energia e preferencialmente da segunda massa volan-te, a qual, neste caso, porta o pêndulo centrífugo, ou seja, com ele está ligado de modo atuante. O compartimento anelar é complementado por um componente perfilado radial externo que, neste caso, está alocado à massa volante primária. Mostrou ser especialmente vantajoso dispor o componente perfilado radial interno em posição radial externa do pêndulo centrífugo de modo que vantajosamente não se projetam componentes de conexão que não contribuem para o funcionamento do pêndulo centrífugo dentro do compartimento de construção radial interno. O componente perfilado radial interno pode, por exemplo, estar preso na massa volante secundária por meio de rebites. Compreende-se que em caso de empregos especiais, também a massa volante primária pode portar o pêndulo centrífugo. Neste caso, pode ser alocado para a massa volante primária o componente perfi-lado radial interno.

Mostrou ser vantajoso quando o perfil de recepção para o pên-dulo centrífugo é ativado ou arrastado diretamente pelo componente perfi-lado radial interno. Neste caso, o perfil de recepção está integrado na peça perfilada radial interna, por ser deformada, por exemplo, de modo corres-pondente ou provida com componentes de inserção correspondentes des-tinados à formação dos percursos de rolamento para os corpos de rolamento. Alternativamente, o perfil de encaixe pode estar previsto em um componente anelar separado, preferencialmente temperado, o qual está recalcado, rebitado, soldado, contraído ou unido de outra forma, à prova de giro com o componente perfilado radial interno. No caso, na circunferência radial externa das massas pendulares em relação aos percursos de rolamento dos perfis de recepção, estão conformados percursos de rolamento complementares. Entre os percursos de rolamento das massas pendulares e do perfil receptor, deslocam-se corpos de rolamento como esferas, rolos ou semelhantes unidades que permitem um deslocamento limitado das massas pendulares em relação ao perfil de encaixe, com o que em uma aplicação de vibrações giratórias o ponto de gravidade das massas pendulares em relação ao perfil de encaixe e, portanto, em relação ao eixo de giro do conjunto amortecedor, passa a ser alterado e a energia vibratória introduzida, de modo correspondente às compensações das vibrações, é ao menos parcialmente amortecida. Mostrou ser conveniente prever para cada massa pendular dois percursos de rolamento e, portanto, dois pontos de contagem dinâmica ao longo dos percursos de rolamento, para cada uma das massas pendulares. Podem ser previstas de duas a seis massas pendulares, de modo preferencial, serão previstas quatro massas pendula-res, distribuídas pela circunferência.

No caso, com o conjunto amortecedor girando ao redor do eixo de giro, as massas pendulares, em consequência da força centrífuga, serão forçadas em sentido radial externo contra o perfil de recepção, de maneira que terão de ser tomadas outras providências para a estabilização da massa pendular em sentido radial interno, somente com o conjunto amortecedor paralisado. Para tanto, em posição radial, dentro das massas pendulares, podem ser previstos elementos de apoio, nos quais apoiam-se radialmente as massas pendulares no estado paralisado do conjunto amortecedor, mediante formação de uma folga radial em relação aos corpos de rolamento. Os elementos de apoio estão distanciados em sentido radial contra as massas pendulares atuantes com os corpos de rolamento e que encontram-se nos percursos de deslocamento do perfil de recepção, apresentando folga em relação às massas pendulares, de maneira que durante um giro do conjunto amortecedor não existe contato com as massas. Para poder conseguir um contato aproximado ao ponto de contato da massa pendular disposta em estado paralisado sobre o eixo de giro, os elementos de apoio podem ser conformados como calotas das massas pendulares a elas complementares.

De modo vantajoso, os elementos de apoio serão integrados em um componente anelar que está unido, por exemplo, rebitado com a massa volante que porta o pêndulo centrifugo. Ficou demonstrado ser vantajoso quando um conjunto de fricção, atuante em posição radial dentro do componente anelar com ação entre as duas massas volantes, seja coman-dado por determinadas regiões de atuação do conjunto de fricção. Por e- xemplo, poderá ser deslocado pelo componente anelar um disco de fricção protendido com o disco volante primário.

