DE102009061276B3

DE102009061276B3 - Einstückiges Pendel

Info

Publication number: DE102009061276B3
Application number: DE102009061276.9A
Authority: DE
Inventors: Jonathan Jameson; Stephan Maienschein
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2017-04-27
Anticipated expiration: 2029-10-27
Also published as: DE102009061276C5; DE102009050670A1; US20100122605A1

Abstract

Dämpfer (102, 201) mit einem Pendel (100, 200) aufweisend: eine Flanschscheibe (109, 202) mit einer ersten Mehrzahl von Rollenöffnungen (112, 212) und mit einer ersten Mehrzahl von Öffnungen (110, 210); eine erste Pendelscheibe (104, 204), die auf einer Seite der Flanschscheibe (109, 202) angeordnet ist und mit einer zweiten Mehrzahl von Rollenöffnungen (116, 216) und mit einer ersten radiale Wand (114, 214), welche in eine erste Axialrichtung weist, versehen ist; eine zweite Pendelscheibe (106, 206), die auf einer anderen Seite der Flanschscheibe (109, 202) angeordnet ist und mit einer dritten Mehrzahl von Rollenöffnungen (120, 220) und mit einer zweite radialen Wand (118, 218), die in eine zweite axiale Richtung entgegengesetzt zur ersten axialen Richtung weist, versehen ist; eine Mehrzahl von Befestigungselementen (142, 242), welche die ersten und die zweiten Pendelscheiben (104, 106, 204, 206) verbinden und welche jeweils erste und zweite Längsenden aufweisen und welche in der ersten Mehrzahl von Öffnungen (110, 210) angeordnet sind; und eine Mehrzahl von Rollen (108, 208), die in der ersten (112, 212), in der zweiten (116, 216) und in der dritten Mehrzahl (120, 220) von Rollenöffnungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen ersten und zweiten Längsenden axial zwischen den ersten und zweiten radialen Wänden (114, 214, 118, 218) angeordnet sind, wobei die erste Pendelscheibe (104, 204) eine erste Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (168, 274) mit einem ersten Abschnitt (170, 276) mit einem ersten Durchmesser und mit einem zweiten Abschnitt (172, 278) an der ersten radialen Wand (114) mit einem zweiten Durchmesser, der grösser als der erste Durchmesser ist, aufweist, und wobei die zweite Pendelscheibe (106, 206) eine zweite Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (282) mit einem dritten Abschnitt (178, 284) mit einem dritten Durchmesser und mit einem vierten Abschnitt (180, 286) an der zweiten radialen Wand mit einem vierten Durchmesser, der grösser als der dritte Durchmesser ist, aufweist, wobei die Mehrzahl von Befestigungselementen (142, 242) in der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen angeordnet sind, wobei die Befestigungselemente die Enden der ersten Mehrzahl von Öffnungen für die Befestigungselemente in der Flanschscheibe berühren, um als Anschläge zu wirken.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Pendel und auf einen Dämpfer mit einem Pendel. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Pendel mit maximierter Breite.
Pendel für Dämpfer sind in der Technik bekannt. Die bekannten Anwendungen lehren die Verwendung getrennter Abdeckscheiben oder einer äußeren Gegenbohrung in der Pendelscheibe. Zu verweisen ist hierbei auf DE 102 24 874 A1 , DE 10 2008 057 648 A1 , US 2 387 776 A , DE 10 2007 024 115 A1 und DE 10 2006 028 556 A1 .
Die vorliegende Erfindung weist allgemein ein Pendel für einen Dämpfer auf, welches Folgendes aufweist: eine erste Scheibe mit einer ersten Seite; eine erste Mehrzahl von Durchgangsschlitzen in der ersten Scheibe, die jeweils erste Öffnungen auf der ersten Seite aufweisen; eine zweite Scheibe mit einer zweiten Seite; eine zweite Mehrzahl von Durchgangsschlitzen in der zweiten Scheibe, die jeweils zweite Öffnungen auf der zweiten Seite aufweisen; und eine Mehrzahl von Rollen zum Anbringen in der ersten und zweiten Mehrzahl von Durchgangsschlitzen. Jeweilige Bereiche der ersten Seite verringern die Abmessung der ersten Mehrzahl von Durchgangsschlitzen an den ersten Öffnungen. Jeweilige Bereiche der zweiten Seite verringern die Abmessung der zweiten Mehrzahl von Durchgangsschlitzen an den zweiten Öffnungen. Die jeweiligen Bereiche der ersten Seite dienen zum Einschränken der Bewegung der Rollen in der ersten Richtung, und die jeweiligen Bereiche der zweiten Seite dienen dem Einschränken der Bewegung der Rollen in der zweiten Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
In einer Ausführungsform weist die erste und die zweite Mehrzahl von Durchgangsschlitzen jeweils radial äußeren Seiten auf, und die jeweilige ersten und zweiten Bereiche bilden einen Bereich der radial äußeren Seiten. In einer Ausführungsform weisen die ersten und zweiten Mehrzahlen der Durchgangsschlitze jeweils radial innere Seiten auf und die jeweiligen ersten und zweiten Bereiche erstrecken sich von den radial inneren Seiten. In einer Ausführungsform weisen die ersten und zweiten Mehrzahlen von Durchgangsschlitzen jeweils radial äußere und innere Seiten auf, und die jeweiligen ersten und zweiten Bereiche bilden einen Bereich der radial äußeren und inneren Seiten. In einer Ausführungsform weisen die ersten und zweiten Mehrzahlen von Durchgangsschlitzen jeweils radial innere Seiten auf, und die jeweiligen ersten und zweiten Bereiche erstrecken sich von den radial inneren Seiten.
