DE102017124023A1 - Centrifugal pendulum with a support flange and a friction device - Google Patents
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- 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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- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F2222/00—Special physical effects, e.g. nature of damping effects
- F16F2222/04—Friction
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel (1), eingesetzt in einer Drehmomentübertragungseinrichtung zur Dämpfung von Torsionsschwingungen, das einen um eine Drehachse rotierenden Trägerflansch (2) umfasst, dem beidseitig mehrere Pendelmassen (3, 4) zugeordnet sind, die über in Kulissenbahnen der Pendelmassen (3, 4) und des Trägerflansches (2) eingesetzte Pendelrollen beweglich geführt sind und das Fliehkraftpendel (1) als Maßnahme zur Beeinflussung von Auslenkungen der Pendelmassen (3, 4) in wenigstens einem von der Pendelmasse (3, 4) und dem Trägerflansch (4) axial begrenzten Spaltmaß (S) zumindest ein Reibelement (6) lagefixiert eingesetzt ist, das von zumindest einem Federmittel (10) unmittelbar oder mittelbar beaufschlagt ist zur Bildung einer Reibeinrichtung (5). The invention relates to a centrifugal pendulum (1), used in a torque transmission device for damping torsional vibrations, comprising a support flange (2) rotating about a rotation axis, on both sides of a plurality of pendulum masses (3, 4) are assigned, which in via link paths of the pendulum masses (3 , 4) and the support flange (2) used pendulum rollers are movably guided and the centrifugal pendulum (1) as a measure for influencing deflections of the pendulum masses (3, 4) in at least one of the pendulum mass (3, 4) and the support flange (4) axially limited gap (S) at least one friction element (6) is fixed in position, which is acted upon by at least one spring means (10) directly or indirectly to form a friction device (5).
Description
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel, das in einer Drehmomentübertragungseinrichtung zur Dämpfung von Torsionsschwingungen eingesetzt ist und das einen um eine Drehachse rotierenden Trägerflansch umfasst. Dem Trägerflansch sind beidseitig mehrere Pendelmassen zugeordnet, die über in Kulissenbahnen der Pendelmassen und des Trägerflansches eingesetzte Pendelrollen beweglich geführt sind. Das Fliehkraftpendel umfasst Maßnahmen zur Beeinflussung von Auslenkungen der Pendelmassen.The invention relates to a centrifugal pendulum which is used in a torque transmission device for damping torsional vibrations and which comprises a carrier flange rotating about an axis of rotation. The support flange are assigned on both sides a plurality of pendulum masses, which are movably guided by guide rollers used in slide tracks of the pendulum masses and the support flange. The centrifugal pendulum comprises measures for influencing deflections of the pendulum masses.
Fliehkraftpendel werden zur Schwingungsdämpfung, insbesondere zur Isolation von Drehschwingungen in Drehmomentübertragungseinrichtungen eingesetzt, die für Antriebsstränge von brennkraftmaschinengetriebenen Fahrzeugen bestimmt sind. Dabei wird die Schwingungsenergie bzw. die Schwingungsamplitude gedämpft oder getilgt, indem Pendelmassen der Fliehkraftpendelanordnung gegenläufig zu den zu tilgenden Schwingungen schwingen. Durch diese Schwingungen wird phasenselektiv dem Antriebsstrang Energie entzogen und wieder zugeführt, so dass insgesamt eine Beruhigung des Antriebsstrangs eintritt.Centrifugal pendulums are used for vibration damping, in particular for the isolation of torsional vibrations in torque transmission devices, which are intended for drive trains of internal combustion engine-powered vehicles. In this case, the vibration energy or the vibration amplitude is damped or eradicated by oscillating pendulum masses of the centrifugal pendulum assembly in opposite directions to the oscillations to be settled. As a result of these oscillations, phase-selectively energy is withdrawn from the drive train and supplied again, so that an overall reassurance of the drive train occurs.
Das Fliehkraftpendel (FKP) umfasst im Wesentlichen einen beispielsweise an einer Schalttrennkupplung, einer Drehmomentübertragungseinrichtung oder einer Getriebeeingangswelle mittelbar befestigten, auch Pendelflansch genannten Trägerflansch, an dem Pendelmassen beweglich angeordnet sind. Jede Pendelmasse weist langlochartige Kulissen- oder Führungsbahnen auf, in denen Laufrollen geführt sind, die am Trägerflansch in gegenläufige Führungsbahnen eingreifen. Die langlochartigen Führungsbahnen sind so ausgelegt, dass die Pendelmassen pendeln können und bei einer Drehzahlschwankung zur Dämpfung von Drehschwingungen ein entgegengerichtetes Rückstellmoment erzeugen. Wenn die Pendelmasse zu ihrer Mittellage maximal weit ausschwingt, kann die Pendelmasse an einem den maximalen Schwingwinkel der Pendelmasse begrenzenden Anschlag anschlagen. Dabei wird die Funktion des Fliehkraftpendels unterbrochen, verbunden mit einer Geräuschentwicklung.The centrifugal pendulum pendulum (FKP) essentially comprises a, for example, on a gearshift clutch, a torque transfer device or a transmission input shaft indirectly mounted, also called pendulum flange on which pendulum masses are movably arranged. Each pendulum mass has slot-like link or guideways, in which rollers are guided, which engage the support flange in opposite guideways. The slot-like guideways are designed so that the pendulum masses can oscillate and generate an opposing return torque at a speed fluctuation for damping of torsional vibrations. If the pendulum mass swings to its maximum center position, the pendulum mass can strike at a limiting the maximum swing angle of the pendulum mass stop. The function of the centrifugal pendulum is interrupted, combined with a noise.
Aus der
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, für ein Fliehkraftpendel mit nur einem Trägerflansch mittels einer einfachen und kostengünstigen Reibeinrichtung ein Anschlagen der Pendelmassen zu unterbinden, zur Reduzierung der Geräuschemission.The object of the present invention is to prevent a striking of the pendulum masses for a centrifugal pendulum with only one support flange by means of a simple and inexpensive friction device, to reduce the noise emission.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands wieder.This object is solved by the subject matter of
Der Aufbau des erfindungsgemäßen Fliehkraftpendels sieht vor, dass in wenigstens einem von der Pendelmasse und dem Trägerflansch axial begrenzten Spaltmaß zumindest ein Reibelement lagefixiert eingesetzt ist, das von zumindest einem separaten Federmittel unmittelbar oder mittelbar kraftbeaufschlagt ist, zur Bildung einer Reibeinrichtung.The structure of the centrifugal pendulum pendulum according to the invention provides that in at least one of the pendulum mass and the support flange axially limited gap at least one friction element is inserted fixed in position, which is directly or indirectly acted upon by at least one separate spring means to form a friction device.
Vorteilhaft kann mit der Erfindung für ein Fliehkraftpendel mit nur einem Trägerflansch ein Schwingwinkel, eine Schwingbewegung der Pendelmassen bzw. deren Schwingungsamplitude reduziert werden. Gleichzeitig gewährleistet die Reibeinrichtung eine konstante Reibung, wodurch die Pendelmassen bei einer die Schwerkraft unterschreitende Fliehkraft, insbesondere in der Start- und Stoppphase der Brennkraftmaschine, in ihren radialen Positionen gehalten werden. Außerdem verhindert die erfindungsgemäße Reibeinrichtung generell dynamische Bewegungen der Pendelmassen beispielsweise bei einer auftretenden Drehungleichförmigkeit der Brennkraftmaschine, die bislang häufig zu einem nachteiligen Anschlagen der Pendelmassen führte. Folglich wird durch die Erfindung ein metallischer Kontakt zwischen den beweglich angeordneten Pendelmassen und dem Trägerflansch, insbesondere zwischen den Führungsrollen und den Endanschlägen in den Kulissenbahnen, wirksam unterbunden.Advantageously, with the invention for a centrifugal pendulum with only one support flange, a swing angle, a swinging movement of the pendulum masses or their vibration amplitude can be reduced. At the same time the friction device ensures a constant friction, whereby the pendulum masses are kept in their radial positions at a centrifugal force falling below the gravity, in particular in the start and stop phase of the internal combustion engine. In addition, the friction device according to the invention generally prevents dynamic movements of the pendulum masses, for example, in a occurring rotational nonuniformity of the internal combustion engine, which previously often led to a disadvantageous striking the pendulum masses. Consequently, a metallic contact between the movably arranged pendulum masses and the support flange, in particular between the guide rollers and the end stops in the slide tracks, effectively prevented by the invention.
