DE102017102335A1 - centrifugal pendulum - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- 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
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel (1) mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Trägerteil (2) und über den Umfang verteilt an diesem in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (d) pendelnd aufgehängten Pendelmassen (5). Um eine Geräuschbildung des Fliehkraftpendels (1) insbesondere während Start/Stopp-Vorgängen zu verringern, weisen das Trägerteil (2) und/oder die Pendelmassen (5) eine luftschalldämmende Beschichtung (8, 9) auf.The invention relates to a centrifugal pendulum (1) with a carrier part (2) arranged rotatably about a rotation axis (d) and distributed over the circumference at this pendulum mass (5) suspended in a plane perpendicular to the axis of rotation (d). In order to reduce the noise of the centrifugal force pendulum (1), in particular during start / stop operations, the carrier part (2) and / or the pendulum masses (5) have an airborne sound insulating coating (8, 9).
Description
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Trägerteil und über den Umfang verteilt an diesem in einer Ebene senkrecht zur Drehachse pendelnd aufgehängten Pendelmassen.The invention relates to a centrifugal pendulum with a rotatable about a rotation axis arranged support member and distributed over the circumference of this pendulum pendulum suspended in a plane perpendicular to the axis of rotation pendulum pendulum.
Fliehkraftpendel sind aus Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen hinreichend bekannt. Hierbei ist um eine Drehachse beispielsweise einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes oder dergleichen ein Trägerteil verdrehbar aufgenommen. An dem Trägerteil sind über den Umfang verteilt Pendelmassen angeordnet, die in einer Ebene senkrecht zu der Drehachse gegenüber dem Trägerteil pendelnd an dem Trägerteil aufgehängt sind. Durch diese pendelnde Aufhängung bilden die Pendelmassen im Fliehkraftfeld des drehenden Trägerteils einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger, indem die Pendelmassen durch entsprechende Auslenkung dem Antriebsstrang während Drehmomentspitzen Energie entziehen und bei Drehmomentminima zuführen.Centrifugal pendulum are sufficiently known from drive trains of motor vehicles. Here, a support member is rotatably received about an axis of rotation, for example, a crankshaft of an internal combustion engine, a transmission input shaft of a transmission or the like. Pendulum masses distributed over the circumference are arranged on the support part, which are suspended in a plane perpendicular to the axis of rotation with respect to the support part in a pendulum fashion on the support part. Due to this pendulum suspension, the pendulum masses in the centrifugal force field of the rotating support member form a speed-adaptive torsional vibration damper by withdrawing the pendulum mass energy through corresponding deflection of the drive train during torque peaks and feed at torque minima.
Beispielsweise können – wie aus der
Ein Fliehkraftpendel kann – wie beispielsweise anhand der oben genannten Druckschriften
Hierbei können insbesondere während Start/Stoppvorgängen der Brennkraftmaschine Geräusche über Luftschall übertragen werden und den Komfort des Kraftfahrzeugs beeinträchtigen. In this case, noises can be transmitted via airborne sound, in particular during start / stop operations of the internal combustion engine, and impair the comfort of the motor vehicle.
Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung eines Fliehkraftpendels. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, das Geräuschverhalten des Fliehkraftpendels zu verbessern. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung Luftschallemissionen des Fliehkraftpendels zu verringern.The object of the invention is the advantageous development of a centrifugal pendulum. In particular, the object of the invention is to improve the noise behavior of the centrifugal pendulum. In particular, the object of the invention is to reduce airborne emissions of the 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
Das vorgeschlagene Fliehkraftpendel enthält ein um eine Drehachse verdrehbar angeordnetes Trägerteil und über den Umfang verteilt an diesem in einer Ebene senkrecht zur Drehachse pendelnd aufgehängte Pendelmassen. The proposed centrifugal pendulum contains a rotatably mounted about a rotation axis arranged support member and distributed over the circumference of this pendulum in a plane perpendicular to the rotational axis pendulum suspended pendulum masses.
Die Pendelmassen sind dabei exzentrisch zur Drehachse pendelnd beispielsweise mittels Pendellagern bevorzugt an dem ersten Teil der Tilgermasse aufgehängt und nehmen unter Fliehkrafteinwirkung ihre Arbeitsposition ein, die durch die Drehschwingungen unter Energieaufnahme verstimmt wird, so dass ein tilgender Effekt auftritt. The pendulum masses are eccentric to the rotation axis oscillating, for example by means of pendulum bearings preferably suspended from the first part of the absorber mass and take under centrifugal force their working position, which is detuned by the torsional vibrations while absorbing energy, so that a redeeming effect occurs.
Die Pendellager sind hierbei aus komplementär zueinander ausgebildeten Laufbahnen in dem ersten Teil der Tilgermasse und in den Pendelmassen gebildet, auf denen jeweils ein Wälzkörper, beispielsweise eine Pendelrolle abwälzt. Die Pendellager bilden dabei eine vorgegebene Pendelbewegung ab, die kreisbogenförmig oder in nahezu jeder beliebigen Form ausgebildet, beispielsweise gegenüber der Kreisbogenform so verstimmt, beispielsweise endseitig mit verringertem Radius versehen sein kann, dass Anschläge der Pendelmassen an den maximalen Schwingwinkeln unwahrscheinlich sind. Die Pendellager werden beispielsweise mittels Ausnehmungen in dem ersten Teil der Tilgermasse und in den Pendelmassen dargestellt, wobei an den Ausnehmungen entsprechend ausgebildete Laufbahnen vorgesehen sind, auf denen die Laufbahnen übergreifende Wälzkörper wie Pendelrollen oder dergleichen abwälzen.The pendulum bearings are in this case formed of complementary trained raceways in the first part of the absorber mass and in the pendulum masses, on each of which a rolling element, for example, rolls a spherical roller. The pendulum bearings form a predetermined pendulum motion, the circular arc or formed in almost any arbitrary shape, for example against the circular arc shape so detuned, for example, end may be provided with reduced radius that attacks the pendulum masses at the maximum oscillation angles are unlikely. The self-aligning bearings are represented, for example, by means of recesses in the first part of the absorber mass and in the pendulum masses, correspondingly formed raceways being provided on the recesses on which the raceways overlap rolling elements such as spherical rollers or the like.
Die Laufbahnen können im einfachsten Fall eine monofilare Aufhängung der Pendelmassen im Sinne eines Fadenpendels abbilden, es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, eine bifilare Aufhängung der Pendelmassen mittels zweier in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager abzubilden. Hierbei kann eine einer parallelen Anordnung der Pendelfäden entsprechende Pendelbewegung vorgesehen sein. Bevorzugt wird eine einer trapezförmigen Anordnung der Pendelfäden entsprechende Pendelführung vorgeschlagen, bei der die Pendelmassen zusätzlich während der Pendelbewegung eine Eigenrotation ausführen, so dass eine zusätzliche Massenträgheit und damit eine verbesserte Isolationswirkung vorgesehen werden kann.In the simplest case, the raceways can image a monofilar suspension of the pendulum masses in the sense of a pendulum of a pendulum, but it has proved advantageous to image a bifilar suspension of the pendulum masses by means of two pendulum bearings spaced apart in the circumferential direction. In this case, a pendulum movement corresponding to a parallel arrangement of the pendulum threads can be provided. Preferably, a pendulum guide corresponding to a trapezoidal arrangement of the pendulum threads is proposed, in which the pendulum masses additionally perform a self-rotation during the pendulum motion, so that an additional mass inertia and thus an improved insulation effect can be provided.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels kann das Trägerteil als Pendelflansch ausgebildet sein, an dem beidseitig Pendelmassenteile angeordnet sind. Axial gegenüberliegende Pendelmassenteile sind hierbei mittels Verbindungsmittel beispielsweise Bolzen, Zwischenscheiben oder dergleichen miteinander fest verbunden und bilden jeweils eine Pendelmasse. Die Verbindungsmittel durchgreifen dabei Ausnehmungen im Pendelflansch, die so bemessen sind, dass der vorgesehene Schwingwinkel der Pendelmassen ohne Anschlag eingehalten werden kann. Der Schwingwinkel kann durch die Ausnehmungen und die Verbindungsmittel bevorzugt unter Zwischenlage eines Anschlagpuffers begrenzt sein. According to an advantageous embodiment of the centrifugal pendulum, the support member may be formed as a pendulum on which pendulum masses are arranged on both sides. Axially opposite pendulum mass parts are in this case by means of connecting means such as bolts, washers or the like firmly connected to each other and each form a pendulum mass. The connecting means pass through recesses in the pendulum, which are dimensioned so that the intended swing angle of the pendulum masses can be met without a stop. The swing angle may be limited by the recesses and the connecting means preferably with the interposition of a stop buffer.