DE102016221920A1 - Method for producing a centrifugal pendulum and centrifugal pendulum - Google Patents
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- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- 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
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fliehkraftpendels (1) und ein mittels dieses Verfahrens hergestelltes Fliehkraftpendel (1) mit einem um eine Drehachse (d) angeordneten Pendelmassenträger (2) sowie über den Umfang verteilt angeordneten, in Ausnehmungen (4) des Pendelmassenträgers (2) aufgenommenen Pendelmassen (3). Um Werkzeugkosten und Stückkosten zu sparen, wird ein den Pendelmassenträger (2) und die Pendelmassen (3) einteilig enthaltendes Rohteil (9) aus Blech hergestellt und der Pendelmassenträger (2) und die Pendelmassen (3) werden anschließend vereinzelt.The invention relates to a method for producing a centrifugal pendulum (1) and a centrifugal pendulum (1) produced by means of this method with a pendulum mass carrier (2) arranged around a rotation axis (d) and distributed over the circumference, in recesses (4) of the pendulum mass carrier ( 2) received pendulum masses (3). In order to save tooling costs and unit costs, a blank (9) containing the pendulum mass carrier (2) and the pendulum masses (3) is made of sheet metal and the pendulum mass carrier (2) and the pendulum masses (3) are then separated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fliehkraftpendels und ein mittels dieses Verfahrens hergestelltes Fliehkraftpendel mit einem um eine Drehachse angeordneten Pendelmassenträger sowie über den Umfang verteilt angeordneten, in Ausnehmungen des Pendelmassenträgers aufgenommenen Pendelmassen. Fliehkraftpendel dienen insbesondere in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen mit drehzahlbehafteter Brennkraftmaschine der Drehschwingungsisolation. Hierzu weist das Fliehkraftpendel einen um eine Drehachse, beispielsweise die Drehachse der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger auf, an dem über den Umfang verteilt Pendelmassen pendelfähig mittels Pendellagern vorgegeben sind. Bei sich drehendem Pendelmassenträger werden die Pendelmassen nach radial außen beschleunigt und sind mittels der Pendellager auf einer vorgegebenen Pendelbahn verlagerbar, so dass sich diese bei Auftreten von Drehschwingungen entgegen der Wirkung der Fliehkraft auf kleinere Radien verlagern können und damit drehzahladaptiv die Drehschwingungen tilgen.The invention relates to a method for producing a centrifugal pendulum and a centrifugal pendulum produced by means of this method with a pendulum mass carrier arranged around a rotation axis and distributed over the circumference, received in recesses of the pendulum mass carrier pendulum masses. Centrifugal pendulum serve in particular in drive trains of motor vehicles with speed-driven internal combustion engine of the torsional vibration isolation. For this purpose, the centrifugal pendulum on a about an axis of rotation, for example, the axis of rotation of the crankshaft of the internal combustion engine, rotatably arranged pendulum mass carrier on which distributed over the circumference pendulum masses are given pendulum by means of pendulum bearings. When rotating pendulum mass carrier the pendulum masses are accelerated radially outward and are displaced by means of spherical bearings on a given pendulum, so that they can shift against the action of centrifugal force on the occurrence of torsional vibrations to smaller radii and thus speed-adaptively cancel the torsional vibrations.
Eine typische Anordnung der Pendelmassen an einem Pendelmassenträger ist aus der
Aus der
Die
Die vorgeschlagenen Fliehkraftpendel werden bevorzugt mittels Stanz- und gegebenenfalls Stanzumformungsverfahren hergestellt. Hierbei werden der Pendelmassenträger und die Pendelmassen nach Möglichkeit unter Begrenzung von Stanzausschuss und verringertem Werkzeugaufwand hergestellt, indem beispielsweise mehrere Pendelmassen mittels eines Stanzwerkzeugs aus einer Blechplatine hergestellt werden.The proposed centrifugal pendulum pendulum are preferably produced by means of stamping and optionally stamping. Here, the pendulum mass carrier and pendulum masses are produced as far as possible with the limitation of punching and reduced tooling, for example, by several pendulum masses are made by means of a punching tool from a sheet metal blank.
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zur Herstellung eines Fliehkraftpendels, bei dem die Werkzeug- und Stückkosten verringert werden. Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges Fliehkraftpendel vorzuschlagen. Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung, ein besonders schmales Fliehkraftpendel vorzuschlagen.The object of the invention is the development of a method for producing a centrifugal pendulum, in which the tool and unit costs are reduced. Another object of the invention to provide a cost-effective centrifugal pendulum. Another object of the invention is to propose a particularly narrow centrifugal pendulum.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.The object is solved by the subject matter of claim 1. The dependent of the claim 1 claims give advantageous embodiments of the subject matter of claim 1 again.