Como ação contra um deslocamento indesejado das massas pendulares em sentido circunferencial, especialmente durante uma paralisação do conjunto amortecedor e/ou como peça de encontro para as massas pendulares para a limitação do ângulo de giro dessas massas, considerado em direção circunferencial entre as massas pendulares, podem estar integrados acumuladores de energia atuantes em direção circunferencial. Para tanto, no componente anelar podem ser previstos encaixes como pinos para acumuladores de energia voltados em sentido radial para o exterior, os quais podem ser, por exemplo, conformados como molas de lâmina, podendo ser previstos dois flancos de mola de lâmina, dos quais sempre um flanco de uma massa pendular eventualmente penetra no seu lado frontal.

A invenção será explicitada com base nos exemplos de execu-ção representados nas figuras de 1 a 4.

As figuras mostram: figura 1 uma vista parcial para um conjunto amortecedor com um pêndulo centrífugo, e figuras 2 a 4 cortes parciais para o conjunto amortecedor da fi-gura 1.

A figura 1 apresenta o conjunto amortecedor 1 em vista parcial, sendo que é feito um corte perpendicular para com o eixo de giro 2, com o que passam a ser visíveis as partes internas do conjunto amortecedor 1. O conjunto amortecedor 1 contém um pêndulo centrífugo 3, o qual possui quatro massas pendulares 4 distribuídas pela circunferência, as quais em posição radial externa apresentam dois percursos de rolamento 5, nos quais rolam corpos de rolamento 6 que, no exemplo de execução mostrado, são conformados como rolos. No lado radial oposto está previsto um componente anelar 7 que apresenta um perfil receptor 8 com percursos de rolamento 9, complementares em relação aos percursos de rolamento 5, nos quais os corpos de rolamento 6 também rolam, de maneira que a massa pendular 4 pode ser girada até um ângulo de giro máximo diante do componente anelar 7.

O componente anelar 7 está firmemente unido com o compo- nente perfilado 10 radial interno, alocado à massa volante secundária do conjunto amortecedor 1, e que apresenta regiões de sujeição 11 para os acumuladores energéticos 12, conformados como molas arqueadas. Estas serão sujeitas no lado da entrada por regiões de sujeição 13 de um componente perfilado 14 radial externo, conformado na massa volante primária. Os dois componentes perfilados 10, 14 compõem o compartimento anelar 15 que acolhe os acumuladores energéticos 12. Em posição radial interna de o compartimento anelar 15 está disposto de tal forma o pêndulo centrífugo 3, que integra-se, em sentido total, dentro do compartimento construído axial que é exigido pelo compartimento anelar 15.

Com a finalidade de evitar uma folga descontrolada das massas pendulares 4 em relação aos percursos de rolamento 9 e uma eventual perda dos corpos de rolamento 6 com o conjunto amortecedor 1 paralisado em posição radial dentro das massas pendulares 4, está previsto um com-ponente anelar 16 que apresenta elementos de apoio 17 em forma de carnes 18 radiais e alargados, os quais, contra carnes 19 complementares, formam um batente. Na paralisação do conjunto amortecedor 1, apenas as massas pendulares 4 dispostas acima do eixo de giro 2 em consequência da força de gravidade, formam um batente com os carnes 18. Em estado giratório do conjunto amortecedor 1, as massas pendulares 4, já com rotações reduzidas, em virtude da força centrífuga, serão aceleradas em sentido radial para o exterior, de maneira que os batentes resistentes são anulados nos elementos de apoio 17.

O componente anelar 16 está preso na massa volante secun-dária e apresenta pinos 20 distribuídos pela circunferência, ao redor dos quais são fixamente recebidos flancos 22 de mola de lâmina 21, voltados em sentido radial para o exterior, e pertencentes a molas de lâmina dúctil. Os flancos 22 apoiam os lados frontais 23 das massas pendulares 4 em direção circunferencial, de maneira que o ângulo de oscilação das massas pendulares 4 será elasticamente restrito. No caso de um encosto perma-nente das massas pendulares 4, poderá ser lograda a função de um cha-mado amortecedor molar, de maneira que é conseguido, da seguinte ma-neira, uma função híbrida do conjunto amortecedor 1 relativamente a um amortecimento de vibrações: encontrando-se as massas pendulares 4 entre os batentes oferecidos pelos flancos 22, verifica-se um amortecimento de vibrações de acordo com o princípio de um pêndulo de força centrífuga, enquanto que nas massas pendulares 4, encostadas nos flancos 22 verifica-se um amortecimento, de acordo com o princípio de amortecimento molar. Além disso, os flancos 22 proporcionam um estado paralisado do conjunto amortecedor 1, uma proteção contra um deslizamento e afastamento das massas pendulares 4 ao longo de seus percursos de rolamento 5.