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform des Fliehkraftpendels kann das Trägerteil aus zwei Seitenteilen beispielsweise aus Blech gebildet sein. Diese Seitenteilenteile bilden einen axialen Aufnahmebereich aus, in dem die Pendelmassen axial zwischen den Seitenteilen aufgenommen sind. Zur Befestigung der Seitenteile und/oder Bildung einer Kapselung des Aufnahmebereichs können die Seitenteile radial außen und/oder radial innen aneinander gelegt sein. Hierbei können eines der beiden oder beide Scheibenteile mit einem weiteren Bauteil einer Vorrichtung des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einem Drehschwingungsdämpfer wie Zweimassenschwungrad, einer Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung oder dem Gehäuse der Reibungskupplung wie Einfach- oder Doppelkupplung, einem hydrodynamischen Drehmomentwandler innerhalb und/oder außerhalb des Wandlergehäuses vernietet, verschweißt, verschraubt, verstemmt oder in ähnlicher Weise verbunden sein. Es versteht sich, dass ein Pendelflansch der vorhergehenden Ausführungsform für die für diese Ausführungsform vorgeschlagenen Vorrichtungen in derselben Weise vorgesehen und mit entsprechenden Bauteilen verbunden sein kann.According to an alternative embodiment of the centrifugal pendulum, the carrier part may be formed of two side parts, for example made of sheet metal. These side member parts form an axial receiving region in which the pendulum masses are received axially between the side parts. For attachment of the side parts and / or formation of an encapsulation of the receiving area, the side parts can be placed radially on the outside and / or radially inside one another. Here, one of the two or both disc parts with another component of a device of the drive train of the motor vehicle, such as a torsional vibration damper such as dual mass flywheel, a clutch disc of a friction clutch or the housing of the friction clutch such as single or double clutch, a hydrodynamic torque converter inside and / or outside of the converter housing riveted, welded, bolted, caulked or connected in a similar manner. It is understood that a pendulum flange of the previous embodiment may be provided in the same manner for the devices proposed for this embodiment and connected to corresponding components.
Zur Verringerung der Geräuschbildung des Fliehkraftpendels wird vorgeschlagen, das Trägerteil und/oder die Pendelmassen mit einer luftschalldämmenden Beschichtung zu versehen. Hierbei kann eine teilweise oder vollständige Beschichtung vorgesehen sein, wobei die Wälzflächen der Pendellager, beispielsweise die Laufbahnen ausgespart bleiben. Beispielsweise kann bei ausreichendem axialem Bauraum die Beschichtung axial zwischen dem Trägerteil und den Pendelmassen an dem Trägerteil und/oder an den Pendelmassen aufgebracht sein.To reduce the noise of the centrifugal pendulum pendulum is proposed to provide the support member and / or pendulum masses with an airborne sound insulation coating. Here, a partial or complete coating may be provided, wherein the rolling surfaces of the self-aligning bearings, such as the raceways remain recessed. For example, with sufficient axial space, the coating can be applied axially between the carrier part and the pendulum masses on the carrier part and / or on the pendulum masses.
Hierdurch wird insbesondere Luftschall des Fliehkraftpendels insbesondere während Start/Stoppvorgängen aufgrund von beispielsweise durch Reibung, Anschläge, Stößen oder dergleichen angeregten Schwingungsvorgängen der Bauteile des Fliehkraftpendels eliminiert beziehungsweise zumindest verringert. In this way, in particular, airborne noise of the centrifugal pendulum, in particular during start / stop operations due to, for example, by friction, stops, shocks or the like excited oscillations of the components of the centrifugal pendulum pendulum eliminated or at least reduced.
In vorteilhafter Weise ist die Beschichtung aus einem kinetische Schwingungsenergie aufnehmenden Werkstoff gebildet. Es wird ein entsprechender Werkstoff vorgesehen, welcher ein hohes Dämpfungspotential durch folgende Werkstoffeigenschaften aufweisen kann:
- • Aufnahme der kinetischen Schwingungsenergie in einer Kunststoffmatrix, wobei Schwingungen in der zähen Kunststoffmatrix stark gedämpft werden,
- • Senkung der Eigenfrequenz der beschichteten Bauteile
- • Vermeidung von lokalen Schwingungen an den beschichteten Bauteilen.
