DE202019102023U1 - Centrifugal pendulum device with a guided to an edge portion slide track - Google Patents
Centrifugal pendulum device with a guided to an edge portion slide track Download PDFInfo
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- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
- F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
- F16F15/145—Masses mounted with play with respect to driving means thus enabling free movement over a limited range
Abstract
Fliehkraftpendeleinrichtung (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem um eine Drehachse drehbaren Träger, einer mit dem Träger über zumindest eine Laufrolle (2) wirkverbundenen Pendelmasse (3), die im Betrieb ein einer Drehungleichförmigkeit entgegen gerichtetes Rückstellmoment hervorruft, indem die Laufrolle (2) entlang einer Kulissenbahn (4) in der Pendelmasse (3) geführt ist, sowie mit einem an der Pendelmasse (3) anliegenden Kontaktelement (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenbahn (4) derart an den radial äußeren Rand (6) der Pendelmasse (3) herangeführt ist, dass die verbleibende, radiale Minimalbreite (7) eines Randabschnitts (8) der Pendelmasse (3) geringer ist, als die axiale Materialtiefe (9) der Pendelmasse (3), und dass die Kulissenbahn (4) gestanzt ist und einen Glattschnittanteil von mehr als 80% aufweist. Centrifugal pendulum device (1) for a drive train of a motor vehicle, with a carrier rotatable about an axis of rotation, a pendulum mass (3) operatively connected to the carrier via at least one roller (2) which, during operation, causes a restoring moment counteracting rotational non-uniformity by the roller ( 2) along a slide track (4) in the pendulum mass (3) is guided, as well as with a pendulum mass (3) adjacent contact element (5), characterized in that the slide track (4) in such a way to the radially outer edge (6) the pendulum mass (3) is introduced, that the remaining, radial minimum width (7) of an edge portion (8) of the pendulum mass (3) is less than the axial material depth (9) of the pendulum mass (3), and that the slide track (4) punched and has a smooth cut portion of more than 80%.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung, etwa nach Art eines Torsionsschwingungsdämpfers, für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem um eine Drehachse drehbaren Träger, einer mit dem Träger über zumindest eine Laufrolle wirkverbundenen Pendelmasse, die im Betrieb ein einer Drehungleichförmigkeit entgegen gerichtetes Rückstellmoment hervorruft, indem die Laufrolle entlang einer Kulissenbahn in der Pendelmasse geführt ist, sowie mit einem an der Pendelmasse anliegenden Kontaktelement.The invention relates to a centrifugal pendulum device, such as a torsional vibration damper, for a drive train of a motor vehicle, with a pivotable about a rotation axis carrier, operatively connected to the carrier via at least one roller pendulum mass, which causes in operation a rotational irregularity directed return moment by the Roller is guided along a slide track in the pendulum mass, and with a voltage applied to the pendulum mass contact element.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene gattungsgemäße Fliehkraftpendeleinrichtungen bekannt. So offenbart die
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, auf der Pendelmasse ein Kontaktelement, etwa aus Kunststoff, anzuordnen, welches eine Reibungshysterese zwischen dem Kontaktelement und einem sich daran in der Axialrichtung anschließenden Scheibenteil begünstigt.It has proven to be advantageous to arrange on the pendulum mass a contact element, such as plastic, which favors a friction hysteresis between the contact element and a subsequent thereto in the axial direction disc part.
Eine Fliehkraftpendeleinrichtung, die ein solches Kontaktelement ausbildet, ist aus der
Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass das Kontaktelement den Bauraum beeinträchtigt und die Komplexität in der Montage erhöht. Darüber hinaus sind die Kulissenbahnen nur in einem eingeschränkt verfügbaren Bereich der Pendelmasse anordenbar, was die Flexibilität der Kulissenbahnen und somit die Schwingungs- und Dämpfungsfunktion der Fliehkraftpendeleinrichtung beeinträchtigt.A disadvantage of this prior art is that the contact element impairs the space and increases the complexity of assembly. In addition, the slide tracks can be arranged only in a limited available range of the pendulum mass, which affects the flexibility of the slide tracks and thus the vibration and damping function of the centrifugal pendulum device.
