DE102018114057A1 - Centrifugal pendulum with coupled damper rings from neighboring pendulum masses - Google Patents
Centrifugal pendulum with coupled damper rings from neighboring pendulum masses Download PDFInfo
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- 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 Fliehkraftpendel (1), ausgelegt als Dämpfereinrichtung eines in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eingesetzten Drehschwingungsdämpfers, mit einem um eine Drehachse (2) rotierbaren Trägerflansch (3), dem über eine bifilare Pendelaufhängung in Umfangsrichtung beidseitig Pendelmassenpaare (4) bildende Pendelmassen (6, 7) zugeordnet sind, die durch in Führungsbahnen (14) des Trägerflansches (3) geführte, Dämpfungsringe (16, 26) einschließende Abstandsbolzen (5, 15) verbunden sind, wobei die Pendelmassen (6, 7) bei einer Drehungleichförmigkeit unter Fliehkrafteinwirkung in Verbindung mit in gegenläufig zueinander verlaufenden Rollenbahnen (9, 10) des Trägerflansches (3) und der Pendelmassen (6, 7) geführten Zylinderrollen (8) mittels Relativbewegung gegenüber dem Trägerflansch (3) Schwingungen tilgen, wobei das Pendelmassenpaar (4) Abstandsbolzen (5, 15) mit unterschiedlichen Durchmessern umfasst, wobei jeweils an Längsenden (17, 27) von zwei in Umfangsrichtung direkt benachbarten Pendelmassen (6, 7) positionierte Abstandsbolzen (15) gleichen Durchmessers von Dämpfungsringen (26) umschlossen sind, die während der Montage über ein Koppelglied (19) mechanisch miteinander verbunden sind.The invention relates to a centrifugal pendulum (1), designed as a damper device of a torsional vibration damper used in a drive train of a motor vehicle, with a support flange (3) which can be rotated about an axis of rotation (2) and which has pendulum masses (4) forming pendulum mass pairs (4) on both sides in the circumferential direction via a bifilar pendulum suspension. 6, 7) are assigned, which are connected by spacer bolts (5, 15), which are guided in guide tracks (14) of the carrier flange (3) and include damping rings (16, 26), the pendulum masses (6, 7) being subjected to centrifugal force in the event of rotational irregularity in conjunction with cylindrical rollers (8) guided in roller conveyors (9, 10) of the support flange (3) and the pendulum masses (6, 7) that run in opposite directions by means of relative movement with respect to the support flange (3), compensate for vibrations, the pendulum mass pair (4) spacing bolts ( 5, 15) with different diameters, each having longitudinal ends (17, 27) of z White directly adjacent pendulum masses (6, 7) positioned spacer bolts (15) of the same diameter are surrounded by damping rings (26) which are mechanically connected to one another during assembly via a coupling member (19).
Description
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel (FKP), ausgelegt als Dämpfereinrichtung eines in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eingesetzten Drehschwingungsdämpfers, mit einem um eine Drehachse rotierbaren Trägerflansch, dem über eine bifilare Pendelaufhängung in Umfangsrichtung beidseitig Pendelmassenpaare bildende Pendelmassen zugeordnet sind, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und / oder einem Herstellverfahren nach Anspruch 10.The invention relates to a centrifugal pendulum (FKP), designed as a damper device of a torsional vibration damper used in a drive train of a motor vehicle, with a support flange rotatable about an axis of rotation, to which pendulum masses forming pendulum mass pairs on both sides in the circumferential direction are assigned, in accordance with the features of the preamble of claim 1 and / or a manufacturing method according to