Das vorgeschlagene Verfahren dient der Herstellung eines Fliehkraftpendels mit einem um eine Drehachse angeordneten Pendelmassenträger. An dem Pendelmassenträger sind über den Umfang verteilt angeordnete, in Ausnehmungen des Pendelmassenträgers aufgenommene Pendelmassen vorgesehen. Die Pendelmassen weisen dabei im Wesentlichen dieselbe Dicke wie der Pendelmassenträger auf, so dass besonders schmale Fliehkraftpendel vorgeschlagen werden können. Das Verfahren wird dabei so durchgeführt, dass ein den Pendelmassenträger und die Pendelmassen enthaltendes Rohteil aus Blech hergestellt wird. Hierbei sind die Pendelmassen direkt in den Ausnehmungen, die in ihrer Größe so dimensioniert sind, dass die Pendelmassen entlang eines vorgegebenen Schwingwinkels der Pendelmassenträger verlagerbar sind, aufgenommen. Es werden daher nur die für den Schwingwinkel erforderlichen Flächen aus dem Rohteil ausgestanzt, so dass die Pendelmassen bereits in den Ausnehmungen des Pendelmassenträgers beinhaltet sind. Hierdurch können mittels eines einzigen Stanzwerkzeugs der Pendelmassenträger und die Pendelmassen hergestellt werden. Hierdurch und durch den verringerten Stanzabfall kann ein besonders günstiges Fliehkraftpendel hergestellt werden.The proposed method is used to produce a centrifugal pendulum with a pendulum mass carrier arranged about an axis of rotation. On the pendulum mass carrier distributed over the circumference arranged, taken in recesses of the pendulum mass carrier pendulum masses are provided. The pendulum masses have substantially the same thickness as the pendulum mass carrier, so that particularly narrow centrifugal pendulum can be proposed. The process is carried out so that a blank containing the pendulum mass carrier and the pendulum masses is made of sheet metal. Here, the pendulum masses are directly in the recesses, which are dimensioned in size so that the pendulum masses are displaced along a predetermined angle of oscillation of the pendulum mass carrier, added. Therefore, only the surfaces required for the swing angle are punched out of the blank so that the pendulum masses are already included in the recesses of the pendulum mass carrier. As a result, the pendulum mass carrier and the pendulum masses can be produced by means of a single punching tool. This and the reduced punching waste a particularly favorable centrifugal pendulum can be produced.
Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn das Rohteil so ausgebildet wird, dass der Pendelmassenträger und die Pendelmassen einstückig ausgebildet sind, so dass die Pendelmassen in den Ausnehmungen zumindest bis zu einer Montage des Fliehkraftpendels positionsgenau fixiert sind. Zu einem vorgegebenen Zeitpunkt erfolgt anschließend die Vereinzelung des Pendelmassenträgers und der Pendelmassen, um die Funktion des Fliehkraftpendels in vorgesehener Weise sicherzustellen. It has proved to be advantageous if the blank is formed so that the pendulum mass carrier and the pendulum masses are integrally formed, so that the pendulum masses are fixed in the recesses at least up to a mounting of the centrifugal pendulum accurate position. At a given time, then the separation of the pendulum mass carrier and the pendulum masses to ensure the function of the centrifugal pendulum in the manner provided.
Die Herstellung des Rohteils kann mittels eines Stanzverfahrens vorgesehen werden. Hierbei kann jeweils zumindest eine Sollbruchstelle zwischen dem Pendelmassenträger und den Pendelmassen vorgesehen sein. Die Sollbruchstelle kann beispielsweise durch Materialschwächung beispielsweise durch Anprägen erfolgen. Sollten Pendelmassenträger und/oder Pendelmassen abhängig von der durch die Blechplatine vorgegebenen planen Form eine von der planen Ausbildung abweichende Form erhalten, kann beispielsweise ein Stanzumformformverfahren vorgesehen sein, um beispielsweise den Pendelflansch axial an vorgegebene Bauformen einer Einbausituation anzupassen, einen Flansch oder dergleichen anzuformen, Laschen oder dergleichen auszustellen und/oder Funktionselemente wie Nietwarzen oder dergleichen anzuprägen. Beispielsweise können die Pendelmassen unter Umformung wie beispielsweise Querfließpressen, Materialumlegen oder dergleichen von Material der Freiräume der Ausnehmungen unter Erhöhung der axialen Dicke der Pendelmassen zur Masseerhöhung hergestellt werden.The production of the blank can be provided by means of a stamping process. In this case, at least one predetermined breaking point between the pendulum mass carrier and the pendulum masses can be provided in each case. The predetermined breaking point can be done for example by material weakening, for example by impressing. If pendulum mass carriers and / or pendulum masses are given a shape deviating from the plan formation depending on the plan shape given by the sheet metal blank, a stamping forming method can be provided, for example to axially adapt the pendulum flange to predetermined configurations of a mounting situation, to form a flange or the like, tabs or the like exhibit and / or feature functional elements such as rivets or the like. For example, the pendulum masses can be made by forming material such as Querfließpressen, Materialumlegen or the like of material of the free spaces of the recesses while increasing the axial thickness of the pendulum masses for mass increase.
Durch das erst spätere in den Pendelmassenträger und die Pendelmassen vereinzelte Rohteil kann dieses als Ganzes gehärtet werden. Weitere Bearbeitungsschritte wie beispielsweise Beschichten, Lackieren, Polieren und/oder dergleichen können an dem Rohteil als Ganzes ausgeführt werden.By only later in the pendulum mass carrier and the pendulum masses isolated blank this can be cured as a whole. Other processing steps such as coating, painting, polishing and / or the like can be performed on the blank as a whole.
In bevorzugter Weise werkzeugfallend werden an dem Pendelmassenträger und an den Pendelmassen Laufbahnen angearbeitet. In Verbindung mit auf diesen abwälzenden Pendelrollen bilden die Laufbahnen jeweils ein Pendellager. Es hat sich dabei zur Ausbildung einer bifilaren Aufhängung der im Fliehkraftfeld des drehenden Pendelmassenträgers in einer Pendelebene senkrecht zur Drehachse pendelnd angeordneten Pendelmassen als vorteilhaft erwiesen, jede Pendelmasse mittels zwei in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager auszubilden. Hierbei liegen die radial äußeren Laufbahnen des Pendelmassenträgers im Wesentlichen den radial innen liegenden Laufbahnen der Pendelmasse jeweils eines Pendellagers gegenüber. In Umfangsrichtung zwischen den Pendellagern kann bevorzugt mittig eine Sollbruchstelle vorgesehen werden. Alternativ können mehrere über den Umfang verteilte Sollbruchstellen pro Pendelmasse am Innenumfang, am Außenumfang und/oder an den Seitenflächen der Pendelmassen und gegenüberliegenden Positionen des Pendelmassenträgers vorgesehen werden.In a preferred manner tool falling running tracks are worked on the pendulum mass carrier and the pendulum masses. In conjunction with these rolling-off spherical rollers, the raceways each form a self-aligning bearing. It has proven to be advantageous to form a bifilar suspension in the centrifugal force field of the rotating pendulum mass carrier in a pendulum plane perpendicular to the axis of rotation pendulum pendulum arranged to form each pendulum mass by means of two circumferentially spaced pendulum bearings. In this case, the radially outer raceways of the pendulum mass carrier are substantially opposite the radially inner raceways of the pendulum mass of a pendulum bearing. In the circumferential direction between the pendulum bearings may preferably be provided centrally a predetermined breaking point. Alternatively, a plurality of distributed over the circumference predetermined breaking points per pendulum mass on the inner circumference, on the outer circumference and / or on the side surfaces of the pendulum masses and opposite positions of the pendulum mass carrier can be provided.
Die Freiräume zwischen den Laufbahnen eines Pendellagers können so ausgebildet werden, dass die Pendelrollen vor der Vereinzelung des Pendelmassenträgers und der Pendelmassen eingefügt werden. Die zumindest eine Sollbruchstelle zwischen den Pendelmassen und dem Pendelmassenträger kann während des Fügens der Pendelrollen vorgesehen werden. Gegebenenfalls störende Grate oder Überstände können spanend, mittels Laser oder in anderer Weise entfernt werden. Es kann alternativ vorgesehen sein, die Freiräume zwischen den Laufbahnen des Pendelmassenträgers und der Pendelmassen bezüglich ihres Durchmessers kleiner als der Durchmesser der Pendelrollen auszubilden und die Pendelrollen erst nach der Vereinzelung von Pendelmassenträger und Pendelmassen einzubringen.The free spaces between the raceways of a pendulum bearing can be designed so that the spherical rollers are inserted before the separation of the pendulum mass carrier and the pendulum masses. The at least one predetermined breaking point between the pendulum masses and the pendulum mass carrier can be provided during the joining of the spherical rollers. If necessary, interfering burrs or supernatants can be removed by machining, by laser or in another way. It may alternatively be provided to form the free spaces between the tracks of the pendulum mass carrier and the pendulum masses with respect to their diameter smaller than the diameter of the spherical rollers and introduce the spherical rollers only after the separation of pendulum mass carriers and pendulum masses.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann nach dem Einbringen der Pendelrollen auf die Laufbahnen zur Bildung eines Pendellagers die Fügung von Seitenscheiben, die ein Herausfallen der Pendelrollen verhindern, vorgesehen werden. Die Seitenscheiben können an den Pendelmassen angebracht werden und können damit zusätzlich der Masseerhöhung der Pendelmassen dienen. Alternativ können die Seitenscheiben an dem Pendelmassenträger angeordnet sein. Die Seitenscheiben übergreifen dabei zumindest einen Teil der Pendelrollen radial.According to an advantageous embodiment of the method can be provided after the introduction of the spherical rollers on the raceways to form a self-aligning bearing the addition of side windows, which prevent falling out of the spherical rollers. The side windows can be attached to the pendulum masses and can thus additionally serve to increase the mass of the pendulum masses. Alternatively, the side windows can be arranged on the pendulum mass carrier. The side windows engage radially at least part of the spherical rollers.