Die vorliegende Erfindung weist allgemein auch einen Dämpfer auf, der Folgendes aufweist: eine Flanschscheibe mit einer Mehrzahl von Befestigungsöffnungen und einer Mehrzahl von Rollenöffnungen; eine erste Pendelscheibe mit einer ersten Seite und einer ersten Mehrzahl von Durchgangsschlitzen, jeweils mit ersten Enden, die in der Größe durch jeweilige erste Bereiche der ersten Seite verringert sind; eine zweite Pendelscheibe mit einer zweiten Seite und einer zweiten Mehrzahl von Durchgangsschlitzen, jeweils mit zweiten Enden, die jeweils von zweiten Bereichen der zweiten Seite in der Größe reduziert sind; eine Mehrzahl von Befestigungselementen, die die ersten und die zweiten Pendelscheiben fest verbinden und die durch die Mehrzahl von Öffnungen für die Befestigungselemente führen; und eine Mehrzahl von Rollen, die in der Mehrzahl von Rollenöffnungen angeordnet sind, und in der ersten und zweiten Mehrzahl von Öffnungen. Die jeweiligen ersten Bereiche dienen zum Einschränken der Bewegung der Rollen in einer ersten axialen Richtung, und die jeweiligen zweiten Bereich dienen zum Einschränken der Bewegung der Rollen in einer zweiten axialen Richtung, entgegengesetzt zu der ersten axialen Richtung.
In einer Ausführungsform weist die erste und die zweite Mehrzahl von Durchgangsschlitzen jeweils radial äußere Seiten auf, und die jeweiligen ersten und zweiten Bereiche bilden jeweils Bereiche der radial äußeren Seiten. In einer Ausführungsform weisen die jeweiligen ersten und zweiten Bereiche radiale Fortsätze auf, die sich lediglich von einem Teil der radial äußeren Seiten erstrecken. In einer Ausführungsform weisen die ersten und zweiten Mehrzahlen von Durchgangsschlitzen jeweils radial innere Seiten auf, und wobei die jeweiligen ersten und zweiten Bereiche jeweils Bereiche der radial inneren Seiten bilden.
In einer Ausführungsform weisen die ersten und zweiten Mehrzahlen von Durchgangsschlitzen jeweils radial äußere und innere Seiten auf, und die jeweiligen ersten und zweiten Bereiche bilden einen Bereich der radial äußeren und inneren Seiten. In einer Ausführungsform weisen die jeweiligen ersten und zweiten Bereiche Lippen entlang der radial äußeren und inneren Seiten auf. In einer Ausführungsform weist die Mehrzahl von Rollen jeweils erste und zweite axiale Enden auf, und die jeweiligen ersten Bereiche dienen zum Einschränken der Bewegung der Rollen in einer ersten axialen Richtung durch Kontaktieren der jeweiligen ersten axialen Enden, und die jeweiligen zweiten Bereiche dienen zum Einschränken der Bewegung der Rollen in einer zweiten axialen Richtung durch Kontaktieren der jeweiligen zweiten axialen Enden.
Die vorliegende Erfindung weist weiterhin allgemein einen Dämpfer auf, der Folgendes aufweist: eine Flanschscheibe mit einer ersten Mehrzahl von Öffnungen; eine erste Pendelscheibe, die auf einer Seite der Flanschscheibe angeordnet ist und mit einer zweiten Mehrzahl von Öffnungen und einer ersten radiale Wand, welche in eine erste Axialrichtung weist, versehen ist; eine zweite Pendelscheibe, die auf einer anderen Seite der Flanschscheibe angeordnet ist und mit einer dritten Mehrzahl von Öffnungen und einer zweiten radialen Wand, die in eine zweite axiale Richtung entgegengesetzt zur ersten axialen Richtung weist, versehen ist; eine Mehrzahl von Befestigungselementen, welche die ersten und die zweiten Pendelscheiben verbinden, und welche jeweils erste und zweite Längsenden aufweisen; und eine Mehrzahl von Rollen, die in der ersten, zweiten und dritten Mehrzahl von Öffnungen angeordnet sind. Die jeweiligen ersten und zweiten Längsenden sind radial mit den ersten und zweiten radialen Wänden ausgerichtet, oder axial zwischen den ersten und zweiten radialen Wänden angeordnet. Dadurch kann die Breite der Pendelscheibe maximiert werden.