An der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs treten im Betriebszustand aufgrund der periodischen Wirkungsweise der Brennkraftmaschine überlagernde Drehschwingungen auf, deren Frequenz sich in Abhängigkeit von der Drehzahl ändert. Zur Verringerung der Drehschwingungen ist es bekannt, in einem Drehschwingungsdämpfer ein Fliehkraftpendel zu integrierten, das Drehschwingungen zumindest über einen größeren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine tilgt. Ein Fliehkraftpendel umfasst eine Mehrzahl von Pendelmassen, die mittels auch Führungselemente genannten, in Rollenbahnen eines Trägerflansches und der Pendelmassen geführten Zylinderrollen eine Relativbewegung zu dem Trägerflansch ausführen können. Als Folge der Drehschwingungen werden die Pendelmassen zum Pendeln bzw. Schwingen angeregt, wobei sich deren Schwerpunkte permanent und zeitversetzt zu den Drehschwingungen im Antriebsstrang verändern, wodurch sich aufgrund einer mechanischen Rückkopplung eine Dämpfung der Drehschwingungen einstellt.Due to the periodic mode of operation of the internal combustion engine, overlapping torsional vibrations occur on the crankshaft of an internal combustion engine of a motor vehicle, the frequency of which changes as a function of the rotational speed. In order to reduce the torsional vibrations, it is known to integrate a centrifugal pendulum in a torsional vibration damper, which compensates for torsional vibrations at least over a larger speed range of the internal combustion engine. A centrifugal pendulum comprises a plurality of pendulum masses, which can also perform a relative movement to the carrier flange by means of cylindrical rollers, also called guide elements, which are guided in roller tracks of a carrier flange and the pendulum masses. As a result of the torsional vibrations, the pendulum masses are stimulated to oscillate or swing, with their centers of gravity changing permanently and at a different time from the torsional vibrations in the drive train, which results in a damping of the torsional vibrations due to mechanical feedback.
Aus der
In bestimmten Betriebszuständen des Fliehkraftpendels kann es zu einem nachteiligen Anstoßen der Pendelmassen an dem Trägerflansch, einem Aneinanderstoßen der in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der Pendelmassen und / oder einem Anstoßen der Zylinderrollen in den betreffenden Längsenden der Rollenbahnen des Trägerflanschs und / oder der Pendelmassen kommen. Um ein nachteiliges Anstoßen der Pendelmassen zu vermeiden, offenbart die
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fliehkraftpendel anzubieten, dessen Aufbau einen vergrößerten Schwingwinkel der Pendelmassenpaare ermöglicht sowie eine Fehlmontage und damit verbundene Funktionsstörungen wirksam unterbindet.The object of the invention is to offer a centrifugal pendulum, the structure of which enables an increased oscillation angle of the pairs of pendulum masses and effectively prevents incorrect assembly and the associated malfunctions.
Diese Problemstellung wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 10 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungen oder Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den zugehörigen Figuren zu entnehmen.This problem is solved according to the invention by the features of claim 1 and claim 10. Further preferred embodiments or developments of the invention can be found in the subclaims, the description and the associated figures.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass jedes Pendelmassenpaar Abstandsbolzen unterschiedlichen Durchmessers umfasst, wobei die jeweils an Längsenden von zwei in Umfangsrichtung direkt benachbarten Pendelmassen positionierte Abstandsbolzen gleichen Durchmessers von Dämpfungsringen umschlossen sind, die während der Montage über ein Koppelglied mechanisch miteinander verbunden sind.According to the invention, it is provided that each pair of pendulum masses comprises spacer bolts of different diameters, the spacer bolts each of the same diameter positioned directly on the longitudinal ends of two pendulum masses directly adjacent in the circumferential direction being enclosed by damping rings which are mechanically connected to one another via a coupling member during assembly.
Bei bekannten Fliehkraftpendeln sind die Pendelmassen der Pendelmassenpaare über drei Abstandsbolzen gleichen Durchmessers verbunden, um eine Fehlmontage zu vermeiden.In known centrifugal pendulums, the pendulum masses of the pendulum mass pairs are connected via three spacer bolts of the same diameter in order to avoid incorrect assembly.