Em posição radial dentro do componente anelar 16, está previsto um conjunto de fricção 24 atuante entre as duas massas volantes. No caso, o disco de fricção 25 está protendido com a massa volante primária, sendo arrastado pelo pino 20. O perfil externo 26 está conformado de tal modo que um arraste do disco de fricção 25 somente verifica-se depois de um ângulo de giro predeterminado, sendo, portanto, formada uma fricção arrastada.

As figuras seguintes de 2 até 4 oferecem outra visão no conjunto amortecedor nas formas das linhas de intersecção W-W, X-X e Y-Y, mostrado na figura 1. A figura 2 apresenta um conjunto amortecedor 1 ao longo da linha de intersecção Y-Y. As duas massas volantes 27, 28 estão montadas superpostas através do apoio 29, de forma girável, contra a ação dos acumuladores de energia 12. No caso, a peça perfilada 14 está con-formada inteiriça com a massa volante 27 primária. A partir da figura 2 po- de-se verificar também o componente perfilado 10 que forma o comparti-mento anelar 15 e que, diante de um componente anelar 30, integrado na peça perfilada 14, por meio de uma vedação 31 em forma de disco de mola, veda o compartimento anelar 15 ao menos parcialmente cheio de graxa.

A partir da figura 2 também pode ser visto o componente anelar 7, com o perfil de encaixe 8, no qual nas trajetórias de deslocamento não visíveis rolam as massas pendulares 4 mediante intercalação dos corpos de rolamento 6 em formato de rolos. Para proteger os contatos de rolamento, as massas pendulares são franqueadas por discos vedantes 32.

O componente anelar 16, para apoiar as massas pendulares 4 durante uma paralisação do conjunto amortecedor 1, está ligado por meio dos rebites 33 na massa volante 28 secundária. O disco de fricção 25 do conjunto de fricção 24 está integrado por meio de um retentor 34 na massa volante 27 primária, com a qual está axialmente protendido por meio do acumulador de energia 35 de ação axial, como mola de disco.

O corte do conjunto amortecedor 1 ao longo da linha de inter- secção W-W da figura 3, mostra a fixação do componente perfilado 10 na massa volante 28 secundária por meio dos rebites 36. Além disso, fica visível o encosto do componente anelar 16 no componente perfilado 10. A fixação recíproca dos dois componentes pode, por exemplo, ser feita por contração do componente perfilado sobre o componente anelar 16, preferencialmente temperado ou por soldadura, recalque ou semelhante processo.

No corte mostrado na figura 3 também podem ser vistos os percursos de rolamento 5, 9 e o corpo de rolamento 6 em formato de rolos e cortado.

O corte ao longo da linha de intersecção X-X da figura 4 mostra a sujeição dos acumuladores de energia 12 pelas regiões de sujeição 11, 13 das massas volantes 27, 28. Além disso, pode ser visto um flanco 22 que penetra entre as massas pendulares 4, referente à mola de lâmina 21 enrolada ao redor do pino 20 e nele presa. Os pinos 20 estão presos na massa volante 28 secundária e projetam-se axialmente no compartimento em sentido radial, fora das aberturas de atarraxamento 37 do conjunto a- mortecedor 1 e por ocasião de um giro das duas massas volantes 27, 28 sujeitam reciprocamente o disco de fricção 25, de modo que este, depois de consumida a folga de giro, passa a ser girado mediante a formação do momento de fricção gerado pelo acumulador de energia 35 (figura 2).