Folglich liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fliehkraftpendeleinrichtung zu offenbaren, die die Nachteile aus dem Stand der Technik behebt oder zumindest mildert und insbesondere eine Fliehkraftpendeleinrichtung bereitstellt, welche eine flexible Anordnung der Kulissenbahnen gewährleistet.Accordingly, it is the object of the present invention to disclose a centrifugal pendulum device which overcomes or at least alleviates the disadvantages of the prior art and in particular provides a centrifugal pendulum device which ensures a flexible arrangement of the link tracks.
Die Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kulissenbahn derart an den radial äußeren Rand der Pendelmasse herangeführt ist, dass die verbleibende, radiale Minimalbreite eines Randabschnitts der Pendelmasse geringer ist, als die axiale Materialtiefe bzw. Materialdicke / -stärke der Pendelmasse. Dies ist unter Einsatz eines Feinstanzens erreichbar, ohne dass ein Materialverzug auftritt. Die Form der Kulissenbahnen, die auch als Aussparungen bezeichnet werden können, ist durch die angestrebte Schwingungsfunktion der Pendelmasse vorgegeben und erfordert eine möglichst große Raumausnutzung, was durch die erfindungsgemäß geringen Randabschnitte / Querschnitte direkt begünstigt ist.The object with regard to the device is inventively achieved in that the slide track is so introduced to the radially outer edge of the pendulum mass that the remaining, radial minimum width of a peripheral portion of the pendulum mass is less than the axial material depth or material thickness / thickness of the pendulum mass. This can be achieved using a fine blanking, without a material delay occurs. The shape of the slide tracks, which can also be referred to as recesses, is determined by the desired oscillation function of the pendulum mass and requires the greatest possible space utilization, which is favored directly by the invention according to the low edge portions / cross sections.
Unter einem Glattschnittanteil wird im Rahmen der Erfindung der Anteil der gestanzten Fläche in Stanzrichtung verstanden, der „glatt“ geschnitten, also nicht (aus-) gebrochen, ist. Anders ausgedrückt ist der Glattschnittanteil eines gestanzten Blechs definiert als der Teil in Stanzrichtung, der mittels Abscherung abgetrennt wird, in Abgrenzung zu einem Bruchanteil. Der Glattschnittanteil verläuft also von der Oberfläche des gestanzten Teils bis zu der Kante, an der die Scher- in eine Bruchkante übergeht. Diese Kante ist technisch präzise bestimmbar.In the context of the invention, a smooth cut portion is understood to mean the proportion of the punched area in the punching direction which is "smooth" cut, ie not (off) broken. In other words, the smooth cut portion of a stamped sheet is defined as the part in the punching direction which is separated by shearing, as opposed to a fractional part. The smooth cut portion thus runs from the surface of the stamped part to the edge at which the shear passes into a breaking edge. This edge is technically precise determinable.
In funktioneller Hinsicht ist ein hoher Glattschnittanteil in sehr vielen Anwendungen, etwa in Bezug auf die Flächenpressung, wünschenswert. Jedoch ist er nur in den seltensten Fällten aus fertigungstechnischen Gründen wirtschaftlich erreichbar. Im vorliegenden Fall ist die Form und Materialwahl der Pendelmasse dergestalt, dass ein Glattschnittanteil von mehr als 80% des zu stanzenden Teils wirtschaftlich realisierbar ist.Functionally, a high level of smooth cut is desirable in many applications, such as surface pressure. However, it is economically feasible only in the rarest felling for manufacturing reasons. In the present case, the shape and choice of material of the pendulum mass is such that a smooth cut portion of more than 80% of the part to be punched is economically feasible.
So wird erfindungsgemäß die Pendelmasse mittels Feinstanzen bearbeitet, was sich dadurch auszeichnet, dass der Werkstoff durch von beiden Seiten eindringende Schneidkanten so lange umgeformt wird, bis dessen Formänderungsvermögen erschöpft ist und ein Bruch eintritt. Mit dem Feinstanzen / -schneiden können aufgrund spezieller verfahrenskennzeichnender Merkmale Stanz- bzw. Schnittteile erzeugt werden, deren Stanz- bzw. Schnittflächen über die gesamte Blechdicke, zumindest aber über 80% der Blechdicke, vollkommen glatt sind.Thus, according to the invention, the pendulum mass is processed by means of fine blanking, which is characterized in that the material is deformed by penetrating from both sides cutting edges until its deformability is exhausted and a breakage occurs. By fine blanking / -cutting can be produced due to special process characterizing features punching or cutting parts whose punching or cutting surfaces over the entire sheet thickness, but at least over 80% of the sheet thickness, are completely smooth.
Aufgrund der geringen radialen Minimalbreite verglichen mit der axialen Materialtiefe ist eine flexible Ausgestaltung der Kulissenbahnen möglich, wodurch die Pendelmassen derart mit dem Träger wirkverbunden werden können, dass sich ihre Schwingungs- bzw. Drehmomentausgleichseigenschaften verbessern.Due to the small radial minimum width compared to the axial material depth a flexible design of the slide tracks is possible, whereby the pendulum masses can be operatively connected to the carrier, that improve their vibration and torque compensation properties.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und werden nachfolgend näher erläutert. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and are explained in more detail below.
So ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis von der Minimalbreite zur Materialtiefe
Weiter bevorzugt weist die Pendelmasse an beiden in Umfangsrichtung der Fliehkraftpendeleinrichtung zeigenden Stirnflächen eine Einbuchtung in der Umfangsrichtung auf. Diese ist in ihrer Geometrie variabel an die jeweiligen Bauraum- und Funktionsanforderungen anpassbar.More preferably, the pendulum mass on both facing in the circumferential direction of the centrifugal pendulum device end faces on a recess in the circumferential direction. This geometry can be variably adapted to the respective installation space and functional requirements.
Sobald das Kontaktelement derart in diese Einbuchtung(-en) einschnappt, dass es formschlüssig mit der Pendelmasse verbunden ist, sind die Einbuchtungen in Wechselwirkung mit dem Kontaktelement auszugestalten, um zum einen eine bauraumsparende Anordnung des Kontaktelements zu ermöglichen und zum zweiten die Montage zu vereinfachen.Once the contact element snaps into this indentation (s) in such a way that it is positively connected to the pendulum mass, the indentations are to be designed to interact with the contact element, in order to enable a space-saving arrangement of the contact element and, secondly, to simplify assembly.
In einer bevorzugten Ausführungsform formt die Einbuchtung, etwa an ihrem radial innen liegenden Abschnitt, eine teilkreisförmig hervorstehende Nase aus, deren Teilkreisradius geringer ist, als die Materialtiefe der Pendelmasse. Diese Formgebung erweist sich als vorteilhaft, wenn das die Pendelmasse umschließende Kontaktelement, beispielhaft aus Kunststoff, möglichst passgenau und eng anliegend auszugestalten ist.In a preferred embodiment, the indentation, approximately at its radially inner portion, forms a part-circularly projecting nose whose pitch circle radius is smaller than the material depth of the pendulum mass. This shape proves to be advantageous if the pendulum mass enclosing contact element, for example made of plastic, as accurately fit and tight fitting is to design.
In der Ausführungsform mit der teilkreisförmig hervorstehenden Nase ist es außerdem vorteilhaft, wenn das Verhältnis von Teilkreisradius zur Materialtiefe der Pendelmasse 1,5 zu 7,5 beträgt. Versuche des Anmelders haben ergeben, dass sich bei diesem Verhältnis ein Optimum aus Fertigungskosten, Montageaufwand und Passgenauigkeit des Kontaktelements ergibt.In the embodiment with the part-circular protruding nose, it is also advantageous if the ratio of pitch radius to material depth of the pendulum mass is 1.5 to 7.5. Experiments by the applicant have shown that this ratio results in an optimum of manufacturing costs, assembly costs and accuracy of fit of the contact element.
Eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit den erfindungsgemäßen Vorteilen ist besonders effizient zu erhalten, indem die Kulissenbahn gestanzt ist und jener Stanzschritt einen Glattschnittanteil von mehr als 80% aufweist. Dies vermeidet lokale Spannungsspitzen aufgrund eines hohen Bruchanteils, was aufgrund der geringen radialen Minimalbreite besonders wichtig ist. Hinsichtlich der Definition des Glattschnittanteils sei auf das Vorstehende verwiesen.A centrifugal pendulum device with the advantages according to the invention is particularly efficient to obtain by the slide track is punched and that punching step has a smooth cut portion of more than 80%. This avoids local stress peaks due to a high fraction of fracture, which is particularly important due to the small radial minimum width. With regard to the definition of the slippery portion, reference is made to the above.
Wenn die Fliehkraftpendeleinrichtung in einem Stanzschritt mit einem Glattschnittanteil von mehr als 80% hergestellt ist, ist es weiter von Vorteil, wenn die gestanzte Kulissenbahn einen abgerundeten Stanzeinzug und einen scharfkantigen Stanzauszug aufweist. Folglich ist der Stanzstempel derart geformt und wird derart bewegt, dass er durch den abgerundeten Stanzeinzug innere Materialspannungen mindert.If the centrifugal pendulum device is manufactured in a punching step with a smooth cut portion of more than 80%, it is further advantageous if the punched gate track has a rounded punching mechanism and a sharp-edged punching extractor. Consequently, the punch is shaped and moved so that it reduces internal material stresses due to the rounded punching mechanism.
Besonders bevorzugt ist die Ausführungsform, in der die Pendelmasse von einem zusammenhängenden Blech, in Abgrenzung zu einem Blechpaket, ausgeformt ist. Folglich ist die Pendelmasse als Einzelteil vollständig hergestellt und nicht als Kombination mehrerer dünner Bleche, die von einem axialen Verbindungselement zu einem Paket zusammengefasst sind.Particularly preferred is the embodiment in which the pendulum mass of a contiguous sheet, in contrast to a laminated core, is formed. Consequently, the pendulum mass is completely manufactured as a single part and not as a combination of several thin sheets, which are combined by an axial connecting element into a package.
Es sei auf den Aspekt hingewiesen, dass eine Pendelmasse, die in einem Fliehkraftpendeldämpfer zum Einsatz kommt, ihre Dämpfungseigenschaften proportional zur Masse erhöht. Aufgrund des vorgegebenen Bauraums ist eine erhöhte Masse bei gleicher Materialwahl nur durch zusätzliches Material in Axialrichtung erreichbar. Erfindungsgemäß ist es möglich, Blech-Materialstärken einzusetzen, die mit herkömmlichen trennenden Herstellverfahren nicht mit ausreichender Qualität realisierbar sind.Attention is drawn to the aspect that a pendulum mass used in a centrifugal pendulum damper increases its damping characteristics proportionally to the mass. Due to the given space is an increased mass with the same choice of material only accessible by additional material in the axial direction. According to the invention, it is possible to use sheet metal material thicknesses which can not be realized with sufficient quality with conventional separating production methods.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen anhand konkreter Ausführungsformen näher erläutert. Diese zeigen:
-
1 eine Teilschnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Pendelmasse; -
2 eine Schnittansicht entlang der LinieII-II aus1 ; -
3 eine Teilschnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Pendelmasse; -
4 eine Schnittansicht entlang der LinieIV-IV aus3 ; und -
5 den Ausschnitt V aus1 vergrößert dargestellt.
-
1 a partial sectional view of a first embodiment of a pendulum mass; -
2 a sectional view along the lineII-II out1 ; -
3 a partial sectional view of a second embodiment of a pendulum mass; -
4 a sectional view along the lineIV-IV out3 ; and -
5 the section V off1 shown enlarged.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem besseren Verständnis der Erfindung. Die Bezugszeichen können untereinander ausgetauscht werden. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic in nature and are for the better understanding of the invention only. The reference numbers can be interchanged. The same elements are provided with the same reference numerals.
Erfindungsgemäß ist die Kulissenbahn
So ist die Kulissenbahn
Die Pendelmasse
Die Einbuchtung
Die Kulissenbahn
In
In den
Die Kulissenbahn
Das Kontaktelement
Folglich ist das Kontaktelement
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- FliehkraftpendeleinrichtungCentrifugal pendulum device
- 22
- Laufrollecaster
- 33
- Pendelmassependulum mass
- 44
- Kulissenbahnlink path
- 55
- Kontaktelementcontact element
- 66
- radial äußerer Randradially outer edge
- 77
- radiale Minimalbreiteradial minimum width
- 88th
- Randabschnittedge section
- 99
- axiale Materialtiefeaxial material depth
- 1010
- Einbuchtungindentation
- 1111
- radial innerer Randradially inner edge
- 1212
- Nasenose
- 1313
- TeilkreisradiusPitch radius
- 1414
- Gummikugelrubber ball
- 1515
- Umlaufender RingkragenCircumferential ring collar
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- WO 2015192846 A1 [0004]WO 2015192846 A1 [0004]
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