Das vorgeschlagene, mittels des vorgeschlagenen Verfahrens hergestellte Fliehkraftpendel enthält einen um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger und zumindest zwei, beispielsweise zwei bis sechs über den Umfang verteilt angeordnete, an dem Pendelmassenträger mittels Pendellagern in einer Pendelebene senkrecht zur Drehachse entlang einer Pendelbahn pendelfähig aufgenommene Pendelmassen.The proposed centrifugal pendulum produced by the proposed method includes a pendulum mass carrier rotatably mounted about a rotation axis and at least two, for example two to six distributed over the circumference, pendulum masses suspended by pendulum bearings in a pendulum plane perpendicular to the axis of rotation along a pendulum track.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist jede Pendelmasse des vorgeschlagenen Fliehkraftpendels zwei in Umfangsrichtung beabstandete Pendellager auf, so dass die Pendel im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelmassenträgers bezüglich ihrer Pendelbahn einem Pendel mit bifilarer Aufhängung gleichen. Durch entsprechende Ausbildung der Laufbahnen können eine Pendelbewegung eines Pendels mit parallel oder trapezförmig angeordneten Pendelfäden oder eine Freiform der Pendelbewegung vorgesehen sein. In Umfangsrichtung zwischen den Pendellagern kann in bevorzugter Weise radial außen eine Sollbruchstelle zwischen den Pendelmassen und dem Pendelmassenträger angeordnet sein.In an advantageous embodiment, each pendulum mass of the proposed centrifugal pendulum on two circumferentially spaced pendulum bearings, so that the pendulum in the centrifugal force field of rotating about the rotation axis pendulum mass carrier with respect to their pendulum track a pendulum with bifilar suspension. By appropriate design of the raceways a pendulum movement of a pendulum with parallel or trapezoidal arranged pendulum threads or a freeform of the pendulum motion can be provided. In the circumferential direction between the pendulum bearings can preferably be arranged radially outside a predetermined breaking point between the pendulum masses and the pendulum mass carrier.
Die in den Ausnehmungen durch entsprechende Materialausschnitte, Ausstanzungen und dergleichen ausgebildeten Pendelmassen können werkzeugfallend ihre endgültige Form aufweisen. Beispielsweise können die Ausnehmungen Ausschnitte mit Laufbahnen an jeweils einer Pendelmasse und an dem Pendelmassenträger aufweisen, in die die Pendelrollen eingebracht sind. Die Pendelrollen können vor, nach oder mit dem Bruch der Sollbruchstelle eigebracht sein. The pendulum masses formed in the recesses by corresponding material cutouts, punched-outs and the like can have their final shape as far as the tool is concerned. For example, the recesses may have cutouts with raceways on each of a pendulum mass and on the pendulum mass carrier, in which the spherical rollers are introduced. The spherical rollers may be provided before, after or with the breaking of the predetermined breaking point.
Die Erfindung wird anhand der in den
-
1 eine Teilansicht eines Fliehkraftpendels, -
2 den oberen Teil des um eine Drehachse angeordneten Fliehkraftpendels der1 im Schnitt und -
3 eine Teilansicht eines Rohteils zur Herstellung des Fliehkraftpendels der1 und2 .
-
1 a partial view of a centrifugal pendulum, -
2 the upper part of the arranged around a rotation axis centrifugal pendulum of the1 on average and -
3 a partial view of a blank for the production of the centrifugal pendulum of1 and2 ,
Die
Um die Stückkosten und die Werkzeugkosten für das Fliehkraftpendel
Die
Die
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fliehkraftpendelcentrifugal pendulum
- 22
- PendelmassenträgerPendulum mass carrier
- 33
- Pendelmassependulum mass
- 44
- Ausnehmungrecess
- 55
- Pendellageraligning bearing
- 66
- Laufbahncareer
- 77
- Laufbahncareer
- 88th
- PendelrolleSpherical roller
- 99
- Rohteilblank
- 1010
- SollbruchstelleBreaking point
- 1111
- Freiraumfree space
- 1212
- Seitenscheibeside window
- dd
- Drehachseaxis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009021355 A1 [0002]DE 102009021355 A1 [0002]
- DE 102009042812 A1 [0003]DE 102009042812 A1 [0003]
- DE 102013214829 A1 [0004]DE 102013214829 A1 [0004]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R118 | Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority |