DE102020112663A1

DE102020112663A1 - Centrifugal pendulum

Info

Publication number: DE102020112663A1
Application number: DE102020112663.8A
Authority: DE
Inventors: Jean-Philippe Brua; Thibaut Vernay
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2020-05-11
Publication date: 2021-11-11

Abstract

Es ist ein Fliehkraftpendel (10) zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen, mit einem um eine Drehachse drehbaren Trägerflansch (12) und mindestens einer relativ zu dem Trägerflansch (12) pendelbar geführten Pendelmasse (14) zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments, wobei der Trägerflansch (12) mindestens eine in axialer Richtung abstehende Erhebung (22, 24) zum reibungsbehafteten Abbremsen der Pendelmasse (14) oberhalb eines Grenzschwingwinkels der Pendelmasse (14) relativ zu einer neutralen Mittellage der Pendelmasse (14) zum Trägerflansch (12) aufweist. Durch die Erhebung (22, 24) des Trägerflanschs (12) kann die Pendelmasse (14) oberhalb des Grenzschwingwinkels reibschlüssig abgebremst werden, um ein geräuschbehaftetes Anschlagen beim Erreichen des maximalen Schwingwinkels zu vermeiden, so dass ein kostengünstig herstellbares geräuscharmes Fliehkraftpendel (10) ermöglicht ist.A centrifugal pendulum (10) is provided for damping rotational irregularities introduced via a drive shaft of a motor vehicle engine, with a support flange (12) that can be rotated about an axis of rotation and at least one pendulum mass (14), which is guided to swing relative to the support flange (12), to produce one of the rotational irregularities opposing restoring torque, the carrier flange (12) having at least one elevation (22, 24) projecting in the axial direction for braking the pendulum mass (14) with friction above a limit oscillation angle of the pendulum mass (14) relative to a neutral central position of the pendulum mass (14) to the carrier flange (12). By means of the elevation (22, 24) of the carrier flange (12), the pendulum mass (14) can be braked frictionally above the limit oscillation angle in order to avoid a noisy impact when the maximum oscillation angle is reached, so that a low-noise centrifugal pendulum (10) can be produced inexpensively .

Description

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel, mit dessen Hilfe ein einer Drehunförmigkeit in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs entgegen gerichtetes Rückstellmoment erzeugt werden kann, um die Drehunförmigkeit zu dämpfen.The invention relates to a centrifugal pendulum, with the aid of which a restoring torque can be generated which is directed against a rotational irregularity in a drive train of a motor vehicle in order to dampen the rotational irregularity.

Aus WO 2016/058 880 A1 ist ein Fliehkraftpendel bekannt, bei dem ein aus einem Außenring und einem Innenring zusammengesetzter Trägerflansch von zwei axial äußeren Deckscheiben miteinander verbunden sind und Pendelmassen zwischen den Deckscheiben an dem Außenring und dem Innenring pendelbar geführte sind. Auf dem Innenring ist schlauchartig über die gesamte axiale Erstreckung des Innenrings ein ringförmig geschlossener Elastomerring aufgestülpt, an dem die Pendelmassen bei einem Wegfall von angreifenden Fliehkräften schwerkraftbedingt anschlagen können.the end WO 2016/058 880 A1 a centrifugal pendulum is known in which a carrier flange composed of an outer ring and an inner ring are connected to one another by two axially outer cover disks and pendulum masses are guided to swing between the cover disks on the outer ring and the inner ring. On the inner ring, a ring-shaped, closed elastomer ring is turned up like a hose over the entire axial extent of the inner ring, on which the pendulum masses can strike due to gravity when centrifugal forces cease to apply.

Es besteht ein ständiges Bedürfnis ein geräuscharmes Fliehkraftpendel kostengünstig herstellen zu können.There is a constant need to be able to manufacture a low-noise centrifugal pendulum inexpensively.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die ein kostengünstig herstellbares geräuscharmes Fliehkraftpendel ermöglichen.It is the object of the invention to indicate measures that enable a low-noise centrifugal pendulum that can be manufactured at low cost.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Fliehkraftpendel mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved by a centrifugal pendulum having the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims and the following description, which can each represent an aspect of the invention individually or in combination.

Eine Ausführungsform betrifft ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten, mit einem um eine Drehachse drehbaren Trägerflansch und mindestens einer relativ zu dem Trägerflansch pendelbar geführten Pendelmasse zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments, wobei der Trägerflansch mindestens eine in axialer Richtung abstehende Erhebung zum reibungsbehafteten Abbremsen der Pendelmasse oberhalb eines Grenzschwingwinkels der Pendelmasse relativ zu einer neutralen Mittellage der Pendelmasse zum Trägerflansch aufweist.One embodiment relates to a centrifugal pendulum for damping rotational irregularities introduced via a drive shaft of a motor vehicle engine, with a carrier flange that can be rotated about an axis of rotation and at least one pendulum mass, which is guided so as to swing relative to the carrier flange, for generating a restoring torque directed against the rotational irregularity, the carrier flange at least one in the axial direction has protruding elevation for the frictional braking of the pendulum mass above a limit oscillation angle of the pendulum mass relative to a neutral central position of the pendulum mass to the carrier flange.