- Absorption of the kinetic vibration energy in a plastic matrix, whereby vibrations in the tough plastic matrix are strongly attenuated,
- • Reduction of the natural frequency of the coated components
- • Avoidance of local vibrations on the coated components.
Der vorgeschlagene Werkstoff zur Beschichtung des Trägerteils und/oder der Pendelmassen zur Bildung der Beschichtung wird beispielsweise durch Folieren, Spritzen, Streichen, Spachteln, Walzen, Tauchen, Kleben oder dergleichen aufgebracht. The proposed material for coating the carrier part and / or the pendulum masses to form the coating is applied for example by foliation, spraying, brushing, filling, rolling, dipping, gluing or the like.
In vorteilhafter Weise kann die Beschichtung aus einer Sandwichfolie zumindest aus Lagen eines Kunststoffs und einer Metallfolie gebildet sein. Hierbei kann die Kunststofflage selbstklebend oder mit einer Klebeschicht versehen sein. Hierbei kann die Metallschicht als Schutzschicht dienen. Beispielsweise kann der Kunststoff als Butyl-Kautschuk-Matrix, sogenanntes Alubutyl, und/oder die Metallfolie als Aluminiumfolie vorgesehen sein. Dieser Werkstoff besteht aus einer zähen, gut verarbeitbaren Butyl-Kautschuk-Matrix mit sehr guten Dämpfungseigenschaften. Zusätzlich besitzt der Werkstoff eine dünne Trägerfolie aus Aluminium welche die Butyl-Kautschuk-Matrix stabilisiert. Alubutyl lässt sich sehr gut verarbeiten auch auf geometrisch komplizierten Teilen. Alubutyl besitzt ein geringeres Flächengewicht als Bitumenmatten, welche ebenfalls als Beschichtung dienen können, weist bessere Dämpfungseigenschaften auf und ist temperaturbeständiger.Advantageously, the coating may be formed from a sandwich film at least of layers of a plastic and a metal foil. Here, the plastic layer may be self-adhesive or provided with an adhesive layer. Here, the metal layer can serve as a protective layer. For example, the plastic may be provided as butyl-rubber matrix, so-called alubutyl, and / or the metal foil as aluminum foil. This material consists of a tough, easy to process butyl rubber matrix with very good damping properties. In addition, the material has a thin aluminum support film which stabilizes the butyl rubber matrix. Alubutyl can be processed very well even on geometrically complicated parts. Alubutyl has a lower basis weight than bitumen mats, which can also serve as a coating, has better damping properties and is more temperature-resistant.
Alternativ kann die Beschichtung als Pastenauftrag vorgesehen sein. Beispielsweise kann Dämmpaste „eXvibration“ der Firma Brax oder dergleichen vorgesehen sein. Alternatively, the coating may be provided as a paste application. For example, insulating paste "eXvibration" Brax or the like may be provided.
Die Beschichtung weist in vorteilhafter Weise eine Dicke kleiner 2 mm, bevorzugt kleiner gleich 1 mm auf.The coating advantageously has a thickness of less than 2 mm, preferably less than or equal to 1 mm.
Die Erfindung wird anhand der in den
Die
Das Trägerteil
Die Pendelmassen
Um Luftschall des Fliehkraftpendels
Eine durchgängige Beschichtung
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fliehkraftpendel centrifugal pendulum
- 1a1a
- Fliehkraftpendel centrifugal pendulum
- 22
- Trägerteil support part
- 2a2a
- Trägerteil support part
- 33
- Niet rivet
- 3a3a
- Niet rivet
- 44
- Bauteil component
- 4a4a
- Bauteil component
- 55
- Pendelmasse pendulum mass
- 5a5a
- Pendelmasse pendulum mass
- 66
- Pendelmassenteil Pendulum mass part
- 77
- Pendelflansch pendulum
- 7a7a
- Seitenteil side panel
- 88th
- Beschichtung coating
- 8a8a
- Beschichtung coating
- 99
- Beschichtung coating
- 9a9a
- Beschichtung coating
- 1010
- Werkstoff material
- 1111
- Aluminiumfolie aluminum foil
- 1212
- Dämpfungsmasse damping mass
- 1313
- Abdeckfolie cover
- dd
- Drehachse axis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- EP 2600030 A1 [0004] EP 2600030 A1 [0004]
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Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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