DE102011016568B4 - centrifugal pendulum - Google Patents
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- 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
Abstract
Fliehkraftpendel (1) insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem drehangetriebenen Aufnahmeteil (3) und an diesem über den Umfang verteilten Pendelmassen (5, 6), die mittels in diesen und komplementär im Aufnahmeteil (3) vorgesehenen Laufbahnen (10, 11) abwälzenden Wälzkörpern (7) verschwenkbar gegenüber dem Aufnahmeteil (3) angeordnet sind, wobei die Laufbahnen (10, 11) bezüglich einer Mittellage in Umfangsrichtung asymmetrisch zueinander ausgebildete Laufbahnsegmente (12, 13, 14, 15) aufweisen, wobei die Laufbahnen (10, 11) in Umfangsrichtung zwei ineinander bogen- beziehungsweise kreissegmentförmig ineinander übergehende Laufbahnsegmente (11, 12, 13, 14) mit unterschiedlichen Radien (R, R) beziehungsweise bogenförmigen Erweiterungen (R, R) aufweisen.Centrifugal pendulum (1) in particular in a drive train of a motor vehicle with a rotationally driven receiving part (3) and at this distributed over the circumference pendulum masses (5, 6) by means of these and complementary in the receiving part (3) provided raceways (10, 11) rolling Rolling bodies (7) are arranged pivotably relative to the receiving part (3), wherein the raceways (10, 11) with respect to a central position in the circumferential direction asymmetrically formed to each other raceway segments (12, 13, 14, 15), wherein the raceways (10, 11) in the circumferential direction two arcuate or circular segment into one another merging career segments (11, 12, 13, 14) with different radii (R, R) or arcuate extensions (R, R) have.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem drehangetriebenen Aufnahmeteil und an diesem über den Umfang verteilten Pendelmassen, die mittels in diesen und komplementär im Aufnahmeteil vorgesehenen Laufbahnen abwälzenden Wälzkörpern verschwenkbar gegenüber dem Aufnahmeteil angeordnet sind.The invention relates to a centrifugal pendulum, in particular in a drive train of a motor vehicle with a rotationally driven receiving part and this distributed over the circumference pendulum masses, which are arranged by means of rolling in this and complementary provided in the receiving part rolling elements rolling against the receiving part.
Gattungsgemäße Fliehkraftpendel sind bevorzugt in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen zur Isolation von Drehschwingungen, die von einer Brennkraftmaschine, beispielsweise einem Dieselmotor dem eingetragenen Antriebsmoment überlagert in den Antriebsstrang eingebracht werden, alleinstehend oder in Verbindung mit Drehschwingungsdämpfern wie beispielsweise Zweimassenschwungrädern aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise zeigt ein in der
Aus der
Weitere Vorrichtungen sind beispielsweise aus der
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Fliehkraftpendel mit verbesserter Ausnutzung des Bauraums und/oder verbesserter Schwingungstilgung insbesondere vor dem Hintergrund einer zu vermeidenden oder zumindest verminderten gleitenden Bewegung der Wälzkörper in den Laufbahnen vorzuschlagen.The object of the invention is therefore to propose a centrifugal pendulum with improved utilization of space and / or improved vibration damping in particular against the background of a avoided or at least reduced sliding movement of the rolling elements in the raceways.
Die Aufgabe wird durch ein Fliehkraftpendel insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem drehangetriebenen Aufnahmeteil und an diesem über den Umfang verteilten Pendelmassen, die mittels in diesen und komplementär im Aufnahmeteil vorgesehenen Laufbahnen abwälzenden Wälzkörpern verschwenkbar gegenüber dem Aufnahmeteil angeordnet sind, gelöst, wobei die Laufbahnen bezüglich einer Mittellage in Umfangsrichtung asymmetrisch zueinander ausgebildete Laufbahnsegmente aufweisen.The object is achieved by a centrifugal pendulum, in particular in a drive train of a motor vehicle with a rotationally driven receiving part and this distributed over the circumference pendulum masses, which are arranged by means of rolling in this and complementary provided in the receiving part rolling elements rolling rolling against the receiving part, wherein the raceways with respect Having a central position in the circumferential direction asymmetrically formed raceway segments.
Derartige Fliehkraftpendel können beispielsweise einzeln oder in Verbindung mit einem Drehschwingungsdämpfer, beispielsweise einem geteilten Schwungrad im Antriebsstrang vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Aufnahmeteil drehfest mit einer der Schwungmassen wie sekundärer Schwungmasse oder mit einem mit diesem drehfest verbundenen Flanschteil verbunden sein oder ein derartiges Flanschteil bilden. Das Flanschteil kann zusätzlich in Umfangsrichtung wirksame Energiespeicher des geteilten Schwungrads beaufschlagen.Such centrifugal pendulums can be provided, for example, individually or in conjunction with a torsional vibration damper, for example a split flywheel in the drive train. For example, the receiving part rotatably connected to one of the flywheel masses such as secondary flywheel or with a rotatably connected to this flange or form such a flange. The flange can additionally act in the circumferential direction effective energy storage of the split flywheel.
Infolge der spezifischen Bewegungsgeometrie der Pendelmassen bei einer trapezförmigen Anordnung der Berührungspunkte wie Abwälzpunkte an den Laufbahnen sind die Schwingwinkel an den beiden Laufbahnen einer Pendelmasse nicht gleich, so dass bei einer kreissegmentförmigen Ausgestaltung der Laufbahnen abhängig und von der Richtung des Ausschlags jeweils eine Laufbahn weniger belastet ist als die andere, so dass an dieser Laufbahn Rutschvorgänge auftreten. Erfindungsgemäß bewirkt die von einer kreissegmentförmigen Ausbildung abweichende asymmetrische Anordnung der Laufbahnsegmente bei in Zug- und Schubrichtung gleichem Neigewinkel der Pendelmasse einen Ausgleich der Ungleichbelastung der Laufbahnen.Due to the specific movement geometry of the pendulum masses in a trapezoidal arrangement of the contact points such as rolling points on the raceways, the swing angle on the two tracks of a pendulum mass are not equal, so that in a circular segmental design of the raceways and depending on the direction of the rash each a career is less burdened than the other, so that slippage occurs on this track. According to the invention causes the deviating from a circular segment-shaped asymmetric arrangement of the raceway segments in the same direction of tension and thrust tilt angle of the pendulum mass balancing the unequal loading of the raceways.
Zur Einrichtung einer Pendelbewegung der Pendelmassen gegenüber dem Aufnahmeteil werden vorzugsweise pro Pendelmasse jeweils zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, ausgehend von der Mittellage in Umfangsrichtung jeweils bogenförmig nach radial außen verlaufende Laufbahnen und in dem Aufnahmeteil pro Pendelmasse jeweils zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, ausgehend von der Mittellage in Umfangsrichtung jeweils bogenförmig nach radial innen verlaufende Laufbahnen vorgesehen. Hierbei werden die bogenförmig ausgebildeten Laufbahnen in Laufbahnsegmente geteilt, die ausgehend von der Mittellage in Umfangsrichtung unterschiedliche Steigungen in radiale Richtung aufweisen. Beispielweise können die bei in Zugrichtung beschleunigtem Aufnahmeteil von den Wälzkörpern kontaktierten Laufbahnsegmente eine höhere Steigung aufweisen als die in Schubrichtung kontaktierten. Hierbei ist davon auszugehen, dass die Pendelmassen infolge Massenträgheit bei um die Drehachse des Aufnahmeteils beschleunigtem Aufnahmeteil im Zugbetrieb gegen die Drehachse beschleunigt werden, so dass die Laufbahnsegmente mit den größeren Steigungen bezogen auf die Mittellage der Pendelmassen in Umfangsrichtung gegen die Drehrichtung des Aufnahmeteils angeordnet sind.To set up a pendulum movement of the pendulum masses relative to the receiving part are preferably per pendulum mass in each case two circumferentially spaced apart, starting from the central position in the circumferential direction in each case arcuate radially outwardly extending raceways and provided in the receiving part per pendulum mass in each case two circumferentially spaced apart, starting from the central position in the circumferential direction in each case arcuate radially inwardly extending raceways provided. Here, the arcuately shaped raceways are divided into raceway segments, which have starting from the central position in the circumferential direction different slopes in the radial direction. By way of example, the raceway segments which are contacted by the rolling elements in the direction of pulling can have a higher pitch than those contacted in the pushing direction. It should be assumed that the pendulum masses are accelerated due to inertia at about the axis of rotation of the receiving part accelerated receiving member in traction against the axis of rotation, so that the raceway segments are arranged with the larger gradients relative to the center position of the pendulum masses in the circumferential direction against the direction of rotation of the receiving part.
Gemäß der Erfindung sind die Laufbahnen in Umfangsrichtung in zwei ineinander übergehende Laufbahnsegmente geteilt, die aus zwei oder mehreren Kreissegmenten mit unterschiedlichen Radien gebildet sind, bzw. bogenförmige Erweiterungen aufweisen. Ein Übergangspunkt der Kreissegmente ineinander kann dabei an einer maximalen transversalen Auslenkung der Pendelmassen gegenüber dem Aufnahmeteil angeordnet sein.According to the invention, the raceways are divided in the circumferential direction into two overlapping raceway segments, which are formed from two or more circle segments with different radii, or have arcuate extensions. A transition point of the circle segments into each other can be arranged at a maximum transverse deflection of the pendulum masses relative to the receiving part.
An dem Aufnahmeteil des Fliehkraftpendels können mehrere über den Umfang verteilte Pendelmassen bevorzugt beidseitig des Aufnahmeteils angeordnet sein. Hierbei sind die axial einander gegenüber liegenden Pendelmassen jeweils miteinander verbunden, wobei ein Wälzkörper jeweils in den zusammengehörigen Laufbahnen der beiden Pendelmassen und des Aufnahmeteils abwälzen. Beispielsweise können über den Umfang verteilt beispielsweise vier oder sechs Pendelmassenpaare, die aus jeweils zwei sich axial gegenüberliegenden Pendelmassen gebildet sind, vorgesehen sein, wobei die Pendelmassen beziehungsweise Pendelmassenpaare bezüglich ihrer Endbereiche zu einer die Teilung der Pendelmassen bestimmenden Teilungsachsen parallel angeordnet wie ausgebildet sind. Hierbei kann zwischen zwei Endbereichen ein Teilungsspalt vorgesehen sein, um eine Kontaktierung der in Umfangsrichtung benachbarten Endbereiche zweier Pendelmassen zu verhindern.On the receiving part of the centrifugal pendulum pendulum masses distributed over the circumference may be preferably arranged on both sides of the receiving part. Here, the axially opposite pendulum masses are each interconnected, wherein a rolling element in each case roll in the associated raceways of the two pendulum masses and the receiving part. For example, distributed over the circumference, for example, four or six pairs of pendulum masses, which are each formed of two axially opposed pendulum masses may be provided, the pendulum masses or pendulum mass pairs with respect to their end to a division of the pendulum masses determining pitch axes arranged in parallel as are formed. In this case, a dividing gap can be provided between two end regions in order to prevent contacting of the circumferentially adjacent end regions of two pendulum masses.
Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Außenumfang der Pendelmassen einen kleineren Radius als der Radius des Aufnahmeteils aufweist. Der Radius der Pendelmassen ist dabei so bemessen, das die Pendelmassen während einer Pendelbewegung radial innerhalb des Aufnahmeteils verbleiben, so dass der radiale Bauraum alleinig durch den Außenradius des Aufnahmeteils vorgegeben wird. Weiterhin kann der Innenradius der Pendelmassen auf einen durch Bauraumvorgaben vorgegebenen Innenradius abgestimmt werden, der bei einer Pendelbewegung der Pendelmassen nicht unterschritten wird.It has proven to be advantageous if the outer circumference of the pendulum masses has a smaller radius than the radius of the receiving part. The radius of the pendulum masses is so dimensioned that remain the pendulum masses during a pendulum movement radially within the receiving part, so that the radial space is determined solely by the outer radius of the receiving part. Furthermore, the inner radius of the pendulum masses can be adjusted to a predetermined by installation space specifications inner radius, which is not exceeded in a pendulum motion of the pendulum masses.
Die Erfindung wird anhand des in den
Diese zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht eines Fliehkraftpendels im lastfreien Zustand, -
2 eine schematische Ansicht des Fliehkraftpendels der1 unter Last, -
3 einen Ausschnitt des Fliehkraftpendels mit einer Pendelmasse in Ansicht und -
4 geometrische Vorgaben zur Ausbildung der Laufbahnen einer Pendelmasse.
-
1 a schematic view of a centrifugal pendulum in the load-free state, -
2 a schematic view of the centrifugal pendulum of1 under load, -
3 a section of the centrifugal pendulum with a pendulum mass in view and -
4 geometric specifications for the formation of the raceways of a pendulum mass.
Die dargestellte Mittellage der Wälzkörper
Die Pendelmassen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fliehkraftpendelcentrifugal pendulum
- 22
- Drehachseaxis of rotation
- 33
- Aufnahmeteilreceiving part
- 44
- PendelmassenpaarPendulum mass pair
- 55
- Pendelmassependulum mass
- 66
- Pendelmassependulum mass
- 77
- Wälzkörperrolling elements
- 88th
- Ausschnittneckline
- 99
- Ausschnittneckline
- 1010
- Laufbahncareer
- 1111
- Laufbahncareer
- 1212
- LaufbahnsegmentTrack segment
- 1313
- LaufbahnsegmentTrack segment
- 1414
- LaufbahnsegmentTrack segment
- 1515
- LaufbahnsegmentTrack segment
- 1616
- Pfeilarrow
- 1717
- Teilungsachseindexing axis
- 1818
- Endbereichend
- 1919
- Spaltgap
- 2020
- Symmetrielinieline of symmetry
- 2121
- Pendelachseswing axle
- Bm B m
- Ausbruchsbreiteoutbreak width
- ββ
- Neigungswinkeltilt angle
- hH
- Trapezhöhetrapeze height
- II
- Pendellängependulum length
- I+IΔ.I + IΔ.
- Pendellängependulum length
- φφ
- Schwingwinkelswing angle
- φL φ L
- Schwingwinkelswing angle
- φR φ R
- Schwingwinkelswing angle
- Ra R a
- Radiusradius
- Ra+aΔ R a + aΔ
- bogenförmige Erweiterungarched extension
- Rmax R max
- Außenradiusouter radius
- Rmin Min
- Innenradiusinner radius
- Rs R s
- Radiusradius
- Rs+sΔ R s + sΔ
- bogenförmige Erweiterungarched extension
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