In einer Ausführungsform weist die erste Pendelscheibe eine erste Mehrzahl von Durchgangsöffnungen mit einem ersten Abschnitt mit einem ersten Durchmesser auf, und mit einem zweiten Abschnitt, der an der ersten radialen Wand einen zweiten Durchmesser aufweist, der größer als der erste Durchmesser ist, und die zweite Pendelscheibe weist eine zweite Mehrzahl von Durchgangsöffnungen mit einem dritte Abschnitt mit einem dritten Durchmesser auf, und mit einem vierten Abschnitt, der an der zweiten radialen Wand einen vierten Durchmesser aufweist, der größer als der dritte Durchmesser ist.
Die vorliegende Erfindung weist allgemein ein Verfahren zur Schwingungsdämpfung auf.
Es ist ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung ein Pendel zur Verfügung zu stellen, um Schwingungen in einem Dämpfer zu dämpfen, und einen Dämpfer mir einem Pendel zum Dämpfen von Schwingungen.
Die Aufgabe wird durch einen Dämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Diese und andere Aufgaben und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden aus der nun folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung und aus den beigefügten Zeichnungen und Patentansprüchen ersichtlich.
Die Art und Betriebsweise der vorliegenden Erfindung wird nun genauer in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungsfiguren erläutert. Darin zeigt:
1 eine teilweise Vorderansicht des Pendels und Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht allgemein entlang der Linie 2-2 von 1;
3 eine Querschnittsansicht allgemein entlang der Linie 3-3 von 1;
4 eine teilweise Explosionsansicht des Pendels und Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 eine Vorderansicht des Pendels und Dämpfers wie in 4 gezeigt;
6 eine Querschnittsansicht allgemein entlang der Linie 6-6 von 5;
7 eine Querschnittsansicht allgemein entlang der Linie 7-7 von 5;
8 einen Ausschnitt des Bereichs 8 von 7;
9A eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems, welches räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Anmeldung verwendet werden; und
9B eine perspektivische Ansicht eines Gegenstands im Zylinderkoordinatensystem von 9A, welche räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
Eingangs ist festzuhalten, dass gleiche Bezugszahlen in verschiedenen Zeichnungsansichten gleiche oder funktional ähnliche elementare Bestandteile der Erfindung bezeichnen. Obgleich die vorliegende Erfindung in Bezug auf derzeit bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wird, ist festzuhalten, dass die beanspruchte Erfindung nicht auf die offengelegten Ausführungsformen beschränkt ist.
Weiterhin ist festzuhalten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine bestimmte beschriebene Methodik, Werkstoffe und Modifikationen beschränkt ist und als solche natürlich variiert werden kann. Es ist ebenso festzuhalten, dass die hier verwendeten Bezeichnungen nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen dienen und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken, der nur durch die beigefügten Patentansprüche begrenzt ist.
Falls nicht anders bestimmt, dann haben alle technischen und wissenschaftlichen Ausdrücke, die hier verwendet werden die gleiche Bedeutung wie sie allgemein von Fachleuten im Bereich der Technik wo die Erfindung angesiedelt ist verstanden wird. Obgleich beliebige Verfahren, Vorrichtungen oder Werkstoffe, die ähnlich oder gleichwertig zu den Beschriebenen sind, beim Ausführen oder Ausprobieren der Erfindung verwendet werden können, werden nun bevorzugte Verfahren, Vorrichtungen und Werkstoffe beschrieben.
9A ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 80, welche räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendet werden. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilweise in Zusammenhang mit einem Zylinderkoordinatensystem beschrieben. Das System 80 weist eine Längsachse 81 auf, welche im Folgenden als Bezug für Richtungsbezeichnungen und räumliche Bezeichnungen verwendet wird. Die Adjektive „axial”, „radial”, und „umfänglich” beziehen sich jeweils auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 (der senkrecht zur Achse 81 ist), und zum Umfang 83. Die Adjektive „axial”, „radial”, und „umfänglich” beziehen sich auch auf Ausrichtungen parallel zu den betreffenden Ebenen. Um die Anordnung von verschiedenen Ebenen zu verdeutlichen, werden die Gegenstände 84, 85 und 86 verwendet. Die Fläche 87 des Gegenstandes 84 bildet eine axiale Fläche. Das bedeutet, die Achse 81 bildet eine Mantellinie. Die Fläche 88 des Gegenstands 85 bildet eine radiale Ebene. Das bedeutet, der Radius 82 bildet eine Mantellinie. Die Fläche 89 des Gegenstandes 86 bildet eine Umfangsfläche. Das bedeutet, der Umfang 83 bildet eine Mantellinie. In einem weiteren Beispiel erfolgt die axiale Bewegung oder Anordnung parallel zur Achse 81, die radiale Bewegung oder Anordnung erfolgt parallel zum Radius 82, und die umfängliche Bewegung oder Anordnung erfolgt parallel zum Umfang 83. Die Drehung erfolgt mit Bezug auf die Achse 81.
Die Adverbien „axial”, „radial”, und „umfänglich” beziehen jeweils sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82, oder zum Umfang 83. Die Adverbien „axial”, „radial”, und „umfänglich” beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu den jeweiligen Ebenen.
9B ist eine perspektivische Ansicht des Gegenstandes 90 in dem Zylinderkoordinatensystems 80 von 9A, welche räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendet werden. Der zylindrische Gegenstand 90 steht für einen zylindrischen Gegenstand in einem Zylinderkoordinatensystem, und schränkt die vorliegende Erfindung in keiner Weise ein. Der Gegenstand 90 weist eine axiale Fläche 91, eine radiale Fläche 92, und eine Umfangsfläche 93 auf. Die Fläche 91 ist Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist Teil einer radialen Ebene, und die Fläche 93 ist Teil einer Umfangsfläche.
1 ist eine teilweise Vorderansicht des Pendels 100 gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht allgemein entlang der Linie 2-2 von 1.
3 ist eine Querschnittsansicht allgemein entlang der Linie 3-3 von 1. Das nun Folgende ist mit Bezug auf die 1 bis 3 zu sehen. Das Pendel 100 ist auf dem Dämpfer 102 angeordnet gezeigt und weist die Pendelscheiben 104 und 106 und eine Mehrzahl von Rollen 108 auf. Der Dämpfer 102 weist eine Flanschscheibe 109 mit einer Mehrzahl von Öffnungen 110 für Befestigungselemente und eine Mehrzahl von Rollenöffnungen 112 auf. Die Pendelscheibe 104 weist eine radiale Seite 114 und eine Mehrzahl von Durchgangsschlitzen 116 auf. Die Pendelscheibe 106 weist eine radiale Seite 118 und eine Mehrzahl von Durchgangsschlitzen 120 auf.
Die Durchgangsschlitze 116 und 120 sind jeweils an den Enden 164 und 166 in der Größe durch Bereiche 122 der Seite 114 und durch Bereiche 124 der Seite 118 reduziert. Anders ausgedrückt, die Bereiche 122 und 124 blockieren jeweils Bereiche der Durchgangsschlitze 116 und 120. Ein betreffender Abschnitt der Durchgangsschlitze 116 und 118 ist um die Bereiche 122 und 124 reduziert, oder jeweilige Abschnitte der Durchgangsschlitze 116 und 118 sind um Bereiche 122 und 124 reduziert. Beispielsweise weisen die Durchgangsschlitze 116 im Wesentlichen einheitliche radiale Abmessungen 126 über die Segmente 128 auf, welche sich von Öffnungen 130 an der Seite 132 der Scheibe 106 zum Bereich 122 erstrecken. Im Bereich 122 sind die radialen Abmessungen 134 geringer als die radialen Abmessungen 126. Das heißt, die Größe der Durchgangsschlitze an der Seite 114 ist geringer als die Größe der Öffnungen 130. Die Abmessungen der Durchgangsschlitze 116 und 118 in den jeweiligen Bereichen 122 und 124 oder den jeweiligen Enden 164 und 166 sind geringer als der Durchmesser 136 der Rollen, beispielsweise ist die Abmessung 134 geringer als die Abmessung 136, so dass die Rollen nicht durch die Öffnungen in den Bereichen 122 und 124 treten können. Die jeweiligen Abmessungen im Rest der Durchgangsschlitze 116 und 118 sind geringer als der Durchmesser 136 um die Bewegung der Rollen zu ermöglichen. Beispielsweise ist die Abmessung 126 größer als der Durchmesser 136.
Die Bereiche 122 dienen der Einschränkung der Bewegung der Rollen in Axialrichtung 138, und die Bereiche 124 dienen der Einschränkung der Bewegung der Rollen in Axialrichtung 140, entgegengesetzt der Richtung 138. Das Pendel weist auch eine Mehrzahl von Befestigungselementen 142 auf, welche die Pendelscheiben fest verbinden und durch die Öffnungen 110 treten.
Die Durchgangsschlitze 116 und 120 weisen jeweils radial äußere Seiten 144 und 146 auf, und die Bereiche 122 und 124 bilden jeweils Bereiche der Seiten 144 und 146. Beispielsweise erstrecken sich die Bereiche 122 radial nach innen an Durchgangsschlitzen 116. In einer Ausführungsform liegen die Bereiche 122 und 124 in Form von radialen Fortsätzen vor, die sich nur von einem Teilbereich der radial äußeren Seiten erstrecken. Beispielsweise liegen die Bereiche 122 in Form von Zungen vor und die Abschnitte 148 und 150 der Seiten 144 sind nicht Teil der Zunge.
Die Rollen 108 weisen jeweils axiale Enden 152 und 154 auf. Die Bereiche 122 dienen der Einschränkung der Bewegung der Rollen in Axialrichtung 138 durch Kontaktieren der Enden 152, und die Bereiche 124 dienen der Einschränkung der Bewegung der Rollen in axialer Richtung durch Kontaktieren der Enden 154. Beispielsweise ist die radiale Abmessung 134 mit Bezug auf die Abmessung 126 und den Durchmesser 136 der Rollen so gewählt, dass die Rollen nicht im Bereich 122 durch die Schlitze 116 treten können.
In einer Ausführungsform, wenn sich der Dämpfer in Betrieb befindet und der Flansch sich mit der Betriebsdrehzahl des Dämpfers dreht, tritt eine vorbestimmte Verlagerung der Pendelscheiben mit Bezug auf die Flanschscheibe auf. Beispielsweise bewirkt die mit der Drehung des Flansches einhergehende Zentrifugalkraft, dass die Pendelscheiben nach außen verlagert werden, bis die Seiten 158 und 160 der Durchgangsschlitze 116 und 118 jeweils die Rollen berühren. Die gleiche Kraft bewirkt dass die Rollen radial nach außen verlagert werden, bis die Rollen die Seiten 162 der Rollenschlitze in dem Flansch kontaktieren. Die Pendelscheiben werden mit Bezug auf die Flanschscheibe entlang einer Bahn, die durch die Bewegung der Rollen entlang der Seiten 158, 160 und 162 bestimmt ist verlagert. In einer Ausführungsform, wenn sich die Pendelscheibe mit Bezug auf die Flanschscheibe bewegt, dann berühren die Befestigungselemente 142 nicht die Seiten der Schlitze für die Befestigungselemente in der Flanschscheibe. Jedoch können die Befestigungselemente die Enden der Schlitze für die Befestigungselemente berühren, z. B. das Ende 164, um als Anschläge zu wirken. Das heißt, die Bewegung der Pendelscheiben wird angehalten, wenn die Befestigungselemente die Enden der Schlitze für die Befestigungselemente kontaktieren.
Die Mehrzahl der Befestigungselemente 142 weist jeweils Enden 164 und 166 in Längsrichtung auf. In einer Ausführungsform ist jeweils eines oder sind beide Enden 164 und 166 radial mit radialen Seiten oder Wänden 114 und 118 ausgerichtet, oder axial zwischen den Wänden 114 und 118 ausgerichtet. Das heißt, die Enden 164 und 166 erstrecken sich axial nicht über die Wände 114 und 118 hinaus. Zum Beispiel weist die Scheibe 104 eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 168 mit Abschnitten 170 und 172 auf. Die Abschnitte 172 liegen an der Wand 114. Der Durchmesser des Abschnitts 172 ist größer als der Durchmesser des Abschnitts 170. Das heißt, der Abschnitt 172 ist eine Gegenbohrung, in welcher der Kopf 174 des Befestigungselements 142 angebracht ist. In ähnlicher Weise weist die Scheibe 106 eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen mit Abschnitten 178 und 180 auf. Die Abschnitte 180 liegen an der Wand 118. Der Durchmesser des Abschnitts 180 ist größer als der Durchmesser des Abschnitts 178.
In einer Ausführungsform werden die Pendelscheiben durch ein Stanzverfahren geformt. In einer Ausführungsform werden die Bereiche 122 und 124 während des Stanzverfahrens geprägt. In vorteilhafter Weise sind die Pendelscheiben 104 und 106 multifunktional, zumindest da die Scheiben die für einen Dämpfungseffekt erforderliche Masse aufweisen, die Rollen aufnehmen, und eine axiale Bewegungseinschränkung für die Rollen zur Verfügung stellen. Beispielsweise sind keine zusätzlichen Komponenten erforderlich, um die Bewegung der Rollen einzuschränken. Die Masse der Pendelscheiben kann durch Veränderung der Dicke der Scheiben einfach modifiziert werden, ohne die äußere Form der Scheiben zu beeinflussen.
4 ist eine teilweise Explosionsansicht des Pendels 200 und Dämpfers 201 gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Vorderansicht des Pendels und Dämpfers wie in 4 gezeigt.
6 ist eine Querschnittsansicht allgemein entlang der Linie 6-6 von 4.
7 ist eine Querschnittsansicht allgemein entlang der Linie 7-7 von 4;
8 ist ein Teil des Bereichs 8 von 7. Das Folgende ist mit Bezug auf die 4 bis 8 zu sehen. Das Pendel 200 ist auf dem Dämpfer 201 angeordnet. Der Dämpfer weist eine Flanschscheibe 202 auf, und das Pendel weist Pendelscheiben 204 und 206 auf, und eine Mehrzahl von Rollen 208. Die Flanschscheibe weist eine Mehrzahl von Öffnungen 210 für Befestigungselemente und eine Mehrzahl von Rollenöffnungen 212 auf. Die Pendelscheibe 204 weist eine radiale Seite 214 und eine Mehrzahl von Öffnungen 216 auf. Die Pendelscheibe 206 weist eine radiale Seite 218 und eine Mehrzahl von Öffnungen 220 auf. Die Öffnungen 216 und 220 sind jeweils in der Größe durch Bereiche 222 der Seite 214 und durch Bereiche 224 der Seite 218 verringert. Anders herum ausgedrückt blockieren die Bereiche 222 und 224 jeweils Bereiche der Öffnungen 216 und 220. Beispielsweise haben die Öffnungen 216 im Wesentlichen gleichmäßige radiale Abmessungen 226 über die Abschnitte 228, die sich von den Öffnungen 230 auf der Seite 232 der Scheibe 204 zum Bereich 222 erstrecken. Am Bereich 222 sind die radialen Abmessungen 234 geringer als die radialen Abmessungen 226. Das heißt, die Größe der Öffnungen 236 auf der Seite 214 ist geringer als die Größe der Öffnungen 230.
Die Bereiche 222 dienen zur Einschränkung der Bewegung der Rollen in axialer Richtung 238 und die Bereiche 224 dienen zum Einschränken der Bewegung der Rollen in axialer Richtung 240, entgegengesetzt zur Richtung 238. Der Dämpfer weist auch eine Mehrzahl von Befestigungselementen 242 auf, welche die Pendelscheiben starr verbinden und durch die Öffnungen 210 treten.
Die Öffnungen 216 und 220 weisen jeweils radial innere Seiten 244 und 246 auf, und Bereiche 222 und 224 bilden jeweils Bereiche der Seiten 244 und 246. Beispielsweise erstrecken sich die Bereiche 222 radial in Richtung auf die Öffnung 236. In einer Ausführungsform liegen die Bereiche 222 und 224 in der Form von Lippen oder Rippen vor.
Die Rollen 208 weisen jeweils axiale Enden 252 und 254 auf. Die Bereiche 222 dienen zum Einschränken der Bewegung der Rollen in axialer Richtung 238 durch Kontaktieren der Enden 252 und die Bereiche 224 dienen zum Einschränken der Bewegung der Rollen in der Axialrichtung 240 durch Kontaktieren der Enden 254. Beispielsweise ist die radiale Abmessung 234 mit Bezug auf die Abmessung 226 gewählt, und der Durchmesser 256 der Rollen ist so gewählt, dass die Rollen nicht durch die Öffnung treten können.
In einer Ausführungsform, wenn der Dämpfer in Gebrauch ist und sich der Flansch mit Betriebsdrehzahl des Dämpfers dreht, dann tritt eine vorgeschriebene Verlagerung der Pendelscheiben mit Bezug auf die Flanschscheibe auf. Beispielsweise veranlasst die mit der Drehung des Flansches einhergehende Zentrifugalkraft, dass sich die Pendelscheiben radial nach innen verlagern, bis die Seiten 244 und 246 der Öffnungen 216 und 220 jeweils die Rollen kontaktieren. Die gleiche Kraft bewirkt, dass sich die Rollen radial nach außen verlagern, bis sie die Seiten 262 der Rollenschlitze in dem Flansch kontaktieren. Die Pendelscheiben verlagern sich mit Bezug auf die Flanschscheibe entlang einer Bahn, die durch die Bewegung der Rollen entlang der Seiten 244, 246 und 262 bestimmt wird. In einer Ausführungsform, wenn die Pendelscheibe mit Bezug auf die Flanschscheibe verlagert wird, kontaktieren die Befestigungselemente nicht die Seiten der Schlitze für die Befestigungselemente in der Flanschscheibe. Jedoch können die Befestigungselemente die Enden 264 und 266 der Schlitze für die Befestigungselemente kontaktieren, so dass diese als Anschläge wirken.
Die Mehrzahl der Befestigungselemente 242 weist jeweils Längsenden 270 und 272 auf. In einer Ausführungsform ist eines oder sind beide der Enden 270 und 272 radial jeweils mit den radialen Seiten oder Wänden 214 und 218 ausgerichtet, oder axial zwischen den Wänden 214 und 218 ausgerichtet. Das heißt, die Enden 270 und 272 erstrecken sich axial nicht über die Wände 214 und 218 hinaus. Beispielsweise weist die Scheibe 204 eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 274 mit Abschnitten 276 und 278 auf. Die Abschnitte 278 liegen an der Wand 214. Der Durchmesser des Abschnitts 278 ist größer als der Durchmesser des Abschnitts 276. Das heißt, der Abschnitt 278 ist eine Gegenbohrung, in welcher der Kopf 280 des Befestigungselements 242 angeordnet ist. In ähnlicher Weise weist die Scheibe 206 eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 282 mit Abschnitten 284 und 286 auf. Die Abschnitte 286 liegen an der Wand 218. Der Durchmesser des Abschnitts 286 ist größer als der Durchmesser des Abschnitts 284.
In einer Ausführungsform werden die Pendelscheiben durch ein Stanzverfahren geformt. In einer Ausführungsform werden die Abschnitte 228 während des Stanzverfahrens geprägt. Vorteilhafterweise haben die Pendelscheiben 204 und 206 mehrere Funktionen, mindestens da die Scheiben die Masse zur Verfügung stellen, die für die Dämpfungswirkung erforderlich ist, die Rollen aufnehmen, und eine axiale Bewegungseinschränkung für die Rollen zur Verfügung stellen. Beispielsweise sind keine zusätzlichen Bauteile erforderlich um die Bewegung der Rollen einzuschränken. Die Masse der Pendelscheiben kann einfach dadurch verändert werden, dass die Dicke verändert wird, ohne die äußere Form der Scheiben zu beeinflussen.
Das nun Folgende ist mit Bezug auf die 1 bis 8 zu sehen. In vorteilhafter Weise verbessern die jeweiligen Ausbildungen der Pendelscheiben 104 und 106 und 204 und 206 die Kapazität, Leistung und Lebensdauer der Pendel 100 und 200 dadurch, dass sie Maximierung der axialen Breiten der Scheiben ermöglichen, z. B. die Breite 288 der Platte 206. Beispielsweise wird durch Maximieren der Breite der Pendelscheiben das Gewicht und das Massenträgheitsmoment der Scheiben maximiert, was die Dämpfungswirkung der Scheiben optimiert. Beispielsweise ermöglicht das Gegenbohren der Pendelscheiben um die Köpfe der Befestigungselemente 242 aufzunehmen die Maximierung der Breite der Pendelscheiben.
Vorteilhafterweise kann durch Versenken des Kopfes des Befestigungselements in den jeweiligen Pendelscheiben, d. h. so dass sich die Köpfe axial nicht über die Scheiben hinaus erstrecken, die jeweilige Breite der Pendelscheiben optimiert werden, beispielsweise kann die Breite 288 der Scheibe 204 innerhalb der Gesamtabmessung 290 des Pendels optimiert werden. Beispielsweise, wird die axiale Abmessung der Köpfe innerhalb der Breite der Wände 214 und 218 untergebracht und beeinflusst die Abmessung 290 nicht. Weiterhin, da die Breite der Pendelscheiben maximiert ist, maximieren die Pendel 100 und 200 in vorteilhafter Weise die axiale Erstreckung der Rollen und die Oberfläche der Pendelscheiben, die sich in Kontakt mit den Rollen befindet, beispielsweise den Abschnitt 244 der Scheibe 204. Die Vergrößerung der Rollenabmessung und der Kontaktfläche zwischen den Rollen und den Pendelscheiben erhöht die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Pendel.
Obgleich die Dämpfer 100 und 200 mit spezifischen Anzahlen, Größen und Ausbildungen von Bauteilen gezeigt werden, ist festzuhalten, dass ein Dämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf spezifische Anzahlen, Größen und Ausbildungen der gezeigten Teile beschränkt ist, und dass andere Anzahlen, Größen und Ausbildungen von Bauteilen im Schutzumfang der beanspruchten Erfindung eingeschlossen sind.
Im Folgenden wird ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zum Dämpfen von Vibrationen beschrieben. Obgleich das Verfahren aus Gründen der Klarheit als Abfolge von Schritten dargestellt ist, soll keine Reihenfolge aus der Abfolge abgeleitet werden, es sei denn dies ist ausdrücklich festgehalten. In einem ersten Schritt tritt eine Mehrzahl von Befestigungselementen durch jeweilige Schlitze für Befestigungselemente in der Flanschscheibe eines Dämpfers; ein zweiter Schritt ordnet eine Mehrzahl von Rollen in jeweiligen Rollenschlitzen in der Flanschscheibe an und in der ersten und zweiten Pendelscheibe; ein dritter Schritt verbindet die erste und die zweite Pendelscheibe fest mit der Mehrzahl von Befestigungselementen; ein vierter Schritt grenzt die axiale Bewegung der Rollen mit Vorsprüngen auf der ersten und der zweiten Pendelscheibe ein, wobei sich die Vorsprünge über einen Teil der jeweiligen Rollenschlitze der ersten und zweiten Pendelscheibe erstrecken; und als Reaktion auf die Drehung der Flanschscheibe verlagert ein fünfter Schritt die erste und die zweite Pendelscheibe entlang einer Bahn, die durch den Kontakt zwischen der Mehrzahl von Rollen und der Flanschscheibe vorgegeben ist.
In einer Ausführungsform weisen die jeweiligen Rollenschlitze der ersten und der zweiten Pendelscheibe jeweils radial nach außen weisende Seiten auf, und die Vorsprünge auf der ersten und zweiten Pendelscheibe bilden jeweils Bereiche der radial äußeren Seiten. In einer Ausführungsform weisen die jeweiligen Rollenschlitze der ersten und der zweiten Pendelscheibe jeweils radial innere Seiten auf und die Vorsprünge an der ersten und an der zweiten Pendelscheibe bilden jeweils Bereiche der radial inneren Seiten.
In einer Ausführungsform weist die Mehrzahl von Rollen jeweils ein erstes und ein zweites axiales Ende auf, und das axiale Einschränken der Bewegung der Rollen durch Vorsprünge weist ein axiales Einschränken der Bewegung der Rollen in einer ersten axialen Richtung durch Kontaktieren der Vorsprünge an der ersten Pendelscheibe mit den jeweiligen ersten axialen Enden auf, und das Einschränken der Bewegung der Rollen in einer zweiten axialen Richtung durch Kontaktieren der Vorsprünge an der zweiten Pendelscheibe mit den jeweiligen zweiten axialen Enden.
Daraus wird ersichtlich, dass die Ziele der vorliegenden Erfindung wirksam erreicht werden, obgleich Modifikationen und Änderungen an der Erfindung für Fachleute ersichtlich sind, und sich diese Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der beanspruchten Erfindung befinden. Festzuhalten ist auch, dass die vorangegangene Beschreibung lediglich die vorliegende Erfindung beispielhaft darstellt und in keinster Weise einschränkt. Daher sind andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich ohne über den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung hinauszugehen.

Claims

Dämpfer (102, 201) mit einem Pendel (100, 200) aufweisend: eine Flanschscheibe (109, 202) mit einer ersten Mehrzahl von Rollenöffnungen (112, 212) und mit einer ersten Mehrzahl von Öffnungen (110, 210); eine erste Pendelscheibe (104, 204), die auf einer Seite der Flanschscheibe (109, 202) angeordnet ist und mit einer zweiten Mehrzahl von Rollenöffnungen (116, 216) und mit einer ersten radiale Wand (114, 214), welche in eine erste Axialrichtung weist, versehen ist; eine zweite Pendelscheibe (106, 206), die auf einer anderen Seite der Flanschscheibe (109, 202) angeordnet ist und mit einer dritten Mehrzahl von Rollenöffnungen (120, 220) und mit einer zweite radialen Wand (118, 218), die in eine zweite axiale Richtung entgegengesetzt zur ersten axialen Richtung weist, versehen ist; eine Mehrzahl von Befestigungselementen (142, 242), welche die ersten und die zweiten Pendelscheiben (104, 106, 204, 206) verbinden und welche jeweils erste und zweite Längsenden aufweisen und welche in der ersten Mehrzahl von Öffnungen (110, 210) angeordnet sind; und eine Mehrzahl von Rollen (108, 208), die in der ersten (112, 212), in der zweiten (116, 216) und in der dritten Mehrzahl (120, 220) von Rollenöffnungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen ersten und zweiten Längsenden axial zwischen den ersten und zweiten radialen Wänden (114, 214, 118, 218) angeordnet sind, wobei die erste Pendelscheibe (104, 204) eine erste Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (168, 274) mit einem ersten Abschnitt (170, 276) mit einem ersten Durchmesser und mit einem zweiten Abschnitt (172, 278) an der ersten radialen Wand (114) mit einem zweiten Durchmesser, der grösser als der erste Durchmesser ist, aufweist, und wobei die zweite Pendelscheibe (106, 206) eine zweite Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (282) mit einem dritten Abschnitt (178, 284) mit einem dritten Durchmesser und mit einem vierten Abschnitt (180, 286) an der zweiten radialen Wand mit einem vierten Durchmesser, der grösser als der dritte Durchmesser ist, aufweist, wobei die Mehrzahl von Befestigungselementen (142, 242) in der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen angeordnet sind, wobei die Befestigungselemente die Enden der ersten Mehrzahl von Öffnungen für die Befestigungselemente in der Flanschscheibe berühren, um als Anschläge zu wirken.
Dämpfer (102, 201) nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Längsenden der Mehrzahl von Befestigungselementen (142, 242) jeweils als Kopf ausgeführt sind, der in der jeweiligen Pendelscheibe (204, 206) versenkt ist.
Dämpfer (102, 201) nach Anspruch 2, wobei die axiale Abmessung des Kopfes innerhalb der jeweiligen Pendelscheibe (204, 206) untergebracht ist.