Weiterhin stellt sich durch die Erfindung ein verringerter, Funktionsstörungen auslösender Verschleiß des Fliehkraftpendels ein, was sich positiv auf die Lebensdauer des Fliehkraftpendels auswirkt. Mit der Erfindung kann vorteilhaft ein vom Aufbau einfaches und mit geringen Kosten herstellbares Fliehkraftpendel dargestellt werden, dessen Wirkungsweise auf einen Drehzahlbereich oberhalb einer Minimaldrehzahl beschränkt und die Dämpfungswirkung unterhalb dieser Drehzahl eingeschränkt oder unterbunden ist.Furthermore, the invention provides a reduced, malfunction triggering wear of the centrifugal pendulum, which has a positive effect on the life of the centrifugal pendulum. With the invention can be represented by a simple and producible at low cost centrifugal pendulum advantageous whose operation on a speed range above a Limited minimum speed and the damping effect is limited or suppressed below this speed.
Die sich durch das erfindungsgemäß aufgebaute Fliehkraftpendel einstellende reduzierte Geräuschemission, insbesondere bei geringen Drehzahlen der Brennkraftmaschine, nimmt positiven Einfluss auf den Fahr- und Geräuschkomfort des Fahrzeugs.The resulting by the inventively constructed centrifugal pendulum reduced noise emission, especially at low speeds of the internal combustion engine, has a positive influence on the driving and noise comfort of the vehicle.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist für das Fliehkraftpendel eine Reibeinrichtung vorgesehen, die zumindest ein den Trägerflansch bereichsweise umgreifendes und in den Pendelmassen geführtes Reibelement umfasst. Vorteilhaft gewährleistet die Reibeinrichtung über geeignete Einhängungen oder Befestigungen der Reibelemente während der Montage eine Zentrierung der Pendelmassen und des Trägerflansches. Dazu werden ein oder mehrere Reibelemente zwischen dem Flansch und den beiderseits des Trägerflansches positionierten Pendelmassen vorgespannt, indem durch Federklammern als Federmittel ausgelöste Kraft von außen die Pendelmassen beaufschlagen.According to an advantageous embodiment of the invention, a friction device is provided for the centrifugal force pendulum, which comprises at least one carrier flange partially encompassing and guided in the pendulum masses friction element. Advantageously, the friction device ensures suitable centering of the pendulum masses and the carrier flange via suitable suspensions or fastenings of the friction elements during assembly. For this purpose, one or more friction elements between the flange and the pendulum masses positioned on either side of the support flange are preloaded by externally applying the pendulum masses to the force induced by spring clips as spring means.
Ferner schließt die Erfindung eine Reibeinrichtung ein, deren Reibelement zumindest bereichsweise den Trägerflansch umgreift und gleichzeitig in den Pendelmassen geführt ist.Furthermore, the invention includes a friction device, the friction element at least partially encompasses the support flange and is guided simultaneously in the pendulum masses.
Die Pendelmassen werden mit getrennten, am Trägerflansch fixierten Federklammern als Federmittel axial über das Reibelement gegen den Trägerflansch vorgespannt. Dabei ist jede Federklammer mittelbar über eine, eine Reibscheibe einschließende Reibstelle an der Pendelmasse abgestützt. Über das Reibelement in Verbindung mit geeigneten Fixierungen sind der Flansch und die Pendelmassen bei der Montage zentriert. Bei dieser Variante werden ein oder mehrere zwischen den Pendelmassen und dem Trägerflansch angeordnete Reibelemente jeweils von der äußeren Kraft einer Federklammer vorgespannt. Die auch als Biegefeder zu bezeichnende Federklammer kann beispielsweise mehrere geschwungene Wellungen aufweisen, wobei konvex gestaltete Endbereiche kraftschlüssig an der jeweiligen Pendelmasse anliegen.The pendulum masses are biased with separate, fixed to the support flange spring clips as spring means axially over the friction element against the support flange. Each spring clip is indirectly supported on the pendulum mass via a friction point enclosing a friction disk. About the friction element in conjunction with suitable fixings, the flange and the pendulum masses are centered during assembly. In this variant, one or more arranged between the pendulum masses and the support flange friction elements are each biased by the external force of a spring clip. The spring clip, which can also be referred to as a spiral spring, can, for example, have a plurality of curved corrugations, wherein convex end regions rest positively on the respective pendulum mass.
