DE112011100861B4 - Fliehkraftpendeleinrichtung - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
- Derartige Fliehkraftpendeleinrichtungen sind beispielsweise als Drehschwingungstilger in ihrer Wirkungsweise insbesondere aus dem Einsatz in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen beispielsweise aus der
DE 10 2004 011 830 A1 bekannt. Hier werden Pendelmassen begrenzt verschwenkbar an einem Pendelflansch angeordnet, der von einer mit Drehschwingungen behafteten Antriebseinheit wie Brennkraftmaschine angetrieben wird. Infolge der durch unterschiedliche Drehbeschleunigung des Pendelflansches bewirkten Pendelbewegung der Pendelmassen gegenüber dem Pendelflansch tritt ein Tilgungseffekt der Drehschwingungen ein. - Der Pendelflansch kann beispielsweise integral aus einem Bauteil eines Torsionsschwingungsdämpfer oder eines Zweimassenschwungrads ausgebildet sein oder an einem dieser Bauteile angeordnet sein. Beidseitig des Pendelflansches können dabei Pendelmassen angeordnet sein, wobei axial gegenüberliegende Pendelmassen mittels Abstandsbolzen miteinander verbunden sind. Die Abstandsbolzen bewegen sich hierbei in Ausschnitten, die bezüglich ihrer Form der Pendelbewegung der Pendelmassen angepasst sind. Die Führung der Pendelmassen an dem Pendelflansch erfolgt mittels in diesen eingebrachten Führungsbahnen, beispielsweise in Form von bogenförmigen Durchgangsöffnungen, die komplementär zu Führungsbahnen in dem Pendelflansch ausgebildet sind, wobei in den Führungsbahnen Wälzkörper abrollen. Dabei sind die Pendelmassen gegenüber den Pendelflansch durch Anschläge begrenzt verschwenkbar. Die Anschläge werden je nach Zustand der Auslenkung der Pendelmasse durch ein Anschlagen der Abstandsbolzen in den jeweiligen Ausschnitten oder durch ein Anschlagen umfangsseitig benachbarter Pendelmassen untereinander gebildet.
- Als weiterer Stand der Technik wird auf die
DE 10 2006 028 556 A1 ,DE 102 24 874 A1 ,DE 10 2006 028 552 A1 und dieDE 10 2009 042 825 A1 verwiesen. - Während des Betriebes der Fliehkraftpendeleinrichtung oder beispielsweise beim Übergang vom drehen zum stillstehenden Pendelflansch kann es zu dem Anschlagen der Pendelmassen untereinander oder zu dem Anschlagen des Abstandsbolzens in dem Ausschnitt kommen, was zu störenden Geräuschen der Fliehkraftpendeleinrichtung führen kann.
- Aufgabe der Erfindung ist es, den Geräuschkomfort einer Fliehkraftpendeleinrichtung bei zugleich optimaler Bauraumausnutzung zu verbessern.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
- Entsprechend wird eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit einem Pendelflansch und mit beidseitig des Pendelflansches mittels eines in einem bogenförmigen Ausschnitt des Pendelflansches aufgenommenen Abstandsbolzens zu einem Pendelmassenpaar befestigten Pendelmassen vorgeschlagen wobei das Pendelmassenpaar mittels wenigstens zwei Laufrollen gegenüber dem Pendelflansch geführt und durch einen Anschlag begrenzt verschwenkbar ist und die Laufrollen in bogenförmigen Führungsbahnen in den Pendelmassen und in komplementär bogenförmigen Führungsbahnen in dem Pendelflansch aufgenommen und abrollbar sind und wenigstens zwei Pendelmassenpaare umfangsseitig benachbart zueinander angeordnet sind. Der Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Pendelmassenpaars ist durch ein Anschlagen des Abstandsbolzens an dem jeweiligen Ausschnitt oder durch ein Anschlagen von jeweiligen Seitenflächen umfangsseitig benachbarter Pendelmassenpaare gebildet wobei an einem der den Anschlag bildenden Bauteile ein Dämpfungsmittel ausgebildet ist. Dadurch wird eine Dämpfung des Anschlagens und damit einhergehend eine Geräuschreduzierung bewirkt.
- Vorzugsweise kann das Anschlagen umfangsseitig benachbarter Pendelmassen durch ein vorangehend wirksames Anschlagen wenigstens einer Laufrolle an der die Laufrolle aufnehmenden Führungsbahn gedämpft werden. Beispielsweise wird ein Überlastschutz für die den Anschlag umfangsseitig benachbarter Pendelmassen bildenden Dämpfungsmittel erreicht, so dass die Dämpfungsmittel eine höhere Zuverlässigkeit und/oder Haltbarkeit aufweisen können.
- In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Dämpfungsmittel, insbesondere das am Anschlag zwischen Abstandsbolzen und dessen Ausschnitt oder zwischen umfangsseitig benachbarten Seitenflächen zweier Pendelmassen eingebrachte Dämpfungsmittel als Verbundelement ausgebildet, wenigstens bestehend aus einem ersten kreisringförmigen Teilelement mit elastischen Materialeigenschaften und einem dieses vorzugsweise konzentrisch umgebenden, zweiten, ebenfalls kreisringförmigen Teilelement, wie einer Hülse, insbesondere aus einem Material mit höherer Festigkeit und/oder Steifigkeit im Vergleich zu dem ersten Teilelement, beispielsweise aus Metall bestehend.
- Vorzugsweise kann das Verbundelement derart ausgebildet sein, dass das erste Teilelementlose und das zweite Teilelement lose auf einem Abstandsbolzen aufgesteckt sind.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann bei dem Verbundelement entweder das erste Teilelement stoffschlüssig (beispielsweise durch Kleben oder Vulkanisieren) mit dem zweiten Teilelement oder das erste Teilelement mit einem Abstandsbolzen stoffschlüssig verbunden sein. Weiterhin oder alternativ sind mindestens zwei Komponenten des Verbundelements vorgespannt gefügt.
- Auch kann bei dem Verbundelement das erste Teilelement den Raum zwischen Abstandsbolzen und zweitem Teilelement nur teilweise ausfüllen, so dass das erste Teilelement bei einer auftretenden Belastung, beispielsweise beim Anschlagen zumindest teilweise ausweichen kann.
- Auch kann das erste Teilelement und/oder das zweite Teilelement mehrteilig ausgebildet sein.
- Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann an einem Torsionsschwingungsdämpfer innerhalb eines Wandlergehäuses eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, an einer Kupplungseinrichtung, beispielsweise einer Nasskupplung oder einer Doppelkupplung oder an einem Zweimassenschwungrad angeordnet sein.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Dämpfungsmittel stoffschlüssig oder formschlüssig mit einem den Anschlag bildenden Bauteil verbunden. Dabei kann das Dämpfungsmittel eine Dämpfungsschicht darstellen, die beispielsweise an dem jeweiligen Bauteil im Bereich des Anschlags verklebt oder in einer anderen Weise verbunden wird. Beispielsweise kann das Dämpfungsmittel mit dem jeweiligen Bauteil verklemmt oder verstemmt sein.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Dämpfungsmittel an dem durch den Ausschnitt greifenden axialen Abschnitt des Abstandsbolzens angebracht.
- In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung ist das Dämpfungsmittel an der Berandungsfläche des Ausschnitts angebracht. Vorteilhafterweise ist das Dämpfungsmittel in einem umfangsseitigen oder radialen Endbereich der Berandungsfläche des Ausschnitts angebracht. Auch kann das Dämpfungsmittel in beiden umfangsseitigen Endbereichen der Berandungsfläche des Ausschnitts angebracht sein.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Dämpfungsmittel an der Seitenfläche einer Pendelmasse angeordnet, die an die umfangsseitig benachbarte Pendelmasse unmittelbar angrenzt.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Dämpfungsmittel als elastisches Mittel ausgebildet, insbesondere als Elastomer oder Thermoplast oder Kunststoff oder einem anderen Material, das elastischer als Stahl ist.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Dämpfungsmittel einteilig mit einem den Anschlag bildenden Bauteil ausgeführt.
- Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Abbildungen, bei deren Darstellung zugunsten der Übersichtlichkeit auf eine maßstabsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde. Alle erläuterten Merkmale sind nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen beziehungsweise in Alleinstellung anwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
- Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
-
1 : Seitenansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers mit angeordneter Fliehkraftpendeleinrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. -
2a : Seitenansicht der Fliehkraftpendeleinrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. -
2b : Räumliche Detailansicht des Ausschnitts A aus2a . -
3a : Seitenansicht der Fliehkraftpendeleinrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. -
3b : Räumliche Detailansicht des Ausschnitts B aus3a . -
4a : Seitenansicht der Fliehkraftpendeleinrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. -
4b : Räumliche Detailansicht des Ausschnitts C aus4a . -
5a : Räumliche Ansicht eines Dämpfungsmittels in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. -
5b : Querschnitt durch das Dämpfungsmittel aus5a . -
6 : Querschnitt durch ein Dämpfungsmittel in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. -
7 : Teilausschnitt einer Seitenansicht einer Fliehkraftpendeleinrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. - In
1 ist eine Seitenansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers10 mit angeordneter Fliehkraftpendeleinrichtung12 gezeigt. An dem Dämpfereingangsteil14 des als Reihendämpfer ausgeführten Torsionsschwingungsdämpfers10 ist ein Lamellenträger16 in Funktion eines Kupplungsausgangs einer Kupplungseinrichtung angeordnet. Die Kupplungseinrichtung kann beispielsweise als Wandlerüberbrückungskupplung oder als Nasskupplung ausgeführt sein. Der Torsionsschwingungsdämpfer10 ist dabei wirksam zwischen dem Kupplungsausgang und einer Abtriebsnabe18 verbunden, wobei die Abtriebsnabe18 über eine Verzahnung20 mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeug verbindbar ist. - Das Dämpfereingangsteil
14 ist radial innen auf der Abtriebsnabe18 zentriert und axial gesichert aufgenommen und umgreift radial außen erste Energiespeicherelemente22 , beispielsweise Bogenfedern, die das Dämpfereingangsteil14 mit einem Dämpferzwischenteil24 wirksam verbinden, wobei das Dämpferzwischenteil24 gegenüber dem Dämpfereingangsteil14 begrenzt verdrehbar ist. Das Dämpferzwischenteil24 wiederum ist über die Wirkung radial weiter innen liegender zweiter Energiespeicherelemente26 , beispielsweise Druckfedern gegenüber einem Dämpferausgangsteil28 begrenzt verdrehbar. Das Dämpferausgangsteil28 ist mit der Abtriebsnabe18 drehfest verbunden, beispielsweise über eine Schweißverbindung. - Das Dämpferzwischenteil
24 besteht aus zwei axial beabstandeten Scheibenteilen30 ,32 , die das Dämpferausgangsteil28 axial umschließen. Das eine Scheibenteil32 ist dabei radial nach außen zur Bildung eines Pendelflansches34 verlängert. Der Pendelflansch34 ist integraler Bestanteil des Scheibenteils32 , kann aber auch als separates Bauteil an diesem befestigt, beispielsweise vernietet, verschraubt oder verschweißt sein. Das Scheibenteil32 ist radial innen mit einer Turbinennabe36 drehfest verbunden und die Turbinennabe36 dient der Anbindung eines Turbinenrads eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers. Die Turbinennabe36 ist auf der Abtriebsnabe18 zentriert und gegenüber dieser drehbar angeordnet. - Der Pendelflansch
34 nimmt in einem radial äußeren Abschnitt zwei axial gegenüberliegende Pendelmassen38 auf, wobei die Pendelmassen38 über einen Abstandsbolzen40 miteinander verbunden sind und der Abstandsbolzen40 durch einen Ausschnitt42 in dem Pendelflansch34 durchgreift. - In
2a ist eine Seitenansicht der Fliehkraftpendeleinrichtung12 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung gezeigt wobei die obere Pendelmasse in der Zeichnung zur Verdeutlichung des darunterliegenden Bereichs weggelassen wurde. Die Fliehkraftpendeleinrichtung12 ist an dem Scheibenteil32 des Dämpferzwischenteils des Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet, wobei die radiale Verlängerung des Scheibenteils32 den Pendelflansch34 zur Aufnahme der beidseitig des Pendelflansches34 angeordneten Pendelmassen38 bildet, wobei jeweils zwei Pendelmassen38 axial beidseitig des Pendelflansches34 angeordnet sind und über Abstandsbolzen40 zu einem Pendelmassenpaar miteinander verbunden sind. Die Abstandsbolzen40 greifen durch Ausschnitte44 in dem Pendelflansch34 hindurch, wobei die Ausschnitte44 derart bogenförmig ausgeformt sind, dass diese eine Pendelbewegung der Pendelmassen38 gegenüber dem Pendelflansch34 entlang deren Pendelbahn ermöglichen. Die Pendelmassen38 sind über Laufrollen46 an dem Pendelflansch34 geführt wozu die Laufrollen46 in nierenförmigen Führungsbahnen48 an den Pendelmassen38 und in komplementär nierenförmigen Führungsbahnen50 an dem Pendelflansch34 abrollen können. - Die Bewegung der Pendelmassen
38 gegenüber dem Pendelflansch34 ist durch Anschläge begrenzt, wobei die Anschläge je nach Zustand der Auslenkung der Pendelmasse38 durch ein Anschlagen der Abstandsbolzen40 in den jeweiligen Ausschnitten44 oder durch ein Anschlagen von jeweiligen Seitenflächen52 umfangsseitig benachbarter Pendelmassen38 untereinander gebildet werden.2b zeigt den Ausschnitt A aus2a in räumlicher Darstellung. Dabei ist in den Ausschnitten44 , das bedeutet an der Berandungsfläche54 der Ausschnitte44 ein Dämpfungsmittel56 in Form einer Dämpfungsschicht angebracht das beispielsweise stoffschlüssig oder formschlüssig mit der Berandungsfläche54 verbunden sein kann. Insbesondere ist das Dämpfungsmittel56 in einem umfangsseitigen oder radialen Endbereich58 der Berandungsfläche54 angebracht, idealerweise dort, wo die Abstandsbolzen40 auf die Berandungsfläche54 stoßartig auftreffen können anstatt an entlang dieser zu gleiten. -
3a zeigt eine Seitenansicht der Fliehkraftpendeleinrichtung12 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung wobei die obere Pendelmasse in der Zeichnung zur Verdeutlichung des darunterliegenden Bereichs weggelassen wurde. Wie in3b anhand des räumlich dargestellten Ausschnitts B aus3a näher gezeigt, sind die Dämpfungsmittel56 an den Seitenflächen52 der Pendelmassen38 in Form separater und dort formschlüssig verbundener Pufferelemente eingebracht, wobei die radiale Erstreckung der Dämpfungsmittel56 kleiner als die radiale Erstreckung der Seitenfläche52 der Pendelmasse38 ist. Doch können die radialen Erstreckungen auch gleich groß sein. - In
4a ist eine Seitenansicht der Fliehkraftpendeleinrichtung12 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt.4b zeigt hierzu die räumliche Ansicht des Ausschnitts C aus4a . Die Abstandsbolzen40 weisen dabei ein Dämpfungsmittel56 in Form eines Dämpfungsmantels an ihrer Abrollfläche auf, wodurch ein Anschlagen der Abstandsbolzen40 an den Ausschnitten44 gedämpft werden kann. - In
5a und5b ist ein Dämpfungsmittel56 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei ist das Dämpfungsmittel56 an einem Abstandsbolzen40 angebracht, beispielsweise formschlüssig verbunden oder auch mit einem gewissen Spiel zwischen Dämpfungsmittel56 und Abstandsbolzen40 . Weiterhin ist das Dämpfungsmittel56 als Verbundelement ausgebildet, bestehend aus einem ersten kreisringförmigen Teilelement60 mit vorzugsweise elastischen Materialeigenschaften und einem dieses vorzugsweise konzentrisch umgebenden, zweiten, ebenfalls kreisringförmigen Teilelement62 , wie einer Hülse, insbesondere aus einem Material mit höherer Festigkeit und/oder Steifigkeit im Vergleich zu dem ersten Teilelement60 . Das zweite Teilelement62 kann beispielsweise aus Metall bestehen.6 zeigt ein Dämpfungsmittel56 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist das Dämpfungsmittel als Verbundelement, bestehend aus einem ersten teilelement 60 und einem zweiten Teilelement62 ausgebildet, wobei das erste Teilelement60 als torusartiges Element beispielsweise als Dichtring, insbesondere als O-Ring ausgestaltet ist. Das erste Teilelement60 ist elastischer als das zweite Teilelement62 aber andererseits nicht so steif und/oder fest ausgebildet. - In
7 ist ein Teilausschnitt einer Seitenansicht einer Fliehkraftpendeleinrichtung12 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei ist das Dämpfungsmittel56 an den Seitenflächen52 jeweils umfangsseitig benachbarter Pendelmassen38 einteilig aus der jeweiligen Pendelmasse38 ausgebildet. Dabei sind radial sich erstreckende Ausschnitte64 oder Schlitze in die Pendelmasse38 derart eingebracht, dass sich an der Pendelmasse38 federelastische Materialeigenschaften ergeben, zur Bildung des Dämpfungsmittels56 . - In der gezeigten Ausführungsform sind zwei radial sich erstreckende Ausschnitte
64 vorgesehen, doch können auch mehrere Ausschnitte ausgeformt werden, die auch nicht nur radial erstreckend verlaufen können sondern alternativ oder zusätzlich Windungen aufweisen und/oder schlangenförmig ausgestaltet sein können. Auch können die Ausschnitte axial verlaufend und/oder radial verlaufend und/oder als Kombination aus radialem und axialem Verlauf ausgebildet sein. Vorzugsweise können die Ausschnitte durch Stanzen und/oder Schneiden beispielsweise Laserschneiden hergestellt werden. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 12
- Fliehkraftpendeleinrichtung
- 14
- Dämpfereingangsteil
- 16
- Lamellenträger
- 18
- Abtriebsnabe
- 20
- Verzahnung
- 22
- Energiespeicherelement
- 24
- Dämpferzwischenteil
- 26
- Energiespeicherelement
- 28
- Dämpferausgangsteil
- 30
- Scheibenteil
- 32
- Scheibenteil
- 34
- Pendelflansch
- 36
- Turbinennabe
- 38
- Pendelmasse
- 40
- Abstandsbolzen
- 42
- Ausschnitt
- 44
- Ausschnitt
- 46
- Laufrollen
- 48
- Führungsbahn
- 50
- Führungsbahn
- 52
- Seitenfläche
- 54
- Berandungsfläche
- 56
- Dämpfungsmittel
- 58
- Endbereich
- 60
- Teilelement
- 62
- Teilelement
- 64
- Ausschnitt
Claims (5)
- Fliehkraftpendeleinrichtung (12) mit einem Pendelflansch (34) und mit beidseitig des Pendelflansches (34) mittels eines in einem bogenförmigen Ausschnitt (42, 44) des Pendelflansches (34) aufgenommenen Abstandsbolzens (40) zu einem Pendelmassenpaar befestigten Pendelmassen wobei das Pendelmassenpaar mittels wenigstens zwei Laufrollen (46) gegenüber dem Pendelflansch (34) geführt und durch einen Anschlag begrenzt verschwenkbar ist und die Laufrollen (46) in bogenförmigen Führungsbahnen (48, 50) in den Pendelmassen (38) und in komplementär bogenförmigen Führungsbahnen (48, 50) in dem Pendelflansch (34) aufgenommen und abrollbar sind und wenigstens zwei Pendelmassenpaare umfangsseitig benachbart zueinander angeordnet sind und wobei der Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Pendelmassenpaars durch ein Anschlagen des Abstandsbolzens (40) an dem jeweiligen Ausschnitt (42, 44) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der den Anschlag bildenden Bauteile ein Dämpfungsmittel (56) ausgebildet ist, wobei der Ausschnitt (42, 44) eine Berandungsfläche (54) aufweist und das Dämpfungsmittel (56) an der Berandungsfläche (54) des Ausschnitts angebracht ist.
- Fliehkraftpendeleinrichtung (12) nach
Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel (56) stoffschlüssig oder formschlüssig mit einem den Anschlag bildenden Bauteil verbunden ist. - Fliehkraftpendeleinrichtung (12) nach
Anspruch 1 oder2 dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel (56) in einem umfangsseitigen oder radialen Endbereich der Berandungsfläche (54) des Ausschnitts (42, 44) angebracht ist. - Fliehkraftpendeleinrichtung (12) nach einem der
Ansprüche 1 bis3 dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel (56) als elastisches Mittel ausgebildet ist, insbesondere als Elastomer oder Thermoplast oder Kunststoff. - Fliehkraftpendeleinrichtung (12) nach einem der
Ansprüche 1 bis4 dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel (56) als Verbundelement wenigstens bestehend aus einem ersten und einem zweiten Teilelement ausgebildet ist.
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