DE102015212180A1 - centrifugal pendulum - Google Patents
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- F16F15/145—Masses mounted with play with respect to driving means thus enabling free movement over a limited range
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel (1) mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Pendelflansch (2) und an diesem über den Umfang verteilt und mittels zumindest eines Pendellagers (6) an diesem pendelnd aufgehängten Pendelmassen (3) mit zwei beidseitig des Pendelflanschs (2) angeordneten, mittels zumindest eines den Pendelflansch (2) radial innerhalb des zumindest eines Pendellagers (6) durchgreifenden Verbindungsteils (5) verbundenen Pendelwangen (4), wobei das zumindest eine Pendellager (6) aus einer an dem zumindest einen Verbindungsteil (5) angeordneten Laufbahn (8) und einer zu dieser komplementären, an dem Pendelflansch (2) angeordneten Laufbahn (7) sowie einer auf diesen Laufbahnen (7, 8) abwälzenden und axial durch die Pendelwangen (4) gesicherten Rolle (9) gebildet ist. Um den Wirkungsgrad des Fliehkraftpendels (1) bei vorgegebener Schwingungsordnung zu erhöhen, weisen die Stirnseiten (10) der Rolle (9) gegenüber den Pendelwangen (4) eine reibwertmindernde Kontaktfläche (13) auf.The invention relates to a centrifugal pendulum (1) with a pendulum flange (2) arranged rotatably about a rotation axis (d) and distributed over the circumference thereof and by means of at least one pendulum bearing (6) pendulum suspended pendulum masses (3) with two pendulum on both sides (2) arranged, by means of at least one of the pendulum (2) radially within the at least one pendulum bearing (6) cross-connecting part (5) connected pendulum cheeks (4), wherein the at least one pendulum bearing (6) from a at the at least one connecting part (5 ) arranged track (8) and a complementary to this, on the pendulum (2) arranged raceway (7) and a rolling on these raceways (7, 8) and axially by the pendulum cheeks (4) secured roller (9) is formed. In order to increase the efficiency of the centrifugal force pendulum (1) at a given order of vibration, the end faces (10) of the roller (9) relative to the pendulum cheeks (4) on a reibwertmindernde contact surface (13).
Description
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelflansch und an diesem über den Umfang verteilt und mittels zumindest eines Pendellagers an diesem pendelnd aufgehängten Pendelmassen mit zwei beidseitig des Pendelflanschs angeordneten, mittels zumindest eines den Pendelflansch radial innerhalb des zumindest eines Pendellagers durchgreifenden Verbindungsteils verbundenen Pendelwangen, wobei das zumindest eine Pendellager aus einer an dem zumindest einen Verbindungsteil angeordneten Laufbahn und einer zu dieser komplementären, an dem Pendelflansch angeordneten Laufbahn sowie einer auf diesen Laufbahnen abwälzenden und axial durch die Pendelwangen gesicherten Rolle gebildet ist. The invention relates to a centrifugal pendulum with a rotatably mounted about a rotation axis arranged pendulum and this distributed over the circumference and arranged by means of at least one pendulum bearing on this pendulum suspended pendulum masses with two on both sides of the pendulum, by means of at least one pendulum radially inside the at least one pendulum bearing by cross-connecting part associated pendulum cheeks, wherein the at least one self-aligning bearing is formed from a arranged on the at least one connecting part and a career complementary to this, arranged on the pendulum flange track and a rolling on these tracks and axially secured by the pendulum rollers role.
Fliehkraftpendel dienen der drehzahladaptiven Drehschwingungsisolation und werden insbesondere in Antriebssträngen mit einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine eingesetzt. Die Drehschwingungsisolierung erfolgt, indem im Fliehkraftfeld pendelnd an einem Pendelflansch aufgehängte Pendelmassen zwischenzeitlich von Drehmomentspitzen eingetragene Energie als potentielle Energie speichern und danach wieder an den Antriebsstrang abgeben. Dabei sind Fliehkraftpendel aufgrund der Pendelbewegung der Pendelmassen, deren Schwingwinkel, deren Masse und dergleichen auf eine oder mehrere Schwingungsordnungen der Schwingungserregerquelle, beispielsweise eine drehschwingungsbehaftete Brennkraftmaschine abgestimmt. Aufgrund von Reibung oder Anschlägen der Pendelmassen kann diese Schwingungsordnung gestört werden, so dass der Wirkungsgrad des Fliehkraftpendels abnimmt.Centrifugal pendulum serve the speed-adaptive torsional vibration isolation and are used in particular in drive trains with a torsional vibration engine. The torsional vibration isolation takes place by pendulum suspended in a centrifugal force pendulum suspended pendulum masses in the meantime of torque peaks registered energy as potential energy and then return to the drive train. Here are centrifugal pendulum due to the pendulum motion of the pendulum masses, their vibration angle, their mass and the like tuned to one or more vibration orders of the vibration excitation source, such as a torsional vibration engine. Due to friction or attacks of pendulum masses this order of vibration can be disturbed, so that the efficiency of the centrifugal pendulum decreases.
Ein Fliehkraftpendel kann – wie beispielsweise aus
Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung eines Fliehkraftpendels. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung den Wirkungsgrad eines Fliehkraftpendels bei vorgegebener Schwingungsordnung zu erhöhen. Insbesondere soll die Reibung der Pendellager gegenüber den Pendelwangen verringert werden.The object of the invention is the advantageous development of a centrifugal pendulum. In particular, the object of the invention is to increase the efficiency of a centrifugal pendulum for a given vibration order. In particular, the friction of the pendulum bearing relative to the pendulum cheeks should be reduced.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.The object is solved by the subject matter of claim 1. The dependent claims give advantageous embodiments of the subject matter of claim 1 again.
Das vorgeschlagene Fliehkraftpendel ist insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen und kann separat als drehzahladaptiver Drehschwingungstilger eingesetzt werden. Alternativ kann das Fliehkraftpendel in ein weiteres Aggregat des Antriebsstrangs integriert sein, beispielsweise ein- und/oder ausgangsseitig in einen Drehschwingungsdämpfer, beispielsweise in ein Zweimassenschwungrad, in eine Kupplungsscheibe, in eine Reibungskupplung, in einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, an einen Rotor einer Elektromaschine oder dergleichen. Bei Anordnung des Fliehkraftpendels in Verbindung mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler kann das Fliehkraftpendel innerhalb oder außerhalb eines Wandlergehäuses untergebracht sein, also nass oder trocken betrieben werden. Beispielsweise kann der Pendelflansch des Fliehkraftpendels an einem Eingangsteil und/oder einem Ausgangsteil eines Drehschwingungsdämpfers einer Wandlerüberbrückungskupplung, beispielsweise einem sogenannten Lock-Up-Dämpfer angeordnet sein. The proposed centrifugal pendulum is particularly intended for a drive train of a motor vehicle and can be used separately as a speed-adaptive torsional vibration damper. Alternatively, the centrifugal pendulum can be integrated into another unit of the drive train, for example, on and / or output side in a torsional vibration damper, for example, in a dual mass flywheel, in a clutch disc, in a friction clutch, in a hydrodynamic torque converter, to a rotor of an electric machine or the like. When arranging the centrifugal pendulum in conjunction with a hydrodynamic torque converter, the centrifugal pendulum can be housed inside or outside a converter housing, so be operated wet or dry. For example, the pendulum flange of the centrifugal pendulum can be arranged on an input part and / or an output part of a torsional vibration damper of a lockup clutch, for example a so-called lock-up damper.
An dem Pendelflansch sind zumindest zwei, bevorzugt zwischen zwei und sechs über den Umfang verteilte, mithilfe von zwei voneinander in Umfangsrichtung beabstandeten Rollen verlagerbare Pendelmassen angeordnet. Der um die Drehachse drehende Pendelflansch nimmt die Pendelmassen an den Pendellagern mit den Rollen entlang eines Schwingwinkels pendelfähig auf. Die Pendelmassen enthalten beidseitig des Pendelflanschs angeordnete Pendelwangen, die mittels eines oder mehrerer Verbindungsteile verbunden sind. In vorteilhafter Weise sind die Pendelmassen einteilig aus Blech hergestellt, beispielsweise gestanzt und an den Verbindungsteilen, bevorzugt zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Verbindungsteilen umgelegt, so dass sich ein U-förmiger Querschnitt ergibt. Die Verbindungsteile können den Pendelflansch in gebauter Ausführung der Pendelmassen an geschlossenen Ausnehmungen durchgreifen oder übergreifen den Pendelflansch insbesondere in einteiliger Ausführung der Pendelmassen. Die Verbindungsteile bilden in vorteilhafter Weise die pendelmassenseitigen Laufbahnen der Pendellager. Radial gegenüber sind an dem Pendelflansch entsprechende komplementäre Laufbahnen ausgebildet. Auf den Laufbahnen rollt unter Bildung eines Pendellagers jeweils eine Rolle ab, so dass unter Fliehkrafteinwirkung des drehenden Pendelflanschs eine pendelfähige Aufnahme der Pendelmassen gegenüber dem Pendelflansch vorgesehen ist. At the pendulum flange at least two, preferably between two and six distributed over the circumference, arranged by means of two mutually spaced apart in the circumferential direction rollers pendulum masses are arranged. The pendulum flange rotating about the axis of rotation absorbs the pendulum masses on the self-aligning bearings with the rollers along a swinging angle. The pendulum masses contain on both sides of the pendulum flange arranged pendulum cheeks, which are connected by means of one or more connecting parts. Advantageously, the pendulum masses are produced in one piece from sheet metal, for example stamped and folded at the connecting parts, preferably two circumferentially spaced connecting parts, so that there is a U-shaped cross-section. The connecting parts can the pendulum flange in the built version of the pendulum masses to closed Recesses pass through or overlap the pendulum, in particular in one-piece design of the pendulum masses. The connecting parts advantageously form the pendulum mass side raceways of the self-aligning bearings. Radially opposite corresponding complementary raceways are formed on the pendulum. On the tracks rolls off to form a pendulum bearing in each case a role, so that under centrifugal force of the rotating pendulum is provided a pendulum receiving the pendulum masses relative to the pendulum.
Die Rollen wälzen jeweils auf Laufbahnen mit vorgegebenen Formkurven ab, die komplementär zueinander in den Pendelmassen und in dem Pendelflansch vorgesehen sind. Durch die Form der Formkurven der Laufbahnen wird dabei die Pendelbahn wie Pendelschwingung einer Pendelmasse vorgegeben, beispielsweise eine Pendelschwingung in Freiform oder eine Pendelschwingung entsprechend einer bifilar an parallel oder trapezförmig an dem Pendelmassenträger aufgehängten Pendelmasseneinheit. Durch entsprechende Auslegung dieser Formkurven, des Schwingwinkels der Pendelmassen und deren Masse sowie weiteren Kenngrößen wird die Schwingungsordnung des Fliehkraftpendels festgelegt. Desweiteren können Anschlagpuffer zur Begrenzung des Schwingwinkels und harter Anschläge der Pendelmassen an dem Pendelflansch, Einrichtungen, beispielsweise radial innerhalb der Pendelmassen angeordnete Puffer oder Energiespeicher, die ein Herabfallen von über der Drehachse angeordneten Pendelmassen bei nicht ausreichender Fliehkraft nach radial innen verhindern, und dergleichen vorgesehen sein.The rollers each roll on tracks with predetermined shape curves, which are provided complementary to each other in the pendulum masses and in the pendulum. Due to the shape of the form curves of the raceways while the pendulum is given as pendulum vibration of a pendulum mass, for example, a pendulum oscillation in free form or a pendulum oscillation corresponding to a bifilar suspended parallel or trapezoidal on the pendulum mass pendulum mass unit. By appropriate interpretation of these shape curves, the swing angle of the pendulum masses and their mass and other parameters, the vibration order of the centrifugal pendulum is set. Furthermore, bump stops to limit the swing angle and hard stops of the pendulum masses on the pendulum, facilities, for example, radially within the pendulum masses arranged buffers or energy storage, which prevent falling over the rotation axis arranged pendulum masses with insufficient centrifugal force radially inward, and the like ,
Um den Wirkungsgrad des Fliehkraftpendels, insbesondere die Reibsituation der Pendellager und speziell die Reibsituation der gegenüber den Pendelmassen drehenden Rollen zu verbessern, weisen die Stirnseiten der Rollen gegenüber den Pendelwangen eine die Reibung vermindernde Kontaktfläche auf. Hierdurch kann insbesondere neben einer Verbesserung des Wirkungsgrads des Fliehkraftpendels der Verschleiß der Rollen und/oder der Pendelwangen verringert werden. Die Reibwertverringerung zwischen Rollen und Pendelwangen kann durch Verringerung der Reibflächen zwischen diesen und/oder durch Verringerung des Reibwerts erfolgen. Beispielsweise können Kontaktflächen der Pendelwangen zu den Rollen und/oder die Stirnseiten der Rollen entsprechend oberflächenbehandelt, beispielsweise poliert und/oder beschichtet sein. Je nach Reibwert beziehungsweise Reibkoeffizient der Reibpaarung Rolle/Pendelwange können die Kontaktflächen kleiner, gleich oder größer als die Querschnittsflächen der Rollen ausgebildet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Kontaktfläche der Rollen insbesondere bei Verwendung derselben oder ähnlicher Materialien für Rolle und Pendelmasse, beispielsweise Stahl, gegenüber den Pendelwangen kleiner als eine Querschnittsfläche der Rolle axial zwischen den Kontaktflächen ausgebildet sein. Allein durch die geringere Kontaktfläche bis hin zu einem Punktkontakt kann die Reibfläche der Rollen gegenüber den Pendelwangen verringert werden.In order to improve the efficiency of the centrifugal pendulum, in particular the friction situation of the pendulum bearings and especially the friction situation of rotating against the pendulum masses rollers, the faces of the rollers relative to the pendulum cheeks on a friction-reducing contact surface. As a result, in particular, in addition to an improvement in the efficiency of the centrifugal pendulum, the wear of the rollers and / or the pendulum cheeks can be reduced. The Reibwertverringerung between rollers and pendulum cheeks can be done by reducing the friction between them and / or by reducing the coefficient of friction. For example, contact surfaces of the pendulum cheeks to the rollers and / or the end faces of the rollers can be correspondingly surface-treated, for example polished and / or coated. Depending on the coefficient of friction or coefficient of friction of the friction pair roller / pendulum beam, the contact surfaces may be smaller, equal or larger than the cross-sectional areas of the rollers. According to an advantageous embodiment, the contact surface of the rollers, in particular when using the same or similar materials for roller and pendulum mass, such as steel, compared to the pendulum cheeks may be smaller than a cross-sectional area of the roller formed axially between the contact surfaces. Just by the smaller contact surface up to a point contact, the friction surface of the rollers can be reduced compared to the pendulum cheeks.
Beispielsweise können an den Stirnseiten der Rollen ballige, bevorzugt kuppenförmige, axial ausgerichtete Erhebungen angeordnet sein. Alternativ können an den Stirnseiten der Rollen spitzige, beispielsweise kegelförmige, an deren axialen Spitzen die Kontaktflächen aufweisende Erhebungen vorgesehen sein. Die Erhebungen können einteilig an die Rollen beispielsweise spanend oder formend angearbeitet sein.For example, spherical, preferably dome-shaped, axially aligned elevations may be arranged on the end faces of the rollers. Alternatively, pointed, for example conical, at the axial ends of which the contact surfaces having projections may be provided on the end faces of the rollers. The surveys can be integrally worked on the roles such as cutting or forming.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Rollen zumindest eine, bevorzugt eine durch die Mittelachse verlaufende Verbindungsöffnung der Stirnseiten aufweisen, in die axial fest reibwertmindernde Reibkörper eingebracht sind. Alternativ können an den Stirnseiten entsprechende Sacklöcher vorgesehen sein. Die Reibkörper können als Clipse mit entsprechenden Stiften ausgebildet sein. Die Stifte können in die Öffnungen eingepresst oder eingeklebt sein. Die Kontaktflächen der Clipse können insbesondere bei Verwendung von Kunststoffclipsen klein, gleich oder größer als die Querschnittsfläche der Rollen sein. Alternativ zur Einbringung der Reibkörper in stirnseitige Öffnungen können diese flächig mit den Stirnseiten verbunden, beispielsweise verklebt sein. Alternativ können die Reibkörper unabhängig von der Gestalt der Kontaktflächen der Rollen an den Pendelmassen beispielsweise als Reibscheiben angeordnet sein.According to a further embodiment, the rollers may have at least one, preferably one, extending through the central axis of the connecting opening of the end faces, are introduced into the axially fixed Reibwertmindernde friction body. Alternatively, corresponding blind holes may be provided on the end faces. The friction body may be formed as a clip with corresponding pins. The pins can be pressed or glued into the openings. The contact surfaces of the clips can be small, equal to or greater than the cross-sectional area of the rollers, in particular when using plastic clips. As an alternative to the introduction of the friction body in the frontal openings, these can be connected in a planar manner to the end faces, for example adhesively bonded. Alternatively, the friction body can be arranged independently of the shape of the contact surfaces of the rollers on the pendulum masses, for example, as friction disks.
Die an den Rollen oder an den Pendelwangen aufgenommenen Reibkörper bilden mit ihrem Reibpartner eine Reibpaarung mit vermindertem Reibwert. Hierzu können die Reibkörper beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein. Alternativ können die Reibkörper aus Stahl hergestellt sein. The recorded on the rollers or on the pendulum cheeks friction body form with its friction partner a friction pair with reduced coefficient of friction. For this purpose, the friction body can be made for example of plastic. Alternatively, the friction bodies may be made of steel.
Die Rollen können gegenüber den Pendelwangen im Wesentlichen kontaktlos angeordnet sein. Insbesondere aus Toleranzgründen können die Rollen gegenüber den Pendelwangen ein Axialspiel aufweisen. The rollers can be arranged substantially contactless with respect to the pendulum cheeks. In particular, for tolerance reasons, the rollers can have an axial play relative to the pendulum cheeks.
Die Erfindung wird anhand der in den
und
and
Die
Die Pendelmassen
Die
Die
Wie in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fliehkraftpendel centrifugal pendulum
- 1a1a
- Fliehkraftpendel centrifugal pendulum
- 1b1b
- Fliehkraftpendel centrifugal pendulum
- 1c1c
- Fliehkraftpendel centrifugal pendulum
- 22
- Pendelflansch pendulum
- 2a2a
- Pendelflansch pendulum
- 2b2 B
- Pendelflansch pendulum
- 2c2c
- Pendelflansch pendulum
- 33
- Pendelmasse pendulum mass
- 3a3a
- Pendelmasse pendulum mass
- 3b3b
- Pendelmasse pendulum mass
- 3c3c
- Pendelmasse pendulum mass
- 44
- Pendelwange pendulum cheek
- 4a4a
- Pendelwange pendulum cheek
- 4b4b
- Pendelwange pendulum cheek
- 4c4c
- Pendelwange pendulum cheek
- 55
- Verbindungsteil connecting part
- 66
- Pendellager aligning bearing
- 77
- Laufbahn career
- 88th
- Laufbahn career
- 99
- Rolle role
- 9a9a
- Rolle role
- 9b 9b
- Rolle role
- 1010
- Stirnseite front
- 10b10b
- Stirnseite front
- 1111
- Erhebung survey
- 11a11a
- Erhebung survey
- 11b11b
- Erhebung survey
- 11c11c
- Erhebung survey
- 1212
- Kuppe knoll
- 12a12a
- Spitze top
- 12c12c
- Kuppe knoll
- 1313
- Kontaktfläche contact area
- 13a13a
- Kontaktfläche contact area
- 13b13b
- Kontaktfläche contact area
- 13c13c
- Kontaktfläche contact area
- 14b14b
- Verbindungsöffnung connecting opening
- 14c14c
- Verbindungsöffnung connecting opening
- 15b15b
- Clips clips
- 15c15c
- Clips clips
- 16b16b
- Stift pen
- 17b17b
- Axialspiel end play
- dd
- Drehachse axis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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