Eine alternative Ausführungsform des Fliehkraftpendels umfasst eine Reibeinrichtung mit zwei getrennten, jeweils zwischen dem Trägerflansch und einer Pendelmasse angeordneten Reibelementen. Ein axiales Verspannen der Pendelmassen erfolgt über eine äußere Krafteinleitung. Dazu ist als Federmittel zumindest eine Zugfeder vorgesehen, die beispielsweise außen an den Pendelmassen geführten Haltescheiben oder direkt mit ihrem Federdrahtende an den Pendelmassen befestigt und die durch eine Öffnung im Trägerflansch sowie durch Öffnungen der Pendelmassen geführt ist.An alternative embodiment of the centrifugal pendulum comprises a friction device with two separate, each between the support flange and a pendulum mass arranged friction elements. An axial bracing of the pendulum masses via an external application of force. For this purpose, at least one tension spring is provided as a spring means, for example, externally attached to the pendulum masses holding disks or fixed directly to the spring wire end of the pendulum masses and which is guided through an opening in the support flange and through openings of the pendulum masses.
Ein weiteres Konzept gemäß der Erfindung sieht eine aus zwei getrennten Reibelementen bestehende Reibeinrichtung vor, die beidseitig einer Pendelmasse zugeordnet sind. Zur axialen Beaufschlagung der Pendelmasse ist wenigstens ein als Tellerfeder ausgeführtes Federmittel vorgesehen, das an einem benachbarten Bauteil, einer Umgebungskonstruktion des Fliehkraftpendels drehfixiert abgestützt ist. Beispielsweise ist die eine äußere Kraft auslösende Tellerfeder an einem Seitenblech einer abtriebsseitig angeordneten Schalttrennkupplung abgestützt.Another concept according to the invention provides a friction device consisting of two separate friction elements, which are assigned to a pendulum mass on both sides. For axial loading of the pendulum mass at least one designed as a plate spring spring means is provided which is rotationally fixedly supported on an adjacent component, an environmental construction of the centrifugal pendulum. For example, the plate spring which triggers an external force is supported on a side plate of a shift disconnect clutch arranged on the output side.
Weiterhin kann das Fliehkraftpendel als Reibeinrichtung getrennte Reibelemente einschließen, die an zugewandten Seiten der beabstandeten Pendelmassen angeordnet sind. Die Reibelemente sind jeweils von wenigstens einer an dem Trägerflansch drehfixierten Tellerfeder als Federmittel axial beaufschlagt, so dass innerhalb des Fliehkraftpendels jeweils synchron eine Kraft von innen auf das Reibelement eingeleitet wird.Furthermore, the centrifugal pendulum may include as friction means separate friction elements, which are arranged on facing sides of the spaced pendulum masses. The friction elements are in each case acted upon axially by at least one disk spring rotationally fixed to the support flange as a spring means, so that in each case a force is internally introduced onto the friction element from within within the centrifugal force pendulum.
Bei einer weiteren Variante weist die Reibeinrichtung zwei an beiden Seiten des Trägerflansches fixierte Reibelemente auf. Übereinstimmend werden die Reibelemente jeweils von einer Tellerfeder axial kraftbeaufschlagt, die eine Kraft von innen auf das Reibelement einleitet. Gegenseitig ist jede Tellerfeder an der zugehörigen Pendelmasse eingehängt bzw. befestigt, wodurch sich diese synchron zu den Pendelmassen bewegen kann.In a further variant, the friction device has two friction elements fixed on both sides of the carrier flange. Coincidentally, the friction elements are each acted upon axially by a plate spring, which introduces a force from the inside to the friction element. Mutually, each plate spring is mounted or attached to the associated pendulum mass, which can move synchronously with the pendulum masses.
Die im Wesentlichen ringförmig gestalteten Reibelemente der Reibeinrichtung sind bevorzugt aus einem verschleißfesten Kunststoff hergestellt. Dazu eignet sich beispielsweise Polyamid oder Polyacetal. Zur kostengünstigen Herstellung bietet es sich an, die einstückig ausgeführten Reibelemente mittels eines Spritzgussverfahrens herzustellen.The substantially annular frictional elements of the friction device are preferably made of a wear-resistant plastic. For example, polyamide or polyacetal is suitable for this purpose. For cost-effective production, it makes sense to produce the integrally running friction elements by means of an injection molding process.