Wenn bei einem Wegfall von an der Pendelmasse angreifenden Fliehkräften, beispielsweise in einer Start-Stopp-Situation des Kraftfahrzeugmotors, die Pendelmasse schwerkraftbedingt herunterfällt und/oder besonders niedrige Drehzahlen auftreten, kann die Pendelmasse besonders große Schwingwinkel erfahren. Hierbei besteht grundsätzlich die Gefahr, dass die Pendelmasse und/oder ein die Pendelmasse mit dem Trägerflansch pendelbar koppelndes Koppelelement beim Erreichen des maximal möglichen Schwingwinkels der Pendelmasse an dem Trägerflansch anschlagen kann, wodurch Anschlaggeräusche erzeugt würden. Durch die von dem übrigen Trägerflansch abstehende Erhebung kann die Pendelmasse oberhalb eines vordefinierten Grenzschwingwinkels an der Erhebung axial anlaufen, wodurch eine Reibungskraft aufgeprägt wird. Diese an der Pendelmasse angreifende Reibungskraft kann die Pendelmasse abbremsen, so dass ein Anschlagen, sofern überhaupt, nur mit einem geringeren Impuls erfolgen kann, wodurch Anschlaggeräusche reduziert oder sogar vermieden werden können. Über die dreidimensionale Geometrie der Erhebung und den im Kontakt zwischen der Erhebung und der Pendelmasse auftretenden Reibungskoeffizienten kann das reibungsbedingte Bremsverhalten der Pendelmasse, insbesondere unter Berücksichtigung der auf die Pendelmasse durch die Drehungleichförmigkeit verursachten auftretenden Trägheitsmomente, geeignet eingestellt werden. Die in einer Start-Stopp-Situation und/oder bei geringen Drehzahlen auftretenden Randbedingen können leicht abgeschätzt werden und bei der Auslegung der Erhebung berücksichtigt werden, um im regulären Betrieb des Kraftfahrzeugmotors Geräuschemissionen des Fliehkraftpendels vermeiden zu können. Für die Ausbildung der Erhebungen kann der Trägerflansch geeignet spanlos umgeformt werden, so dass die Bauteileanzahl und die Herstellungskosten gering gehalten werden können. Durch die Erhebung des Trägerflanschs kann die Pendelmasse oberhalb des Grenzschwingwinkels reibschlüssig abgebremst werden, um ein geräuschbehaftetes Anschlagen beim Erreichen des maximalen Schwingwinkels zu vermeiden, so dass ein kostengünstig herstellbares geräuscharmes Fliehkraftpendel ermöglicht ist.If centrifugal forces acting on the pendulum mass cease to exist, for example in a start-stop situation of the motor vehicle engine, the pendulum mass falls due to gravity and / or particularly low speeds occur, the pendulum mass can experience particularly large oscillation angles. There is basically the risk that the pendulum mass and / or a coupling element that can swing the pendulum mass with the carrier flange can strike the carrier flange when the maximum possible oscillation angle of the pendulum mass is reached, which would generate impact noises. As a result of the elevation protruding from the rest of the carrier flange, the pendulum mass can run axially against the elevation above a predefined limit oscillation angle, as a result of which a frictional force is impressed. This frictional force acting on the pendulum mass can decelerate the pendulum mass so that striking, if at all, can only take place with a lower impulse, whereby impact noises can be reduced or even avoided. The friction-related braking behavior of the pendulum mass can be suitably adjusted via the three-dimensional geometry of the elevation and the coefficient of friction occurring in the contact between the elevation and the pendulum mass, in particular taking into account the moments of inertia caused by the rotational irregularity on the pendulum mass. The boundary conditions that occur in a start-stop situation and / or at low speeds can easily be estimated and taken into account when designing the survey in order to be able to avoid noise emissions from the centrifugal pendulum during regular operation of the motor vehicle engine. For the formation of the elevations, the carrier flange can be reshaped in a suitable non-cutting manner, so that the number of components and the production costs can be kept low. Due to the elevation of the support flange, the pendulum mass can be braked frictionally above the limit oscillation angle in order to avoid a noisy impact when the maximum oscillation angle is reached, so that a low-noise centrifugal pendulum that can be produced inexpensively is made possible.

Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die neutrale Mittellage ( Nulllage ) der Pendelmasse ist also die radial am weitesten vom Drehzentrum entfernte Stellung, welche die Pendelmasse in der radial äußeren Stellung einnehmen kann. Bei einer konstanten Antriebsdrehzahl und konstantem Antriebsmoment wird die Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Pendelbahn aus. Die Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Pendelbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstellkraft bereit, welche die Pendelmasse wieder in ihre Nulllage bringen will, während die Normalkraftkomponente auf ein die Drehzahlschwankungen einleitendes Krafteinleitungselement, insbesondere eine mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verbundene Schwungscheibe, einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die Pendelmasse also maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die in dem Trägerflansch und/oder in der Pendelmasse vorgesehenen Bahnen weisen hierzu geeignete Krümmungen auf, in denen ein, insbesondere als Laufrolle ausgestaltetes, Koppelelement geführt sein kann. Vorzugsweise sind mindestens zwei Laufrollen vorgesehen, die jeweils an einer Laufbahn des Trägerflanschs und einer Pendelbahn der Pendelmasse geführt sind. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Vorzugsweise sind mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Trägerflansch geführt. Die träge Masse der Pendelmasse und/oder die Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch ist insbesondere zur Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs von Drehungleichförmigkeiten, insbesondere einer Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, ausgelegt. Die Pendelmasse kann kostengünstig durch ein Paket aufeinander gestapelter und miteinander verbundener Pendelbleche hergestellt sein, wobei insbesondere die vorzugsweise identisch geformten Pendelbleche durch Stanzen aus einem Metallblech hergestellt sein können. insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise sind zwei über insbesondere als Abstandsbolzen ausgestaltete Bolzen oder Niete miteinander verbundene Pendelmassen vorgesehen, zwischen denen in axialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers der Trägerflansch positioniert ist. Alternativ können zwei, insbesondere im Wesentlichen Y-förmig miteinander verbundene, Flanschteile des Trägerflanschs vorgesehen sein, zwischen denen die Pendelmasse positioniert ist.Under the influence of centrifugal force, the at least one pendulum mass of the centrifugal pendulum strives to assume a position as far away as possible from the center of rotation. The neutral central position (zero position) of the pendulum mass is therefore the position that is furthest radially from the center of rotation, which the pendulum mass can assume in the radially outer position. At a constant drive speed and constant drive torque, the pendulum mass will assume this radially outer position. In the event of speed fluctuations, the pendulum mass deflects along its pendulum path due to its inertia. The pendulum mass can thereby be shifted in the direction of the center of rotation. The centrifugal force acting on the pendulum mass is divided into a component tangential and a further component normal to the pendulum path. The tangential force component provides the restoring force that wants to bring the pendulum mass back into its zero position, while the normal force component acts on a force that initiates the fluctuations in speed Force introduction element, in particular a flywheel connected to the drive shaft of the motor vehicle engine, acts and generates a counter-torque there, which counteracts the speed fluctuation and dampens the introduced speed fluctuations. In the case of particularly strong fluctuations in speed, the pendulum mass can therefore have swung out to the maximum and assume the radially most inner position. The tracks provided in the carrier flange and / or in the pendulum mass have suitable curvatures for this purpose, in which a coupling element, in particular designed as a roller, can be guided. At least two rollers are preferably provided, each of which is guided on a track of the carrier flange and a pendulum track of the pendulum mass. In particular, more than one pendulum mass is provided. A plurality of pendulum masses are preferably guided on the carrier flange in a uniformly distributed manner in the circumferential direction. The inertial mass of the pendulum mass and / or the relative movement of the pendulum mass to the carrier flange is designed in particular to dampen a certain frequency range of rotational irregularities, in particular an engine order of the motor vehicle engine. The pendulum mass can be produced inexpensively by a package of pendulum plates stacked on top of one another and connected to one another, wherein in particular the preferably identically shaped pendulum plates can be produced by punching from a metal sheet. in particular, more than one pendulum mass and / or more than one carrier flange is provided. For example, two pendulum masses connected to one another via bolts or rivets designed in particular as spacer bolts are provided, between which the carrier flange is positioned in the axial direction of the torsional vibration damper. Alternatively, two flange parts of the carrier flange, in particular connected to one another in a substantially Y-shape, can be provided, between which the pendulum mass is positioned.

Der Trägerflansch kann mehrere Erhebungen aufweisen. Zudem kann die Erhebung insbesondere in beiden Schwingrichtungen für jeweils eine Pendelmasse vorgesehen sein. Vorzugsweise wird die selbe Erhebung zum Abbremsen der einen Pendelmasse bei einer Pendelbewegung in die eine Schwingrichtung und zum Abbremsen einer in Umfangsrichtung versetzten anderen Pendelmasse bei einer Pendelbewegung in die entgegengesetzte Schwingrichtung verwendet. Dadurch kann eine Erhebung zwei unterschiedliche Pendelmassen abbremsen. Die jeweilige Erhebung kann im Vergleich zu einer sich in einer neutralen Mittellage befindenden Pendelmasse in Umfangsrichtung versetzt vorgesehen sein, so dass die Pendelmasse erst um den Grenzschwingwinkel aus der neutralen Mittellage herauspendeln muss, um mit der Erhebung in Kontakt kommen zu können. Unterhalb des Grenzschwingwinkels kann ein Reibkontakt zwischen der Pendelmasse und der mindestens einen Erhebung vermieden werden, so dass die Pendelbewegung unterhalb des Grenzschwingwinkels nicht von der Erhebung beeinflusst wird. Bezogen auf einen maximal möglichen Schwingwinkel der Pendelmasse relativ zur neutralen Mittellage, bei dem die weitere Pendelbewegung der Pendelmasse formschlüssig durch ein Anschlagen blockiert wird, kann der Grenzschwingwinkel um einen Umfangswinkelbetrag von 0° < 10°, insbesondere 1° 7° und vorzugsweise 2° 5° kleiner sein. Die Erhebung steht insbesondere nicht scharfkantig aus dem Material des Trägerflanschs hervor. Vorzugsweise wird eine maximale Höhe H der Erhebung erst über eine in Umfangsrichtung und/oder in Schwingrichtung der Pendelmasse verlaufende Rampe erreicht, an der die Pendelmasse entlanglang gleiten kann. Ein tangentiales Anschlagen der Pendelmasse an einem Absatz der Erhebung kann dadurch vermieden werden.The carrier flange can have several elevations. In addition, the elevation can be provided in both directions of oscillation for one pendulum mass in each case. The same elevation is preferably used for braking one pendulum mass during a pendulum movement in one direction of oscillation and for braking another pendulum mass offset in the circumferential direction during a pendulum movement in the opposite direction of oscillation. As a result, one elevation can slow down two different pendulum masses. The respective elevation can be provided offset in the circumferential direction compared to a pendulum mass located in a neutral central position, so that the pendulum mass first has to swing out of the neutral central position by the limit oscillation angle in order to be able to come into contact with the elevation. Below the limit oscillation angle, frictional contact between the pendulum mass and the at least one elevation can be avoided, so that the pendulum movement below the limit oscillation angle is not influenced by the elevation. In relation to a maximum possible oscillation angle of the pendulum mass relative to the neutral central position, at which the further pendulum movement of the pendulum mass is positively blocked by striking, the limit oscillation angle can be around a circumferential angle of 0 ° <10 °, in particular 1 ° 7 ° and preferably 2 ° 5 ° be smaller. In particular, the elevation does not protrude from the material of the carrier flange with sharp edges. A maximum height H of the elevation is preferably only reached via a ramp which runs in the circumferential direction and / or in the direction of oscillation of the pendulum mass and along which the pendulum mass can slide. A tangential impact of the pendulum mass on a shoulder of the elevation can be avoided.

Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Längserstreckung der Erhebung sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung und/oder entlang der Schwingrichtung der Pendelmasse erstreckt. Je weiter die Pendelmasse über den Grenzschwingwinkel hinauspendelt, das heißt je näher die Pendelmasse dem maximalen Schwingwinkel kommt, desto größer wird die an der Pendelmasse angreifende Reibfläche. Die Erhebung kann dadurch die Pendelmasse besser führen und ein unkontrolliertes Verkippen der Pendelmasse verhindern, durch das die Pendelmasse gegebenenfalls von der Erhebung abheben könnte. Stattdessen ist es möglich die an der Erhebung angreifende Pendelmasse in axialer Richtung von dem übrigen Trägerflansch wegzudrücken, so dass die Pendelmasse an ihrer anderen Axialseite an einen zu der Erhebung beabstandeten Flanschteil anläuft und/oder eine mit der Pendelmasse verbundenen andere Pendelmasse an der von der Erhebung weg weisenden Axialseite des Trägerflansch anläuft. Dadurch kann an verschiedenen Stellen eine Reibungskraft aufgeprägt werden, die ein Abbremsen der Pendelmasse verstärken kann. Der radiale Bauraumbedarf für die Erhebung ist gering gehalten, so dass auf verschiedenen Radien mehrere Erhebungen in einem gemeinsamen Umfangswinkelbereich radial hintereinander vorgesehen werden können, um mit einem geringen Bearbeitungsaufwand für den Trägerflansch eine Führung der Pendelmasse mit Hilfe der in radialer Richtung zueinander beabstandeten mindestens zwei Erhebungen zu realisieren. Zudem kann die in Umfangsrichtung entsprechend lang ausgeführte Erhebung für das Abbremsen von zwei in Umfangsrichtung zueinander versetzten Pendelmassen verwendet werden, ohne dass hierzu eine viele Kerbeffekten unterliegende Geometrie für den Trägerflansch mit vielen kleineren Erhebungen gewählt wird.In particular, it is provided that a longitudinal extension of the elevation extends essentially in the circumferential direction and / or along the direction of oscillation of the pendulum mass. The further the pendulum mass oscillates beyond the limit oscillation angle, that is, the closer the pendulum mass comes to the maximum oscillation angle, the larger the friction surface acting on the pendulum mass becomes. As a result, the elevation can better guide the pendulum mass and prevent uncontrolled tilting of the pendulum mass through which the pendulum mass could possibly lift off the elevation. Instead, it is possible to push the pendulum mass acting on the elevation away from the rest of the support flange in the axial direction, so that the pendulum mass on its other axial side runs against a flange part spaced from the elevation and / or another pendulum mass connected to the pendulum mass against that of the elevation facing away axial side of the carrier flange starts. As a result, a frictional force can be impressed at various points, which can increase the braking of the pendulum mass. The radial installation space requirement for the elevation is kept small, so that several elevations can be provided radially one behind the other in a common circumferential angular range on different radii in order to guide the pendulum mass with the aid of the at least two elevations spaced apart in the radial direction with little processing effort for the carrier flange to realize. In addition, the elevation, which is correspondingly long in the circumferential direction, can be used to brake two pendulum masses offset from one another in the circumferential direction, without having to select a geometry for the carrier flange with many smaller elevations, which is subject to many notch effects.

Vorzugsweise ist die mindestens eine Erhebung für eine an der Erhebung reibschlüssig angreifende Pendelmasse selbstlösend ausgestaltet. Die von der Erhebung auf die Pendelmasse aufgeprägte Normalkraft kann zur axialen Richtung angeschrägt verlaufen, so dass die Pendelmasse nach einer vollständigen Abbremsung entgegen ihrer vorherigen Schwingrichtung von der Erhebung weggedrückt werden kann. Hierbei kann vorgesehen sein, dass ein Kraftanteil der Normalkraft entgegen der vorherigen Schwingrichtung der Pendelmasse die angreifende Reibungskraft überwinden kann, wobei die Überwindung der Reibungskraft mit oder ohne Hilfe eines entgegen der vorherigen Schwingrichtung an der Pendelmasse angreifenden Trägheitsmoments erfolgen kann. Beispielsweise ist die Erhebung zur Schwingrichtung der Pendelmasse mit einem Winkel angeschrägt, der bei den zu erwartenden an der Pendelmasse angreifenden Trägheitsmomenten eine Selbsthemmung vermeidet und eine Selbstlösung ermöglicht.Preferably, the at least one elevation is designed to be self-releasing for a pendulum mass that frictionally engages the elevation. The normal force impressed by the elevation on the pendulum mass can be inclined to the axial direction, so that the pendulum mass can be pushed away from the elevation counter to its previous direction of oscillation after complete braking. It can be provided that a force component of the normal force against the previous direction of oscillation of the pendulum mass can overcome the frictional force that acts, the frictional force being overcome with or without the aid of a moment of inertia acting against the previous direction of oscillation on the pendulum mass. For example, the elevation to the direction of oscillation of the pendulum mass is beveled at an angle which avoids self-locking and enables self-release in the case of the expected moments of inertia acting on the pendulum mass.

Besonders bevorzugt ist die Erhebung derart ausgestaltet ist, dass, insbesondere bei einem Erreichen eines maximalen Schwingwinkels der Pendelmasse, eine Selbstlösung der Pendelmasse von der Erhebung erst bei einem Angreifen eines in die entgegengesetzte Schwingrichtung an der Pendelmasse angreifenden durch die Drehungleichförmigkeit verursachtes Trägheitsmoment erfolgt. Hierbei kann die Erkenntnis ausgenutzt werden, dass in der von dem als Verbrennungsmotor ausgestalteten Kraftfahrzeugmotor erzeugten Drehzahl immer Drehzahlschwankungen in den Motorordnungen des Kraftfahrzeugmotors auftreten, die mit entsprechenden Schwankungen im erzeugten Drehmoment korrespondieren. Wenn die Pendelmasse ohne Berücksichtigung von sonstigen angreifenden Kräften und Momenten mit einer leichten Selbsthemmung von der mindestens einen Erhebung festgehalten ist, kann das an der Pendelmasse in die entgegengesetzte Schwingrichtung angreifende Trägheitsmoment infolge einer regulären Drehzahlschwankung bereits ausreichen, die angreifenden Reibungskräfte zu überwinden. Bei Stillstand des Kraftfahrzeugmotors kann die Pendelmasse mit Selbsthemmung von der Erhebung festgehalten werden, so dass unnötige Klappergeräusche vermieden sind. Nach dem Start des Kraftfahrzeugmotors sind die an der Pendelmasse angreifenden Trägheitskräfte groß genug, dass aus der Selbsthemmung der Erhebung eine Selbstlösung wird und auch bei großen Schwingwinkeln der Pendelmasse bei geringen Drehzahlen eine Beeinträchtigung der Dämpfungswirkung des Fliehkraftpendels vermieden wird. Zur Beurteilung, ob bei der Erhebung eine Selbsthemmung oder eine Selbstlösung vorliegt, wird hierbei auf die Bedingungen im Leerlauf des als Verbrennungsmotor ausgestalteten Kraftfahrzeugmotors abgestellt.The elevation is particularly preferably designed in such a way that, in particular when a maximum oscillation angle of the pendulum mass is reached, the pendulum mass does not detach itself from the elevation until an inertia moment caused by the rotational irregularity engages the pendulum mass in the opposite direction of oscillation. The knowledge can be used here that in the speed generated by the motor vehicle engine designed as a combustion engine, speed fluctuations always occur in the engine orders of the motor vehicle engine, which correspond to corresponding fluctuations in the generated torque. If the pendulum mass is held in place with a slight self-locking of the at least one elevation without taking into account other acting forces and moments, the moment of inertia acting on the pendulum mass in the opposite direction of oscillation can already be sufficient to overcome the acting frictional forces due to a regular speed fluctuation. When the motor vehicle engine is at a standstill, the pendulum mass can be retained by the elevation with self-locking, so that unnecessary rattling noises are avoided. After starting the motor vehicle engine, the inertial forces acting on the pendulum mass are large enough that the self-locking of the elevation becomes a self-solution and, even with large oscillation angles of the pendulum mass at low speeds, impairment of the damping effect of the centrifugal pendulum is avoided. To assess whether the survey is self-locking or self-releasing, the idling conditions of the motor vehicle engine designed as an internal combustion engine are used as a basis.

Insbesondere weist der Trägerflansch eine erste Erhebung und eine im Wesentlichen im gleichen Umfangswinkelbereich mit der ersten Erhebung in radialer Richtung zur ersten Erhebung versetzte zweite Erhebung auf. Durch die mindestens zwei Erhebungen kann an mindestens zwei Stellen eine Kraft auf die Pendelmasse aufgeprägt werden, wodurch eine beim Abbremsen eine definierte Relativlage der Pendelmasse vorgegeben werden kann. Ein unkontrolliertes Kippen und/oder axiales Abheben der Pendelmasse kann vermieden werden, so dass eine definierte Bremswirkung erreicht werden kann. Zudem kann durch die Mehrzahl an Erhebungen gegebenenfalls durch abrasiven Verschleiß beim Bremsen verursachte Materialabtragungen auf eine größere Fläche verteilt werden, wodurch eine höhere Lebensdauer erreicht werden kann. In particular, the carrier flange has a first elevation and a second elevation, which is offset in the radial direction relative to the first elevation, essentially in the same circumferential angular range with the first elevation. Through the at least two elevations, a force can be impressed on the pendulum mass at at least two points, whereby a defined relative position of the pendulum mass can be specified during braking. An uncontrolled tilting and / or axial lifting of the pendulum mass can be avoided, so that a defined braking effect can be achieved. In addition, due to the plurality of elevations, any material erosion caused by abrasive wear during braking can be distributed over a larger area, as a result of which a longer service life can be achieved.

Vorzugsweise stehen die erste Erhebung und die zweite Erhebung in unterschiedliche axiale Richtungen von dem übrigen Trägerflansch ab. Wenn der Trägerflansch in axialer Richtung zwischen zwei miteinander verbundenen Pendelmassen vorgesehen ist, kann die erste Erhebung an der einen Pendelmasse und die zweite Erhebung an der anderen Pendelmasse angreifen. Dies führt zu einem erzwungenen Verkippen der miteinander verbundenen Pendelmassen, bei dem ein axiales Spiel der Pendelmassen zu dem Trägerflansch automatisch eliminiert wird. Ein axiales Abheben der Pendelmasse kann dadurch sicher vermieden werden und eine definierte Bremswirkung sichergestellt werden. Insbesondere werden in Umfangsrichtung nachfolgende Pendelmassen in unterschiedliche Kipprichtungen verkippt, um unnötige Unwuchten zu vermeiden. Hierzu können auf einem gemeinsamen Radius in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Erhebungen in unterschiedliche axiale Richtungen abstehen.The first elevation and the second elevation preferably protrude from the rest of the carrier flange in different axial directions. If the carrier flange is provided in the axial direction between two interconnected pendulum masses, the first elevation can act on one pendulum mass and the second elevation on the other pendulum mass. This leads to a forced tilting of the interconnected pendulum masses, in which an axial play between the pendulum masses and the carrier flange is automatically eliminated. Axial lifting of the pendulum mass can be safely avoided and a defined braking effect can be ensured. In particular, subsequent pendulum masses in the circumferential direction are tilted in different tilting directions in order to avoid unnecessary imbalances. For this purpose, elevations arranged one behind the other in the circumferential direction can protrude in different axial directions on a common radius.

Besonders bevorzugt erhöht sich eine von der Erhebung auf die Pendelmasse aufgeprägte Reibungskraft bei einem über den Grenzschwingwinkel vergrößernden Schwingwinkel der Pendelmasse, wobei insbesondere die Erhebung zu einer Radialebene des Trägerflanschs angeschrägt ist und eine Erstreckung der Erhebung in axialer Richtung sich entlang der Schwingrichtung der Pendelmasse oberhalb des Grenzschwingwinkels erhöht. Bei einer nur geringfügigen Überschreitung des Grenzschwingwinkels durch die Pendelmasse wird nur eine geringe Bremswirkung aufgeprägt, so dass das Pendelverhalten der Pendelmasse nur geringfügig beeinflusst wird. Wenn der Grenzschwingwinkel von der Pendelmasse stärker überschritten wird, erhöht sich auch die Bremswirkung, damit ein hartes Anschlagen beim Erreichen des maximalen Schwingwinkels vermieden oder zumindest abgemildert wird.Particularly preferably, a frictional force impressed by the elevation on the pendulum mass increases in the case of an oscillation angle of the pendulum mass that increases beyond the limit oscillation angle, the elevation in particular being beveled to a radial plane of the carrier flange and an extension of the elevation in the axial direction along the direction of oscillation of the pendulum mass above the Limit oscillation angle increased. If the limit oscillation angle is only slightly exceeded by the pendulum mass, only a slight braking effect is applied, so that the pendulum behavior of the pendulum mass is only slightly influenced. If the limit oscillation angle is exceeded by the pendulum mass to a greater extent, the braking effect is also increased, so that a hard impact is avoided or at least mitigated when the maximum oscillation angle is reached.

Insbesondere weist die Pendelmasse eine axial an den Trägerflansch, insbesondere an die mindestens eine Erhebung, anlaufbare Gleitlage auf, wobei insbesondere die Gleitlage durch eine mit der Pendelmasse verbundene Kunststoffscheibe ausgebildet ist. Durch die Gleitlage kann im Vergleich zu einem Stahl/Stahl-Reibkontakt ein geringerer Verschleiß und/oder eine geringere Geräuschentwicklung erreicht werden. Hierbei kann die Materialdicke der Gleitlage derart gewählt werden, dass für eine vorgegebene Lebensdauer ein metallischer Kontakt der Erhebung mit dem unter der Gleitlage befindlichen Material der Pendelmasse vermieden werden kann. Falls durch einen abrasiven Verschleiß Material der Gleitlage abgetragen wird, setzt die Bremswirkung lediglich bei einem größer werdenden Grenzschwingwinkel ein, so dass über die Wahl des Grenzschwingwinkels die Lebensdauer der Bremswirkung beeinflusst werden kann. Falls oberhalb der Lebensdauer ein abrasiver Verschleiß des Materials der Gleitlage so groß sein sollte, dass eine Bremswirkung nicht mehr erreicht werden kann, bleibt zumindest die Dämpfungswirkung des Fliehkraftpendels erhalten.In particular, the pendulum mass has an axially on the carrier flange, in particular on the at least one elevation, sliding layer that can be run against, wherein in particular the sliding layer is formed by a plastic disk connected to the pendulum mass. As a result of the sliding layer, less wear and / or less noise can be achieved compared to a steel / steel frictional contact. Here, the material thickness of the sliding layer can be selected in such a way that a metallic contact of the elevation with the material of the pendulum mass located under the sliding layer can be avoided for a given service life. If material of the sliding layer is removed by abrasive wear, the braking effect only sets in at an increasing limit oscillation angle, so that the service life of the braking effect can be influenced by the choice of the limit oscillation angle. If abrasive wear of the material of the sliding layer should be so great above the service life that a braking effect can no longer be achieved, at least the damping effect of the centrifugal pendulum is retained.

Vorzugsweise sind an beiden Axialseiten des Trägerflanschs auf einen konstanten Abstand zueinander miteinander verbundenen Pendelmassen vorgesehen. Dadurch kann der Trägerflansch an beiden Axialseiten auf jeweils eine der miteinander verbundenen Pendelmassen zur Bereitstellung der Bremswirkung einwirken. Beispielsweise sind an beiden Axialseiten des Trägerflanschs Erhebungen vorgesehen und/oder eine der Pendelmassen kann an einer Erhebung an einer Axialseite des Trägerflanschs und die andere Pendelmasse flächig an der anderen Axialseite des Trägerflanschs angreifen.Pendulum masses connected to one another at a constant distance from one another are preferably provided on both axial sides of the carrier flange. As a result, the carrier flange can act on each of the pendulum masses connected to one another on both axial sides in order to provide the braking effect. For example, elevations are provided on both axial sides of the carrier flange and / or one of the pendulum masses can act on an elevation on one axial side of the carrier flange and the other pendulum mass over a large area on the other axial side of the carrier flange.

Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Erhebung durch Druckumformen, insbesondere Prägen, hergestellt. Die mindestens eine Erhebung kann dadurch bereits bei der Herstellung des Trägerflanschs kostengünstig erzeugt werden. Beispielsweise kann der Trägerflansch aus einem Stahlblech ausgestanzt werden, wobei, insbesondere gleichzeitig, die Erhebungen eingeprägt werden können. Alternativ können die Erhebungen auch bei einem sowieso vorgesehenen Walzen des Stahlblechs mit einer entsprechend ausgeformten Walze erzeugt werden.The at least one elevation is particularly preferably produced by pressure forming, in particular embossing. As a result, the at least one elevation can already be produced cost-effectively during the production of the carrier flange. For example, the carrier flange can be punched out of sheet steel, with the elevations being able to be embossed, in particular at the same time. Alternatively, the elevations can also be produced when the steel sheet is rolled with a correspondingly shaped roller, which is provided anyway.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

1: ein Detail einer schematischen Frontansicht eines Fliehkraftpendels in einer neutralen Mittellage,
2: eine schematische Schnittansicht entlang einer Schnittlinie Y-Y des Fliehkraftpendels aus 1,
3: eine schematische Schnittansicht entlang einer Schnittlinie Z-Z des Fliehkraftpendels aus 1,
4: eine schematische Schnittansicht entlang einer Schnittlinie X-X des Fliehkraftpendels aus 1,
5: ein Detail einer schematischen Frontansicht des Fliehkraftpendels aus 1 in einer stark ausgelenkten Lage,
6: eine schematische Schnittansicht entlang einer Schnittlinie Y-Y des Fliehkraftpendels aus 5,
7: eine schematische Schnittansicht entlang einer Schnittlinie Z-Z des Fliehkraftpendels aus 5 und
8: eine schematische Schnittansicht entlang einer Schnittlinie W-W des Fliehkraftpendels aus 5.

In the following, the invention is explained by way of example with reference to the attached drawings using preferred exemplary embodiments, the features shown below being able to represent an aspect of the invention both individually and in combination. Show it:

1 : a detail of a schematic front view of a centrifugal pendulum in a neutral central position,
2 : a schematic sectional view along a section line YY of the centrifugal pendulum from 1 ,
3 : a schematic sectional view along a section line ZZ of the centrifugal pendulum from 1 ,
4th : a schematic sectional view along a section line XX of the centrifugal pendulum from 1 ,
5 : a detail of a schematic front view of the centrifugal pendulum from 1 in a strongly distracted position,
6th : a schematic sectional view along a section line YY of the centrifugal pendulum from 5 ,
7th : a schematic sectional view along a section line ZZ of the centrifugal pendulum from 5 and
8th : a schematic sectional view along a section line WW of the centrifugal pendulum from FIG 5 .

Das in 1 dargestellte Fliehkraftpendel 10 kann zur Drehschwingungsdämpfung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Das Fliehkraftpendel 10 weist einen um eine Drehachse drehbaren Trägerflansch 12 auf, über den das Fliehkraftpendel 10 beispielsweise mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors oder einer zu einem Kraftfahrzeuggetriebe führenden Welle befestigt werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Trägerflansch 12 in axialer Richtung mittig zwischen jeweils zwei miteinander verbundenen Pendelmassen 14 vorgesehen. Zudem sind an jeder Axialseite des Trägerflanschs 12 in Umfangsrichtung mehrere Pendelmassen 14 hintereinander vorgesehen. Der Trägerflansch 12 weist eine gekrümmte Laufbahn 16 auf, während die Pendelmassen 14 eine gekrümmte Pendelbahn 18 aufweisen. An der Laufbahn 16 und den Pendelbahnen 18 liegt unter Fliehkrafteinfluss ein als Laufrolle ausgestaltete Koppelelement 20 an, wodurch die Pendelmasse 14 pendelbar an dem Trägerflansch 12 geführt ist.This in 1 shown centrifugal pendulum 10 can be used to dampen torsional vibrations in a drive train of a motor vehicle. The centrifugal pendulum 10 has a support flange rotatable about an axis of rotation 12th on which the centrifugal pendulum 10 for example, can be attached to a drive shaft of a motor vehicle engine or a shaft leading to a motor vehicle transmission. In the illustrated embodiment, the carrier flange is 12th in the axial direction in the middle between two connected pendulum masses 14th intended. In addition, there are on each axial side of the carrier flange 12th several pendulum masses in the circumferential direction 14th provided one behind the other. The beam flange 12th has a curved track 16 on while the pendulum masses 14th a curved aerial tramway 18th exhibit. On the career path 16 and the aerial tramways 18th is under the influence of centrifugal force a coupling element designed as a roller 20th which makes the pendulum mass 14th swingable on the carrier flange 12th is led.

Der Trägerflansch 12 weist zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung nachfolgenden Pendelmassen 14 in einem gemeinsamen Umfangswinkelbereich eine erste Erhebung 22 und eine in radialer Richtung versetzte zweite Erhebung 24 auf. Wie in 2 und 3 dargestellt ist, stehen die erste Erhebung 22 und die zweite Erhebung in unterschiedliche axiale Richtungen um eine Höhe H ab. Wie in 4 dargestellt ist, können die Erhebungen 22, 24 leicht in das Material des Trägerflanschs 12 eingeprägt sein. Die Erhebungen 22, 24 erstrecken sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung und weisen im Wesentlichen an ihren tangentialen Endbereichen in Umfangsrichtung verlaufende Rampen 26 auf.The beam flange 12th points between two subsequent pendulum masses in the circumferential direction 14th a first elevation in a common circumferential angle range 22nd and a second elevation offset in the radial direction 24 on. As in 2 and 3 is shown, are the first survey 22nd and the second elevation in different axial directions by a height H away. As in 4th is shown, the surveys 22nd , 24 easily into the material of the carrier flange 12th be imprinted. The surveys 22nd , 24 extend essentially in the circumferential direction and have ramps running essentially in the circumferential direction at their tangential end regions 26th on.

