DE102012204222A1

DE102012204222A1 - Fliehkraftpendeleinrichtung

Info

Publication number: DE102012204222A1
Application number: DE102012204222A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Krause; Eric Müller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2012-10-04
Also published as: WO2012130202A1; CN103459887A; US20140013899A1; DE112012001511A5; CN103459887B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit axial beidseitig an einem um eine Drehachse drehbaren Pendelmassenträger angeordneten und ein Pendelmassenpaar bildenden Pendelmassen, wobei die Pendelmassen zur Bildung des Pendelmassenpaars mittels wenigstens eines in einem Ausschnitt in dem Pendelmassenträger bewegbaren Befestigungselements miteinander verbunden sind und mit Hilfe von wenigstens einem in jeweils einer Aussparung in dem Pendelmassenträger und in den Pendelmassen abrollbaren Abrollelement entlang einer Pendellaufbahn gegenüber dem Pendelmassenträger begrenzt verschenkbar sind und wobei wenigstens zwei Pendelmassen umfangsseitig benachbart zueinander angeordnet sind. Dabei weist der umfangsseitige Endbereich einer Pendelmasse und/oder das Befestigungselement in einem axial innerhalb des Ausschnitts liegenden Bereich und/oder der Ausschnitt eine Abschrägung auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der DE 10 2006 028 556 A1 ist eine Fliehkraftpendeleinrichtung zur Verringerung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Drehschwingungen können durch den Betrieb einer Brennkraftmaschine entstehen und zu ungewünschten Geräuschen, Vibrationen sowie zu Bauteilversagen führen. Die Fliehkraftpendeleinrichtung weist Pendelmassen auf, die axial beidseitig an einem um eine Drehachse drehbaren Pendelmassenträger angeordnet sind und durch die Verbindung mittels eines durch einen Ausschnitt in dem Pendelmassenträger durchgreifenden und darin bewegbaren Befestigungselements ein Pendelmassenpaar bilden.
Dabei sind die Pendelmassen mit Hilfe von wenigstens einem in jeweils einer Aussparung in dem Pendelmassenträger und in den Pendelmassen aufgenommenen und abrollbaren Abrollelement entlang einer Pendellaufbahn unter Beschreibung eines Auslenkungswinkels gegenüber dem Pendelmassenträger begrenzt verschenkbar. An dem Pendelmassenträger sind mehrere umfangsseitig zueinander benachbarte Pendelmassen angeordnet, die sich relativ zueinander bewegen können. Dabei kann es unter bestimmten Bedingungen vorkommen, dass sich die umfangsseitig benachbarten Pendelmassen gegenphasig, das bedeutet relativ zueinander bewegen und auch aneinanderstoßen können, was zu unerwünschten Geräuschen führen kann. Auch können die Pendelmassen, genauer die Befestigungselemente an den jeweiligen Ausschnitten des Pendelmassenträgers anstoßen und dabei störende Geräusche hervorrufen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Geräuschentstehung einer Fliehkraftpendeleinrichtung zu verbessern. Ferner soll die Zuverlässigkeit der Fliehkraftpendeleinrichtung erhöht 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 Pendelmassenpaars mittels wenigstens eines in einem Ausschnitt in dem Pendelmassenträger bewegbaren Befestigungselements miteinander verbunden sind und mit Hilfe von wenigstens einem in jeweils einer Aussparung in dem Pendelmassenträger und in den Pendelmassen abrollbaren Abrollelement entlang einer Pendellaufbahn gegenüber dem Pendelmassenträger begrenzt verschenkbar sind und wobei wenigstens zwei Pendelmassen umfangsseitig benachbart zueinander angeordnet sind. Dabei weist der umfangsseitige Endbereich einer Pendelmasse und/oder das Befestigungselement in einem axial innerhalb des Ausschnitts liegenden Bereich und/oder der Ausschnitt eine Abschrägung auf. Dadurch kann die Geräuschentstehung einer Fliehkraftpendeleinrichtung verbessert werden. Weiterhin kann auch die Zuverlässigkeit erhöht werden.
In einer bevorzugten speziellen Ausgestaltung der Erfindung weisen ein erster umfangsseitiger Endbereich einer ersten Pendelmasse und ein zweiter umfangsseitiger Endbereich einer zweiten umfangsseitig benachbarten Pendelmasse eine derartige Abschrägung auf, so dass sich der erste und zweite umfangsseitige Endbereich bei gegenseitiger Annäherung der Pendelmassen axial überlappen können.
Zusätzlich oder alternativ dazu weisen in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung das Befestigungselement und der Ausschnitt jeweils komplementäre Abschrägungen auf, so dass sich das Befestigungselement und der Ausschnitt bei gegenseitigem Annähern axial überlappen können. Insbesondere weist das Befestigungselement durch die Abschrägung eine abschnittsweise konische Form auf.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann die axiale Überlappung einen axialen Versatz wenigstens einer Pendelmasse und/oder des Befestigungselements bewirken. Vorzugsweise kann der axiale Versatz eine axiale Relativbewegung einer Pendelmasse in Bezug auf den Pendelmassenträger bewirken. Insbesondere kann der axiale Versatz zu einer axialen Bewegung beider Pendelmassen führen.
In einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung weist der umfangsseitige Endbereich wenigstens einer Pendelmasse eine Abschrägung auf wobei die axiale Überlappung einen axialen Versatz wenigstens einer Pendelmasse bewirken kann und wobei der axiale Versatz bewirkt, dass sich eine erste Pendelmasse axial zu dem Pendelmassenträger hin bewegt und eine zweite Pendelmasse von dem Pendelmassenträger weg bewegt.
In einer weiteren speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist die Abschrägung derart ausgebildet, dass eine die Ebene der Abschrägung beschreibbare Normale windschief und frei von einer Orthogonalität zur Drehachse ist.
Die Abschrägung des umfangsseitigen Endbereichs der Pendelmasse kann durch den Prozess des Prägens herstellbar sein.
Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann 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.
2a: Ausschnitt einer dreidimensionalen Ansicht einer Fliehkraftpendeleinrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung in einem ersten Zustand.
2b: Fliehkraftpendeleinrichtung aus 2a in einem zweiten Zustand.
2c: Fliehkraftpendeleinrichtung aus 2a in einem dritten Zustand.
3a: Ausschnitt einer dreidimensionalen Ansicht einer Fliehkraftpendeleinrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung in einem ersten Zustand.
3b: Fliehkraftpendeleinrichtung aus 3a in einem zweiten Zustand.
3c: Fliehkraftpendeleinrichtung aus 3a in einem dritten Zustand.
In 1 ist eine Seitenansicht einer Fliehkraftpendeleinrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 10 ist an einem um eine Drehachse 100 drehbaren Dämpferbauteil 12 eines Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet. Das Dämpferbauteil 12 weist in einem radial inneren Umfangsbereich Ausschnitte 14 zur Aufnahme von hier nicht gezeigten Energiespeicherelementen, beispielsweise Schraubenfedern auf, wobei das Dämpferbauteil 12 über die Wirkung dieser Energiespeicherelemente gegenüber einem weiteren und hier nicht dargestellten Dämpferbauteil begrenzt verdrehbar ist.
Vorzugsweise bewirkt der Torsionsschwingungsdämpfer eine Dämpfung von Drehschwingungen, die durch eine Brennkraftmaschine verursacht werden. Dabei kann der Torsionsschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs wirksam zwischen der Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordnet sein.
Die radiale Verlängerung des Dämpferbauteils 12 bildet einen Pendelmassenträger 16 zur Aufnahme von beidseitig an dem Pendelmassenträger 16 angeordneten Pendelmassen 18. Dabei sind jeweils zwei Pendelmassen 18 über insgesamt drei Befestigungselemente 20, beispielsweise Abstandshalter, Abstandsbolzen, Nieten, Nietbolzen zu einem Pendelmassenpaar miteinander verbunden. Die Befestigungselemente 20 sind dabei fest mit den Pendelmassen 18 verbunden, beispielsweise vernietet und bilden in einem Bereich axial zwischen den Pendelmassen 18 einen Abschnitt aus, der jeweils durch Ausschnitte 22 in dem Pendelmassenträger 16 hindurch greift, wobei die Ausschnitte 22 nierenförmig und derart ausgeformt sind, dass diese eine Bewegung der Pendelmassen 18 gegenüber dem Pendelmassenträger 16 entlang einer definierten Pendellaufbahn ermöglichen. Die Bewegung der Pendelmassen 18 gegenüber dem Pendelmassenträger 16 kann entweder translatorisch verlaufen oder aber auch translatorisch in Verbindung mit einer Verdrehung des Pendelmassenpaars um dessen Pendelmassenschwerpunkt.
Die Pendellaufbahn selbst wird durch die Kontur von Aussparungen 24 in den Pendelmassen 18 und komplementären Aussparungen in dem Pendelmassenträger 16 festgelegt, wobei in den hier im Speziellen nierenförmig ausgebildeten Aussparungen 24 Abrollelemente 26, beispielsweise Wälzkörper aufgenommen sind, die an den Aussparungen 24 zur Ermöglichung der Bewegung des Pendelmassenpaars entlang der Pendellaufbahn abrollen können.
In einem umfangsseitigen Endbereich 28 der Pendelmasse 18 weist diese eine Abschrägung 30 auf, wie auch die jeweils umfangsseitig benachbart angeordnete Pendelmasse 18 in deren angrenzenden umfangsseitigen Endbereich 32 eine hier nicht sichtbare komplementäre Abschrägung aufweist, so dass sich bei Annäherung der beiden Pendelmassen 18 zueinander eine axiale Überlappung der beiden Pendelmassen 18, insbesondere der umfangsseitigen Endbereiche 28, 32 ergeben kann, die zu einem axialen Versatz wenigstens einer Pendelmasse 18 und damit zu einem Abbremsen der umfangsseitigen Bewegung dieser Pendelmasse 18 führen kann.
Die 2a, 2b und 2c zeigen jeweils einen Ausschnitt einer dreidimensionalen Ansicht einer Fliehkraftpendeleinrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung jeweils in unterschiedlichen Zuständen. Die jeweils aneinandergrenzenden umfangsseitigen Endbereiche 28, 32 zweier umfangsseitig benachbarten Pendelmassen 18 weisen jeweils eine Abschrägung 30, 34 auf, wobei die Normale 36 zu einer die Abschrägung 30 beschreibenden Ebene windschief und frei von einer Orthogonalität zu der Drehachse 100 ist.
In 2a sind die beiden umfangsseitig benachbarten Pendelmassen 18 einander angenähert, wodurch sich die beiden umfangsseitigen Endbereiche 28, 32 mit den jeweiligen Abschrägungen 30, 34 axial überlappen. Bei weiteren Annäherung der Pendelmassen 18 aufeinander zu, wie in 2b in einem zweiten Zustand dargestellt, können sich die umfangsseitigen Endbereiche 28, 32 mit den Abschrägungen 30, 34 berühren wobei eine flächige Anlage entstehen kann, wobei sich die Anlage größtenteils auf die Abschrägungen 30, 34 begrenzt. Dabei weisen die Pendelmassen 18 relativ zu dem Pendelmassenträger 16 jeweils einen ersten axialen Abstand 38, 39 auf, der im Betrieb der Fliehkraftpendeleinrichtung 10 üblicherweise bei der Bewegung der Pendelmassen 18 entlang der Pendellaufbahn vorherrscht.
2c zeigt die Fliehkraftpendeleinrichtung 10 in einem dritten Zustand, bei dem sich die Pendelmassen 18 über den zweiten Zustand hinaus weiterhin aufeinander zu bewegen. Dabei wird durch die Abschrägung 30 der ersten Pendelmasse 40 und komplementär der zweiten Pendelmasse 42 und die umfangsseitige Relativbewegung ein axialer Versatz der ersten Pendelmasse 40 in Bezug auf den Pendelmassenträger 16 einhergehend mit einer Verringerung des axialen Abstands zwischen Pendelmasse 40 und Pendelmassenträger 16 bewirkt und wodurch die Pendelmasse 40 in Anlage mit dem Pendelmassenträger 16 gelangen kann, womit eine Kontaktfläche 46 zwischen der Pendelmasse 40 und dem Pendelmassenträger 16 gebildet werden kann, was zu einer großen Reibkraft zwischen Pendelmasse 40 und Pendelmassenträger 16 führen kann. Dadurch kann eine Abbremsung der Bewegung der Pendelmasse 40 gegenüber dem Pendelmassenträger 16 bewirkt werden.
Während sich die Pendelmasse 40 in einer erste axiale Richtung auf den Pendelmassenträger 16 zubewegen kann, verbunden mit einer Verringerung des axialen Abstands 38 kann sich die Pendelmasse 42 in die entgegengesetzt liegende axiale Richtung von dem Pendelmassenträger 16 weg bewegen, was einer Vergrößerung des axialen Abstands 39 gleich kommt. Der jeweils auf der anderen axialen Seite des Pendelmassenträgers 16 angeordnete Pendelmassenpartner 48 der Pendelmasse 42 kommt dabei mit dem Pendelmassenträger an dieser axialen Seite in Anlage unter Ausbildung einer Kontaktfläche 50.
In 3a, 3b und 3c ist jeweils ein Ausschnitt einer dreidimensionalen Ansicht einer Fliehkraftpendeleinrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Zuständen dargestellt. Dabei weist das Befestigungselement 20 zur Verbindung der beiden axial an dem Pendelmassenträger 16 gegenüberliegend angeordneten Pendelmassen 18 zur Bildung eines Pendelmassenpaars einen innerhalb des Ausschnitts 22 in dem Pendelmassenträger 16 liegenden Bereich 52 auf. Der Bereich 52 unterteilt sich dabei in einen zylindrischen Bereich 54 und in einen axial anschließenden Bereich mit einer Abschrägung 56, insbesondere als konischer Bereich gestaltet, auf. Komplementär zu der Abschrägung 56 an dem Befestigungselement 20 ist an dem Ausschnitt 22 ein axialer Bereich 58 umlaufend in dem Ausschnitt 22 abgeschrägt, so dass sich bei Annäherung des Befestigungselements 20 an den Ausschnitt 22 die beiden Abschrägungen 56, 58 axial überlappen können.
Bei weiterer Annäherung des Befestigungselements 20 an den Ausschnitt 22 kann sich das Befestigungselement 20 an den Ausschnitt 22 anlegen, wie in 2b in einem zweiten Zustand der Fliehkraftpendeleinrichtung 10 gezeigt, unter Ausbildung einer Anlagefläche 60, die im Wesentlichen durch die Abschrägungen 56, 58 an dem Befestigungselement 20 und an dem Ausschnitt 22 gebildet wird.
Bei weiterer Relativbewegung des Befestigungselements 20 gegenüber dem Ausschnitt 22 des Pendelmassenträgers 16 wird durch die Abschrägung 56 an dem Befestigungselement 20 und durch die Abschrägung 58 an dem Ausschnitt 22 die Relativbewegung in eine axiale Bewegung des Befestigungselements 20 in Bezug auf den Ausschnitt 22 und damit den Pendelmassenträger 16 umgewandelt, wobei eine Pendelmasse 18 in Berührung mit dem Pendelmassenträger 16 unter Ausbildung einer Kontaktfläche 62 kommen kann. Die damit verbundene Erhöhung der Reibkraft zwischen Pendelmasse 18 und Pendelmassenträger 16 bewirkt eine Abbremsung der Relativbewegung zwischen Pendelmasse 18 und Pendelmassenträger 16 und damit einer Verringerung der Geräuschentstehung beim Anschlagen des Befestigungselements 20 an dem Ausschnitt 22.
Bezugszeichenliste

10: Fliehkraftpendeleinrichtung
12: Dämpferbauteil
14: Ausschnitt
16: Pendelmassenträger
18: Pendelmasse
20: Befestigungselement
22: Ausschnitt
24: Aussparung
26: Abrollelement
28: Endbereich
30: Abschrägung
32: Endbereich
34: Abschrägung
36: Normale
38: Abstand
39: Abstand
40: Pendelmasse
42: Pendelmasse
48: Pendelmassenpartner
50: Kontaktfläche
52: Bereich
54: Bereich
56: Abschrägung
58: Bereich
60: Anlagefläche
62: Kontaktfläche
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 (16) angeordneten und ein Pendelmassenpaar bildenden Pendelmassen (18), wobei die Pendelmassen (18) zur Bildung des Pendelmassenpaars mittels wenigstens eines in einem Ausschnitt (22) in dem Pendelmassenträger (16) bewegbaren Befestigungselements (20) miteinander verbunden sind und mit Hilfe von wenigstens einem in jeweils einer Aussparung (24, 26) in dem Pendelmassenträger (16) und in den Pendelmassen (18) abrollbaren Abrollelement (28) entlang einer Pendellaufbahn gegenüber dem Pendelmassenträger (16) begrenzt verschenkbar sind und wobei wenigstens zwei Pendelmassen (18) umfangsseitig benachbart zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der umfangsseitige Endbereich einer Pendelmasse (18) und/oder das Befestigungselement (20) in einem axial innerhalb des Ausschnitts (22) liegenden Bereich und/oder der Ausschnitt (22) eine Abschrägung (30, 32, 56, 58) aufweist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster umfangsseitiger Endbereich (28) einer ersten Pendelmasse 818) und ein zweiter umfangsseitiger Endbereich (32) einer zweiten umfangsseitig benachbarten Pendelmasse (18) eine derartige Abschrägung (30, 34) aufweisen, so dass sich der erste und zweite umfangsseitige Endbereich (28, 32) bei gegenseitiger Annäherung der Pendelmassen (18) axial überlappen können.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (20) und der Ausschnitt (22) jeweils komplementäre Abschrägungen (56, 58) aufweisen, so dass sich das Befestigungselement (20) und der Ausschnitt (22) bei gegenseitigem Annähern axial überlappen können.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (20) durch die Abschrägung (56) eine abschnittsweise konische Form aufweist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Überlappung einen axialen Versatz wenigstens einer Pendelmasse (18) und/oder des Befestigungselements (20) bewirken kann.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Versatz eine axiale Relativbewegung einer Pendelmasse (18) in Bezug auf den Pendelmassenträger (16) bewirken kann.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Versatz zu einer axialen Bewegung beider Pendelmassen (18) führen kann.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der umfangsseitige Endbereich (28, 32) einer Pendelmasse (18) eine Abschrägung (30, 34) aufweist und die axiale Überlappung einen axialen Versatz wenigstens einer Pendelmasse (18) bewirken kann und wobei der axiale Versatz bewirkt, dass sich eine erste Pendelmasse (40) axial zu dem Pendelmassenträger (16) hin bewegt und eine zweite Pendelmasse (42) von dem Pendelmassenträger (16) weg bewegt.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschrägung (30, 34, 56, 58) derart ausgebildet ist, dass eine die Ebene der Abschrägung (30, 34, 56, 58) beschreibbare Normale (36) windschief und frei von einer Orthogonalität zur Drehachse (100) ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschrägung (30, 34) des umfangsseitigen Endbereichs (28, 30) der Pendelmasse (18) durch den Prozess des Prägens herstellbar ist.