Weiterhin sind in der Reibeinrichtung der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendel vorzugsweise aus Stahl hergestellte Federmittel wie Federklammern, Zugfedern oder Tellerfedern eingesetzt. Alternativ können aus einem hochfesten und hitzebeständigen Kunststoff hergestellte Federklammern verwendet werden, wozu sich beispielsweise ein mit Kohlenstofffasern verstärkter Kunststoff eignet.Furthermore, springs made of steel, such as spring clips, tension springs or disc springs, are preferably used in the friction device of the centrifugal pendulum pendulum according to the invention. Alternatively, spring clips made of a high strength and heat resistant plastic may be used, including, for example, a carbon fiber reinforced plastic.
Zur sicheren und dauerfesten Lagefixierung bietet es sich an, das Reibelement kraftschlüssig oder formschlüssig mit einer Pendelmasse oder dem Trägerflansch zu verbinden.For safe and permanent fixation it makes sense to frictionally or positively connect the friction with a pendulum mass or the support flange.
Alternativ oder ergänzend zu einer mechanischen Verbindung kann eine stoffschlüssige Befestigung des Reibelementes vorgesehen werden.Alternatively or in addition to a mechanical connection, a cohesive fastening of the friction element can be provided.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in sechs Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es zeigt:
-
1 : einen Ausschnitt eines Fliehkraftpendels mit einem Trägerflansch, an dem beidseitig Pendelmassen mittels einer Federklammer über Reibelemente abgestützt sind; -
2 :2 : das Fliehkraftpendel gemäß1 , bei dem die Pendelmassen von zwei Federklammern kraftbeaufschlagt sind; -
3 ein Fliehkraftpendel, dessen Pendelmassen mittels einer Zugfeder vorgespannt und über Reibelemente an dem Trägerflansch abgestützt sind; -
4 : ein Fliehkraftpendel, bei dem einer Pendelmasse beidseitig ein Reibelement zugeordnet ist und mittels einer äußeren Tellerfeder die Pendelmasse vorgespannt an dem Trägerflansch abgestützt ist; -
5 : ein Fliehkraftpendel, bei dem jeder Pendelmasse innenseitig ein Reibelement zugeordnet ist, die jeweils von am Trägerflansch abgestützten Federmitteln beaufschlagt sind; -
6 : ein Fliehkraftpendel, dessen Trägerflansch beidseitig ein Reibelement aufweist, die jeweils von an Pendelmassen abgestützten Federmitteln beaufschlagt sind.
-
1 a section of a centrifugal pendulum with a support flange on which pendulum masses are supported on both sides by means of a spring clip on friction elements; -
2 :2 : the centrifugal pendulum according to1 in which the pendulum masses are subjected to force by two spring clips; -
3 a centrifugal pendulum whose pendulum masses are biased by a tension spring and supported by friction on the support flange; -
4 : a centrifugal pendulum in which a pendulum mass is assigned on both sides of a friction element and by means of an outer plate spring, the pendulum mass is biased supported on the support flange; -
5 : a centrifugal pendulum in which each pendulum mass is assigned on the inside a friction element, which are each acted upon by supported on the support flange spring means; -
6 a centrifugal pendulum whose support flange has on both sides a friction element, which are each acted upon by pendulum masses supported spring means.
Die
Das Fliehkraftpendel
Die
Die
In
Die in
Gemäß der
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fliehkraftpendelcentrifugal pendulum
- 22
- Trägerflanschbeam flange
- 33
- Pendelmassependulum mass
- 44
- Pendelmassependulum mass
- 55
- Reibeinrichtungfriction device
- 66
- Reibelementfriction
- 77
- Zapfenspigot
- 88th
- Aufnahmeadmission
- 1010
- Federmittelspring means
- 1515
- Reibeinrichtungfriction device
- 1717
- Reibscheibefriction
- 2020
- Federmittelspring means
- 2525
- Reibeinrichtungfriction device
- 2626
- Reibbelagfriction lining
- 2727
- Öffnungopening
- 2828
- Öffnungopening
- 2929
- Haltescheiberetaining washer
- 3030
- Federmittelspring means
- 3535
- Reibeinrichtungfriction device
- 3636
- Reibelementfriction
- 4040
- Federmittelspring means
- 4545
- Reibeinrichtungfriction device
- 4646
- Reibelementfriction
- 5050
- Federmittelspring means
- 5555
- Reibeinrichtungfriction device
- 5656
- Reibelementfriction
- 6060
- Federmittelspring means
- SS
- Spaltmaßclearance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102014211711 A1 [0005]DE 102014211711 A1 [0005]
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-
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