Wenn die Pendelmassen 14 so stark ausgelenkt werden, dass die Pendelmassen 14 einen Grenzschwingwinkel überschreiten und in Kontakt mit der mindestens einen Erhebung 22, 24 gelangen, wie in 5 dargestellt ist, können die Pendelmassen 14 von den Erhebungen 22, 24 abgebremst werden. Die Pendelmassen 14 weisen an ihrer zum Trägerflansch 12 weisenden Axialseite eine, insbesondere durch eine Kunststoffscheibe ausgebildete, Gleitlage 28 auf, um mit geringen Geräuschemissionen axial an dem Trägerflansch 12 anlaufen zu können. Wie in 6 und 7 dargestellt ist, können die Pendelmassen 14 über diese Gleitlage 28 an der jeweiligen Erhebung 22, 24 in Kontakt geraten, gegebenenfalls nachdem die Pendelmasse 14 an der Rampe 26 der Erhebung 22, 224 entlanggeglitten ist. Wie in 8 dargestellt ist, können die miteinander verbundenen Pendelmassen 14 dadurch soweit gegen eine Radialebene des Fliehkraftpendels 10 verkippt sein, dass ein axiales Spiel eliminiert ist und eine definierte Bremswirkung von den Erhebungen 22, 24 auf die Pendelmassen 14 ausgeübt wird sowie ein hartes Anschlagen der Pendelmasse 14 und/oder des Koppelelements 20 beim Erreichen des maximal möglichen Schwingwinkels vermeiden oder zumindest reduziert wird, wodurch unnötige Geräuschemissionen vermieden werden können.When the pendulum masses 14th are deflected so much that the pendulum masses 14th a Exceed the limit oscillation angle and come into contact with the at least one elevation 22nd , 24 get, as in 5 is shown, the pendulum masses 14th from the surveys 22nd , 24 be braked. The pendulum masses 14th point on their to the carrier flange 12th facing axial side a, in particular formed by a plastic washer, sliding layer 28 in order with low noise emissions axially on the carrier flange 12th to be able to start. As in 6th and 7th is shown, the pendulum masses 14th about this sliding position 28 at the respective survey 22nd , 24 come in contact, possibly after the pendulum mass 14th at the ramp 26th the survey 22nd , 224 has slid along. As in 8th is shown, the interconnected pendulum masses 14th thereby so far against a radial plane of the centrifugal pendulum 10 be tilted so that axial play is eliminated and a defined braking effect from the elevations 22nd , 24 on the pendulum masses 14th is exercised as well as a hard hitting of the pendulum mass 14th and / or the coupling element 20th when reaching the maximum possible oscillation angle is avoided or at least reduced, whereby unnecessary noise emissions can be avoided.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: FliehkraftpendelCentrifugal pendulum
1212th: TrägerflanschGirder flange
1414th: PendelmassePendulum mass
1616: Laufbahncareer
1818th: PendelbahnAerial tramway
2020th: KoppelelementCoupling element
2222nd: erste Erhebungfirst survey
2424: zweite Erhebungsecond survey
2626th: Ramperamp
2828: GleitlageSliding position
HH: Höheheight

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

WO 2016/058880 A1 [0002]

Claims

Centrifugal pendulum for damping rotational irregularities introduced via a drive shaft of a motor vehicle engine, with a carrier flange (12) rotatable about an axis of rotation and at least one pendulum mass (14), which is guided so as to swing relative to the carrier flange (12), for generating a restoring torque counter to the rotational irregularity, characterized in that, that the carrier flange (12) has at least one elevation (22, 24) protruding in the axial direction for braking the pendulum mass (14) with friction above a limit oscillation angle of the pendulum mass (14) relative to a neutral central position of the pendulum mass (14) to the carrier flange (12) .

Centrifugal pendulum after Claim 1 characterized in that a longitudinal extension of the elevation (22, 24) extends essentially in the circumferential direction and / or along the direction of oscillation of the pendulum mass (14).

Centrifugal pendulum after Claim 1 or 2 characterized in that the at least one elevation (22, 24) is designed to be self-releasing for a pendulum mass (14) which frictionally engages the elevation (22, 24).

Centrifugal pendulum after Claim 3 characterized in that the elevation (22, 24) is designed in such a way that, in particular when a maximum oscillation angle of the pendulum mass (14) is reached, the pendulum mass (14) only detaches itself from the elevation (22, 24) when a takes place in the opposite direction of oscillation on the pendulum mass (14) acting by the rotational irregularity caused the moment of inertia.

Centrifugal pendulum according to one of the Claims 1 until 4th characterized in that the carrier flange (12) has a first elevation (22) and a second elevation (24) offset in the radial direction to the first elevation (22) essentially in the same circumferential angular range with the first elevation (22).

Centrifugal pendulum after Claim 5 characterized in that the first elevation (22) and the second elevation (24) protrude in different axial directions from the rest of the carrier flange (12).

Centrifugal pendulum according to one of the Claims 1 until 6th characterized in that a frictional force impressed on the pendulum mass (14) by the elevation (22, 24) increases when the pendulum mass (14) oscillates at an angle of oscillation that increases beyond the limit oscillation angle, the elevation (22, 24) in particular relative to a radial plane of the carrier flange (12) is beveled and an extension (H) of the elevation (22, 24) in the axial direction increases along the direction of oscillation of the pendulum mass (14) above the limit oscillation angle.

Centrifugal pendulum according to one of the Claims 1 until 7th characterized in that the pendulum mass (14) has a sliding layer (28) which can run axially on the carrier flange (12), in particular on the at least one elevation (22, 24), wherein in particular the sliding layer (28) is connected to the pendulum mass ( 14) connected plastic disc is formed.

Centrifugal pendulum according to one of the Claims 1 until 8th characterized in that pendulum masses (14) connected to one another at a constant distance from one another are provided on both axial sides of the carrier flange (12).

Centrifugal pendulum according to one of the Claims 1 until 9 characterized in that the at least one elevation (22, 24) is produced by pressure forming, in particular embossing.