Dazu werden die Abstandsbolzen mit den zugehörigen Dämpferringen vormontiert und anschließend bei der Montage, des Zusammenbaus der Pendelmassenpaare einzeln eingesetzt. Die Abstandsbolzen sind dazu durch Ausnehmungen im Trägerflansch in zugehörige Bohrungen der ersten Pendelmasse und anschließend in die Bohrungen der zweiten Pendelmasse geführt, bevor die Abstandsbolzen mit beiden Pendelmassen miteinander vernietet werden. Durch die übereinstimmend ausgelegten Durchmesser wird weiterhin aus Isolationssicht Bauraum verschwendet, der sich negativ auf den Schwingwinkel der Pendelmassen bzw. der Pendelmassenpaare auswirkt und folglich das Dämpfungsspektrum, die Effektivität des Fliehkraftpendels nachteilig beeinflusst.For this purpose, the spacer bolts with the associated damper rings are preassembled and then used individually during assembly and assembly of the pendulum mass pairs. For this purpose, the spacer bolts are guided through recesses in the carrier flange into associated bores of the first pendulum mass and then into the bores of the second pendulum mass before the spacer bolts are riveted together with both pendulum masses. Due to the correspondingly designed diameters, space is still wasted from an insulation point of view, which has a negative effect on the oscillation angle of the pendulum masses or the pendulum mass pairs and consequently adversely affects the damping spectrum and the effectiveness of the centrifugal pendulum.
Abweichend zu bisherigen Fliehkraftpendeln sieht das erfindungsgemäße Konzept die Verwendung von, auch Abstandshülsen genannten Abstandsbolzen mit voneinander abweichenden, unterschiedlichen Durchmessern vor. Erfindungsgemäß sind außerdem zwei Dämpferringe von benachbarten Pendelmassen bzw. Pendelmassenpaaren zur Bildung einer Baueinheit während der Montage miteinander gekoppelt. Dabei ist die Kopplung so ausgeführt, dass sich diese im Betriebszustand der Brennkraftmaschine selbstständig löst, um Funktionsstörungen des Fliehkraftpendels zu vermeiden. Die Kopplung der Dämpferringe bildet eine wirksame Montagehilfe, da diese Baueinheit eine vorbestimmte Position erfordert und damit eine Fehlmontage der Pendelmassen verhindert.In contrast to previous centrifugal pendulums, the concept according to the invention provides for the use of spacer bolts, also called spacer sleeves, with different diameters that differ from one another. According to the invention, two damper rings from adjacent pendulum masses or pairs of pendulum masses are also coupled to one another to form a structural unit during assembly. The coupling is designed so that it is in the operating state of the Solves internal combustion engine independently to avoid malfunctions of the centrifugal pendulum. The coupling of the damper rings forms an effective assembly aid, since this structural unit requires a predetermined position and thus prevents incorrect assembly of the pendulum masses.
Die Bohrungen im Bereich der Längsenden der benachbarten Pendelmassen sind dazu in einem definierten Abstand zueinander positioniert, so dass stets die äußeren Dämpferringe in Verbindung mit den zugehörigen Abstandsbolzen gleichzeitig gesteckt bzw. montiert werden. Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung die Verwendung von unterschiedlich dimensionierten Abstandsbolzen, zur Schaffung eines größeren, den Schwingwinkel der Pendelmassen vergrößernden Bauraum. Sobald die äußeren, gekoppelten Dämpferringe gesteckt sind, kann anschließend der einzelne mittige Abstandsbolzen mit Dämpferring montiert werden. Die getrennte Montage ermöglicht es, Abstandsbolzen mit unterschiedlichen Durchmessern einzusetzen. Das erfindungsgemäße Prinzip trifft damit technische Vorkehrungen zur wirksamen Fehlerverhinderung (Poka Yoke).For this purpose, the bores in the area of the longitudinal ends of the adjacent pendulum masses are positioned at a defined distance from one another, so that the outer damper rings are always inserted or mounted in connection with the associated spacer bolts. The invention advantageously enables the use of spacer bolts of different dimensions to create a larger installation space which increases the oscillation angle of the pendulum masses. As soon as the outer, coupled damper rings are inserted, the single central spacer bolt with damper ring can then be installed. The separate assembly makes it possible to use spacer bolts with different diameters. The principle according to the invention thus takes technical precautions for effective error prevention (Poka Yoke).
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung übertrifft der Durchmesser des mittig in der Pendelmasse eingesetzten Abstandsbolzens den Durchmesser der an den Längsenden der Pendelmassen positionierten Abstandsbolzen. Bevorzugt ist dabei ein Differenzmaß von ≤ 1,5 mm zwischen dem Durchmesser des mittigen Abstandsbolzens und dem Durchmesser der an den Längsenden der Pendelmassen positionierten Abstandsbolzen vorgesehen.According to a preferred embodiment of the invention, the diameter of the spacer bolt inserted in the center of the pendulum mass exceeds the diameter of the spacer bolts positioned at the longitudinal ends of the pendulum masses. A difference dimension of 1,5 1.5 mm is preferably provided between the diameter of the central spacer bolt and the diameter of the spacer bolts positioned at the longitudinal ends of the pendulum masses.
Das eine Baueinheit bildende erfindungsgemäße Koppelglied umfasst einen Verbindungssteg, über den die zwei Dämpfungsringe verbunden sind. Eine oder mehrere Sollbruchstellen in dem Verbindungssteg führen im Betriebszustand zu einer gewollten Trennung der Kopplung, zur Gewährleistung von eigenständigen Stellbewegungen aller Pendelmassen bzw. aller Pendelmassenpaare. Mit dem Koppelglied kann vorteilhaft eine sektorübergreifende Montage der gekoppelten Dämpfungsringe erreicht werden. Nach abgeschlossener Montage aller Pendelmassenpaare stellt sich über die Koppelglieder eine geschlossene Anordnung der Pendelmassenpaare an dem Trägerflansch ein.The coupling element according to the invention forming a structural unit comprises a connecting web via which the two damping rings are connected. In the operating state, one or more predetermined breaking points in the connecting web lead to a deliberate disconnection of the coupling, to ensure independent positioning movements of all pendulum masses or all pendulum mass pairs. The coupling member can advantageously achieve cross-sector assembly of the coupled damping rings. After all the pendulum mass pairs have been assembled, the coupling links establish a closed arrangement of the pendulum mass pairs on the carrier flange.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung bildet jeder Abstandsbolzen mittig einen Passsitz für einen Dämpfungsring, an dem sich beidseitig ein durchmesserreduzierter Nietschaft anschließt. Jeder Nietschaft wird jeweils in eine korrespondierende Öffnung bzw. Bohrung der Pendelmasse eingesetzt und anschließend mittels einer Vernietung lagefixiert. Als Abstandsbolzen eignet sich bevorzugt ein massives Drehteil oder Fließpressteil. Alternativ dazu ist auch ein als Hülsenstift ausgeführter Abstandsbolzen einsetzbar.According to a preferred embodiment, each spacer bolt forms a fit in the middle for a damping ring, which is followed by a reduced-diameter rivet shaft on both sides. Each rivet shank is inserted into a corresponding opening or hole in the pendulum mass and then fixed in position by means of riveting. A solid turned part or extruded part is preferably suitable as the spacer bolt. Alternatively, a spacer bolt designed as a sleeve pin can also be used.
Ferner ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Dämpfungsringe sowie das gesamte Koppelglied bevorzugt aus einem öl- und hochtemperaturbeständigen sowie verschleißfesten Kunststoff hergestellt sind. Beispielweise eignet sich dazu ein glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) oder Polyamid (PA66). Zur Erzielung von reibungsoptimierten Dämpfungsringen kann weiterhin ein Polytetrafluorethylen (PTFE) enthaltender Kunststoff vorgesehen werden.It is further provided according to the invention that the damping rings and the entire coupling member are preferably made of an oil and high temperature resistant and wear-resistant plastic. For example, a glass fiber reinforced plastic (GRP) or polyamide (PA66) is suitable. In order to achieve friction-optimized damping rings, a plastic containing polytetrafluoroethylene (PTFE) can also be provided.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Fliehkraftpendels, bei dem zur Herstellung von Pendelmassenpaaren, die jeweils zwei Pendelmassen einschließen und die mit einem Trägerflansch verbunden sind, folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind.The invention further relates to a method for producing a centrifugal pendulum, in which the following method steps are provided for the production of pairs of pendulum masses, each of which includes two pendulum masses and which are connected to a carrier flange.
