DE102011101137A1

DE102011101137A1 - Fliehkraftpendeleinrichtung

Info

Publication number: DE102011101137A1
Application number: DE201110101137
Authority: DE
Inventors: Thorsten Krause; Kai Schenck; Stephan Maienschein
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2012-02-23
Also published as: WO2012022278A1; US20130150169A1; CN103380312A; DE112011102741A5; US9038793B2; CN103380312B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit axial beidseitig an einem um eine Drehachse drehbaren Pendelmassenträger angeordneten und ein Pendelmassenpaar bildenden Pendelmassen vorgeschlagen, wobei die Pendelmassen zur Bildung des Pendelmassenpaares mit Hilfe von einem durch einen Ausschnitt in dem Pendelmassenträger durchgreifenden Befestigungselement miteinander befestigt sind und wobei das Pendelmassenpaar mit Hilfe von einem in einer Aussparung in dem Pendelmassenträger und in der Pendelmasse abrollbaren Abrollelement gegenüber dem Pendelmassenträger begrenzt verschenkbar ist und wobei das Abrollelement an einem die Aussparung des Pendelmassenträgers axial überdeckenden ersten Abschnitt einen ersten Aussendurchmesser und an einem die Aussparung der Pendelmasse axial überdeckenden zweiten Abschnitt einen zweiten Aussendurchmesser aufweist. Dabei weist das Abrollelement einen axial zwischen dem ersten und zweiten Aussendurchmesser liegenden dritten Abschnitt mit einem dritten Aussendurchmesser auf, wobei der dritte Aussendurchmesser kleiner oder gleich wie der erste Aussendurchmesser ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der DE 10 2006 028 556 A1 ist ein in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordneter Torsionsschwingungsdämpfer bekannt. Der Torsionsschwingungsdämpfer ermöglicht eine Übertragung eines von einer Antriebsseite, beispielsweise von einer Brennkraftmaschine kommenden Drehmomentes zu einer Abtriebsseite, beispielsweise einem Getriebe und kann darüber hinaus eine Dämpfung von Torsionsschwingungen, wie diese durch die Brennkraftmaschine verursacht werden können, bewirken. Dazu weist der Torsionsschwingungsdämpfer ein Dampfereingangsteil und ein über die Wirkung wenigstens eines Energiespeicherelements gegenüber dem Dämpfereingangsteil begrenzt verdrehbares Dämpferausgangsteil auf.
Weiterhin umfasst der Torsionsschwingungsdämpfer eine Fliehkraftpendeleinrichtung zur weiteren Dämpfung und/oder Tilgung der Torsionsschwingungen in dem Antriebsstrang. Die Fliehkraftpendeleinrichtung umfasst dabei einen um eine Drehachse drehbaren Pendelmassenträger und wenigstens ein daran angeordnetes Pendelmassenpaar bestehend aus zwei axial beidseitig des Pendelmassenträgers gegenüberliegenden Pendelmassen, die mit Hilfe von durch Ausschnitte in dem Pendelmassenträger jeweils durchgreifenden Befestigungselementen miteinander verbunden sind.
Das Pendelmassenpaar ist gegenüber dem Pendelmassenträger über zwei Abrollelemente begrenzt verschwenkbar. Die Abrollelemente sind jeweils in Aussparungen in dem Pendelmassenträger und in der Pendelmasse abrollbaren aufgenommen wobei das Abrollelement an einem die Aussparung des Pendelmassenträgers axial überdeckenden ersten Abschnitt einen ersten Aussendurchmesser und an einem die Aussparung der Pendelmasse axial überdeckenden zweiten Abschnitt einen zweiten Aussendurchmesser aufweist.
In einem axial zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt liegenden dritten Abschnitt des Abrollelementes weist dieses einen radial sich nach außen verjüngenden Bund auf. Dieser verhindert, dass die Pendelmasse in Kontakt mit dem Pendelmassenträger gelangen. Dazu ist auf jeder axialen Seite des Pendelmassenträgers ein derartiger Bund an dem Abrollelement angeordnet.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Führung einer Pendelmasse an einem Pendelmassenträger zu verbessern. Weiterhin sollen die Herstellungskosten einer derartigen Fliehkraftpendeleinrichtung verringert werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Entsprechend wird eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit axial beidseitig an einem um eine Drehachse drehbaren Pendelmassenträger angeordneten und ein Pendelmassenpaar bildenden Pendelmassen vorgeschlagen, wobei die Pendelmassen zur Bildung des Pendelmassenpaares mit Hilfe von einem durch einen Ausschnitt in dem Pendelmassenträger durchgreifenden Befestigungselement miteinander befestigt sind und wobei das Pendelmassenpaar mit Hilfe von einem in einer Aussparung in dem Pendelmassenträger und in der Pendelmasse abrollbaren Abrollelement gegenüber dem Pendelmassenträger begrenzt verschenkbar ist und wobei das Abrollelement an einem die Aussparung des Pendelmassenträgers axial überdeckenden ersten Abschnitt einen ersten Aussendurchmesser und an einem die Aussparung der Pendelmasse axial überdeckenden zweiten Abschnitt einen zweiten Aussendurchmesser aufweist. Dabei weist das Abrollelement einen axial zwischen dem ersten und zweiten Aussendurchmesser liegenden dritten Abschnitt mit einem dritten Aussendurchmesser auf, wobei der dritte Aussendurchmesser kleiner oder gleich wie der erste Aussendurchmesser ist. Dadurch kann eine bessere Führung der Pendelmasse in dem Pendelmassenträger bewirkt werden und das Abrollelement kann zugleich kostengünstiger hergestellt werden.
In einer bevorzugten speziellen Ausbildung der Erfindung ist der erste Aussendurchmesser größer als der zweite Aussendurchmesser. Auch kann der erste Aussendurchmesser kleiner oder gleich wie der zweite Aussendurchmesser sein.
In einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung ist an einer dem Pendelmassenträger axial zugewandten Seitenfläche der Pendelmasse ein Abstandselement ausgebildet, zur Begrenzung eines axialen Mindestabstands zwischen Pendelmassenträger und Pendelmasse. Vorzugsweise ist das Abstandselement als Pin ausgebildet ist, insbesondere integral aus der Pendelmasse ausgebildet. Auch kann das Abstandselement als separates Bauteil an der Pendelmasse befestigt sein, beispielsweise vernietet oder verschweißt oder verklebt oder verlötet oder verschraubt oder verstemmt.
Ferner wird ein Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Dämpfereingangsteil und einem gegenüber dem Dämpfereingangsteil über die Wirkung von Energiespeicherelementen begrenzt verdrehbares Dämpferausgangsteil mit einer an dem Dämpfereingangsteil und/oder an dem Dämpferausgangsteil angeordneten Fliehkraftpendeleinrichtung nach einem der voranstehenden Merkmale vorgeschlagen.
In einer speziellen Ausgestaltung ist wirksam zwischen dem Dämpfereingangsteil ein weiteres Dämpferzwischenteil über die Wirkung weiterer Energiespeicherelemente gegenüber dem Dämpfereingangsteil und gegenüber dem Dämpferausgangsteil begrenzt verdrehbar aufgenommen und die Fliehkraftpendeleinrichtung nach einem der vorangehenden Merkmale ist an dem Dämpferzwischenteil angeordnet.
Allgemein kann die Fliehkraftpendeleinrichtung an und/oder in einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, an und/oder in einer Kupplungseinrichtung, beispielsweise einer nass laufenden Kupplung, an und/oder in einer Doppelkupplungseinrichtung, an einem Zweimassenschwungrad oder einem Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet sein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Abbildungen, bei deren Darstellung zugunsten der Übersichtlichkeit auf eine maßstabsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde. Alle erläuterten Merkmale sind nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen beziehungsweise in Alleinstellung anwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
1: Seitenansicht einer Fliehkraftpendeleinrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
2: Räumliche Querschnittsansicht des Ausschnitts A der Fliehkraftpendeleinrichtung aus 1.
3: Querschnittsansicht des Ausschnitts B der Fliehkraftpendeleinrichtung aus 1.
In 1 ist eine Seitenansicht einer Fliehkraftpendeleinrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 10 umfasst einen um eine Drehachse 100 drehbaren Pendelmassenträger 12 mit in einem radial inneren Bereich eingebrachten Federfenstern 14 zur Aufnahme von hier nicht dargestellten Energiespeicherelementen, beispielsweise Schraubenfedern. Die Energiespeicherelemente stehen mit dem Pendelmassenträger 12 und einem hier nicht gezeigten weiteren Dämpferbauteil eines Torsionsschwingungsdämpfers in Wirkverbindung zur Ermöglichung einer Verdrehung des Dämpferbauteils gegenüber dem Pendelmassenträger 12 unter der Wirkung der Energiespeicherelemente.
Radial innerhalb der Federfenster 14 ist an dem Pendelmassenträger 12 eine Abtriebsnabe 16 befestigt, insbesondere vernietet, wobei die Abtriebsnabe 16 über eine Verzahnung 18 mit einer Getriebeeingangswelle drehfest verbindbar ist.
Radial außen an dem Pendelmassenträger 12 sind vier Pendelmassen 20 angeordnet, die mit hier nicht dargestellten axial gegenüberliegenden und an der anderen axialen Seite des Pendelmassenträgers 12 befindlichen Pendelmassen zu jeweils vier Pendelmassenpaaren 22 miteinander verbunden sind. Die Verbindung erfolgt mit Hilfe von drei Befestigungselementen 24 pro Pendelmassenpaar, wobei die Befestigungselemente 24 mit den Pendelmassen 20 fest verbunden sind und durch Ausschnitte 26 in dem Pendelmassenträger 12 durchgreifen. Die Ausschnitte 26 sind dabei derart geformt, dass eine Verschwenkung der Pendelmassen 20 gegenüber dem Pendelmassenträger 12 entlang einer Pendellaufbahn ermöglicht werden kann. Insbesondere sind die Ausschnitte 26 kreisbogenförmig ausgebildet.
Die eigentliche Schwenkbewegung der Pendelmassen 20 gegenüber dem Pendelmassenträger 12 wird durch Abrollelemente 28 und entsprechend in dem Pendelmassenträger 12 und in den Pendelmassen 20 ausgeformten Aussparungen 30, 32 ermöglicht. Dazu sind pro Pendelmassenpaar 22 zwei Abrollelemente 28, beispielsweise Wälzkörper, insbesondere Stufenbolzen in den jeweiligen Aussparungen 30, 32 angeordnet. Die Aussparungen 32 in den Pendelmassen 20 eines Pendelmassenpaars 22 sind komplementär zu den Aussparungen 30 in dem Pendelmassenträger 12 ausgebildet. Insbesondere ist die Aussparung 30 in dem Pendelmassenträger 12 nierenförmig und die Aussparung 32 in den Pendelmassen 20 gegensinnig gekrümmt.
2 zeigt eine räumliche Querschnittsansicht des Ausschnitts A der Fliehkraftpendeleinrichtung 10 aus 1. Das Abrollelement 28 weist in einem ersten axialen Abschnitt 34, der durch den Pendelmassenträger 12 oder durch die Ausaparung 30 in dem Pendelmassenträger 12 axial überdeckt wird, eine insbesondere zylindrisch ausgestaltete Außenfläche 36 mit einem insbesondere konstanten ersten Aussendurchmesser 37 auf, mit der das Abrollelement 28 entlang einer Innenfläche 38 der Aussparung 30 in dem Pendelmassenträger 12 abrollbar ist. Weiterhin dient eine ebenfalls vorzugsweise zylindrische Aussenfläche 40 mit einem insbesondere konstanten zweiten Aussendurchmesser 41 in einem axial an den ersten Abschnitt 34 angrenzenden und durch die Pendelmasse oder durch die Aussparung 32 in der Pendelmasse 20 axial überdeckten zweiten Abschnitt 42 dazu, dass sich das Abrollelement 28 gegenüber einer Innenfläche 44 der Pendelmasse 20 abrollen kann. Insgesamt wird durch die Abrollbewegung in Verbindung mit der Kontur der Innenflächen 38, 44 und der Kontur der Aussenflächen 36, 40 des Abrollelements eine Schwenkbewegung der Pendelmasse 20 gegenüber dem Pendelmassenträger 12 entlang einer Pendellaufbahn, die vorzugsweise kreisbogenförmig oder wenigstens abschnittsweise kreisbogenförmig ausgebildet ist, ermöglicht.
In einem axial zwischen dem ersten Abschnitt 34 und dem zweiten Abschnitt 42 liegenden dritten Abschnitt 46, der vorzugsweise über die axiale Erstreckung des axialen Spalts 48 zwischen Pendelmasse 20 und Pendelmassenträger 12 ausgedehnt ist, weist das Abrollelement einen dritten Aussendurchmesser 48 auf, der gleich groß wie der erste Aussendurchmesser 37 und größer wie der zweite Aussendurchmesser 41 ist.
In 3 ist eine Querschnittsansicht des Ausschnitts B der Fliehkraftpendeleinrichtung 10 aus 1 dargestellt. Das Befestigungselement 24 ist als Stufenbolzen ausgebildet mit wenigstens zwei unterschiedlichen Aussendurchmessern und mit den beiden axial beidseitig des Pendelmassenträgers 12 angeordneten Pendelmassen 20 fest verbunden zur Bildung eines Pendelmassenpaars 22. Beispielsweise ist das Befestigungselement 24 mit den Pendelmassen 20 verschweißt, vernietet, verschraubt, verklebt, verlötet oder verstemmt.
In einem radial innerhalb des Befestigungselements 24 liegenden Bereichs ist an einer dem Pendelmassenträger 12 axial zugewandten Seitenfläche 50 der Pendelmasse 20 ein Abstandselement 52 ausgebildet ist, zur Begrenzung eines axialen Mindestabstands zwischen Pendelmassenträger 12 und Pendelmasse 20. Das Abstandselement ist insbesondere als Pin und integral aus der Pendelmassen 20 ausgeformt, beispielsweise durch den Prozess des Prägens, wodurch ein auf der axialen Gegenseite der Pendelmasse 20 eine Vertiefung 54 entsteht.
Bezugszeichenliste

10: Fliehkraftpendeleinrichtung
12: Pendelmassenträger
14: Federfenster
16: Abtriebsnabe
18: Verzahnung
20: Pendelmasse
22: Pendelmassenpaar
24: Befestigungselement
26: Ausschnitt
28: Abrollelement
30: Aussparung
32: Aussparung
34: Abschnitt
36: Außenfläche
37: Außendurchmesser
38: Innenfläche
40: Außenfläche
41: Außendurchmesser
42: Abschnitt
44: Innenfläche
46: Abschnitt
48: Außendurchmesser
50: Seitenfläche
52: Abstandselement
54: Vertiefung
100: Drehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006028556 A1 [0002]

Claims

Fliehkraftpendeleinrichtung (10) mit axial beidseitig an einem um eine Drehachse (100) drehbaren Pendelmassenträger (12) angeordneten und ein Pendelmassenpaar (22) bildenden Pendelmassen (20), wobei die Pendelmassen (20) zur Bildung des Pendelmassenpaares (22) mit Hilfe von einem durch einen Ausschnitt (26) in dem Pendelmassenträger (12) durchgreifenden Befestigungselement (24) miteinander befestigt sind und wobei das Pendelmassenpaar (22) mit Hilfe von einem in einer Aussparung (30, 32) in dem Pendelmassenträger (12) und in der Pendelmasse (20) abrollbaren Abrollelement (28) gegenüber dem Pendelmassenträger (12) begrenzt verschenkbar ist und wobei das Abrollelement (28) an einem die Aussparung (32) des Pendelmassenträgers (12) axial überdeckenden ersten Abschnitt (34) einen ersten Aussendurchmesser (37) und an einem die Aussparung (32) der Pendelmasse (20) axial überdeckenden zweiten Abschnitt (42) einen zweiten Aussendurchmesser (41) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrollelement (28) einen axial zwischen dem ersten und zweiten Aussendurchmesser liegenden dritten Abschnitt (46) mit einem dritten Aussendurchmesser (48) aufweist, wobei der dritte Aussendurchmesser (48) kleiner oder gleich wie der erste Aussendurchmesser (37) ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aussendurchmesser (37) größer als der zweite Aussendurchmesser (41) ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aussendurchmesser (37) kleiner oder gleich wie der zweite Aussendurchmesser (41) ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dem Pendelmassenträger (12) axial zugewandten Seitenfläche (50) der Pendelmasse (20) ein Abstandselement (52) ausgebildet ist, zur Begrenzung eines axialen Mindestabstands zwischen Pendelmassenträger (12) und Pendelmasse (20).
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (52) als Pin ausgebildet ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (52) integral aus der Pendelmasse (20) ausgebildet ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (52) als separates Bauteil an der Pendelmasse (20) befestigt ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (52) mit der Pendelmasse (20) vernietet oder verschweißt oder verklebt oder verlötet oder verschraubt oder verstemmt ist.
Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Dämpfereingangsteil und einem gegenüber dem Dämpfereingangsteil über die Wirkung von Energiespeicherelementen begrenzt verdrehbares Dämpferausgangsteil mit einer an dem Dämpfereingangsteil und/oder an dem Dämpferausgangsteil angeordneten Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 9 wobei wirksam zwischen dem Dämpfereingangsteil ein weiteres Dämpferzwischenteil über die Wirkung weiterer Energiespeicherelemente gegenüber dem Dämpfereingangsteil und gegenüber dem Dämpferausgangsteil begrenzt verdrehbar aufgenommen ist und die Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 an dem Dämpferzwischenteil angeordnet ist.