Relação numérica de componentes 1 Conjunto amortecedor 2 Eixo de giro 3 Pêndulo centrífugo 5 4 Massa pendular 5 Percurso de rolamento 6 Corpos de rolamento 7 Componente anelar 8 Perfil de encaixe 10 9 Percurso de rolamento 10 Peça perfilada 11 Região de sujeição 12 Acumulador de energia 13 Região de sujeição 15 14 Peça perfilada 15 Compartimento anelar 16 Componente anelar 17 Elemento de apoio 18 Carnes 20 19 Contracames 20 Pino 21 Mola de lâmina 22 Flanco 23 Lado frontal 25 24 Conjunto de fricção 25 Disco de fricção 26 Perfil externo 27 Massa volante 28 Massa volante 30 29 Montagem 30 Componente anelar 31 Vedação 32 Disco vedante 33 Rebite 34 Retentor 35 Acumulador de energia 5 36 Rebite 37 Abertura de atarraxamento W-W Linha de intersecção X-X Linha de intersecção Y-Y Linha de intersecção

Claims

1. Conjunto amortecedor (1) com duas massas volantes (27, 28) montado um no outro e rotacionável em uma extensão limitada em relação um ao outro contrárias à ação de ao menos um acumulador de energia (12), integrado em um compartimento anelar (15), previsto em posição radial ex-terna, e com um pêndulo centrífugo (3), alocado de modo atuante a uma massa volante (28) e com uma pluralidade massas pendulares (4) distribuídas sobre a circunferência, caracterizado pelas massas pendulares (4) serem suportadas por meio de corpos de rolamento (6) radialmente dentro e dentro do espaço axial de construção do compartimento anelar (15), de modo a ser articulado a uma extensão limitada radialmente no exterior em um perfil receptor (8) ligado de maneira atuante à massa volante (28).

2. Conjunto amortecedor (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo compartimento anelar (15) ser formado por um compo-nente perfilado (10) radial interno, alocado à massa volante (28) que porta o pêndulo de força centrífuga (3) e um componente perfilado (14), radial exter-no, alocado à outra massa volante (27), sendo que o componente perfilado (10) radial interno está fixamente unido com a massa volante (28) em posição radial externa do pêndulo de força centrífuga (3).

3. Conjunto amortecedor, de acordo com a reivindicação 2, ca-racterizado pelo perfil receptor (8) estar integrado no componente perfilado (10) radial interno.

4. Conjunto amortecedor (1) de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo perfil receptor (8) ser provido em um componente ane-lar (7), que está conectado de forma fixa em termo de rotação ao componente perfilado (10) radial interno.

5. Conjunto amortecedor (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por, radialmente dentro das massas pen-dulares (4), estarem previstos elementos de apoio (17), nos quais apoiam-se radialmente as massas pendulares (4) durante uma paralisação do conjunto amortecedor (1), ao mesmo tempo gerando folga radial em relação aos corpos de rolamento (6).

6. Conjunto amortecedor (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelos elementos de apoio (17) serem formados de um compo-nente anelar (16) que é unido com a massa volante (28) que porta o pêndulo de força centrífuga (3).

7. Conjunto amortecedor (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por, radialmente dentro do componente anelar (16), está dis-posto um conjunto de fricção (24), que é atuante entre as duas massas vo-lantes (27, 28) e o disco de fricção (25), do qual é apoiado axialmente por meio de uma massa volante (27) e é controlado pela outra massa volante (28).

8. Conjunto amortecedor (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por, como visto na direção circunferenci-al, acumuladores de energia atuantes na direção circunferencial serem dis-postos entre as massas pendulares (4), na qual os acumuladores de energia limitam o deslocamento das massas pendulares (4) na direção circunferencial.

9. Conjunto amortecedor (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelos acumuladores de energia serem formados por molas de lâmina (21) que são presas radialmente no interior dos pinos (20) e se es-tendem radialmente para o exterior, e que possuem dois flancos (22).

10. Conjunto amortecedor (1), de acordo com a reivindicação 7 ou 9, caracterizado pelo disco de fricção (25) do conjunto de fricção (24) ser axialmente apoiado por meio da massa volante (27) primária, e ser controlado pelos pinos (20), presos à massa volante (28) secundária.