Nach dem Bereitstellen eines Trägerflansches, mehreren Pendelmassen, Abstandsbolzen, Dämpfungsringen und Koppelgliedern werden jeweils drei Abstandsbolzen in eine Führungsbahn des Trägerflansches und in Öffnungen der Pendelmassen eingesetzt. Anschließend erfolgt die Montage von jeweils zwei Dämpfungsringe einschließenden Koppelgliedern, die jeweils zwei in getrennte Pendelmassen eingesetzte Abstandsbolzen verbinden. Danach wird ein weiterer Dämpfungsring einem mittig in den Pendelmassen platzierten Abstandsbolzen zugeordnet. Zur Komplettierung der Pendelmassenpaare werden weitere Pendelmassen axial zugeführt, wobei die Abstandsbolzen in korrespondierende Öffnungen der zugeführten Pendelmasse eingreifen. Abschließend erfolgt zur Fertigstellen der Pendelmassenpaare ein Vernieten aller Abstandsbo lzen.After the provision of a carrier flange, several pendulum masses, spacer bolts, damping rings and coupling links, three spacer bolts are inserted into a guideway of the carrier flange and in openings of the pendulum masses. Subsequently, two coupling links including damping rings are installed, each connecting two spacer bolts inserted in separate pendulum masses. Then another damping ring is assigned to a spacer bolt placed in the center of the pendulum masses. To complete the pendulum mass pairs, further pendulum masses are fed axially, the spacer bolts engaging in corresponding openings in the supplied pendulum mass. Finally, all spacer bolts are riveted to complete the pendulum mass pairs.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigt:
-
1 : in einer Perspektive einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Fliehkraftpendels; -
2 : ein Pendelmassenpaar des Fliehkraftpendels gemäß1 als Einzelteil; -
3 : ein vergrößert dargestelltes Koppelglied des Fliehkraftpendels gemäß1 ; -
4 : einen vergrößert dargestellten Abstandsbolzen des Fliehkraftpendels gemäß1 .
-
1 : in a perspective a section of a centrifugal pendulum according to the invention; -
2 : a pair of pendulum masses according to the centrifugal pendulum1 as a single part; -
3 : an enlarged coupling member of the centrifugal pendulum according to1 ; -
4 : an enlarged distance bolt of the centrifugal pendulum according to1 ,
Die
Zur Verdeutlichung der Pendelaufhängung ist in
Die
In der
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fliehkraftpendelcentrifugal pendulum
- 22
- Drehachseaxis of rotation
- 33
- Trägerflanschbeam flange
- 44
- PendelmassenpaarPendulum mass pair
- 55
- AbstandsbolzenStandoffs
- 66
- Pendelmassependulum mass
- 77
- Pendelmassependulum mass
- 88th
- Zylinderrollencylindrical rollers
- 99
- Rollenbahnroller conveyor
- 1010
- Rollenbahnroller conveyor
- 1111
- Öffnungenopenings
- 1414
- Führungsbahnguideway
- 1515
- AbstandsbolzenStandoffs
- 1616
- Dämpfungsringdamping ring
- 17 17
- Längsendelongitudinal end
- 1818
- Verbindungsstegconnecting web
- 1919
- Koppelgliedcoupling member
- 2020
- SollbruchstelleBreaking point
- 2121
- Passsitzsnug fit
- 2222
- Nietschaftrivet
- 2323
- Schultershoulder
- 2424
- Führungsbahnguideway
- 2626
- Dämpfungsringdamping ring
- 2727
- Längsendelongitudinal end
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102011087631 A1 [0003]DE 102011087631 A1 [0003]
- DE 102011087693 A1 [0004]DE 102011087693 A1 [0004]
Claims (10)
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DE102018114057.6A DE102018114057A1 (en) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | Centrifugal pendulum with coupled damper rings from neighboring pendulum masses |
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DE102018114057A1 true DE102018114057A1 (en) | 2019-12-19 |
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DE102018114057.6A Withdrawn DE102018114057A1 (en) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | Centrifugal pendulum with coupled damper rings from neighboring pendulum masses |
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DE102011087631A1 (en) | 2010-12-23 | 2012-06-28 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Torsional vibration damper for powertrain of motor car, has recess which is formed at inner contact surface in such manner that detent position is set up to impede spacing elements moving in rotation direction of pendulum mass carrier |
DE102011087693A1 (en) | 2010-12-23 | 2012-06-28 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Centrifugal pendulum device |
-
2018
- 2018-06-13 DE DE102018114057.6A patent/DE102018114057A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |