WO2011110150A1 - Fliehkraftpendeleinrichtung - Google Patents

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WO2011110150A1 PCT/DE2011/000172 DE2011000172W WO2011110150A1 WO 2011110150 A1 WO2011110150 A1 WO 2011110150A1 DE 2011000172 W DE2011000172 W DE 2011000172W WO 2011110150 A1 WO2011110150 A1 WO 2011110150A1
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centrifugal
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Darius Wysgol
David SCHNÄDELBACH
Thorsten Krause
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2121—Flywheel, motion smoothing-type
    • Y10T74/2127—Flywheel, motion smoothing-type with electrical or magnetic damping
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    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2121—Flywheel, motion smoothing-type
    • Y10T74/2128—Damping using swinging masses, e.g., pendulum type, etc.

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal pendulum device with the features according to the preamble of claim 1.
  • centrifugal pendulum devices are known, for example as a torsional vibration damper in their mode of action in particular from the use in drive trains of motor vehicles, for example from DE 10 2004 011 830 A1.
  • pendulum masses are arranged limited pivotally mounted on a pendulum, which is driven by a subject with torsional vibrations drive unit such as internal combustion engine.
  • torsional vibrations drive unit such as internal combustion engine.
  • the pendulum flange can for example be formed integrally from a component of a torsional vibration damper or a dual mass flywheel or be arranged on one of these components.
  • Pendulum masses can be arranged on both sides of the pendulum flange, with axially opposite pendulum masses being connected to one another by means of bolts.
  • the bolts move in this case in openings which are adapted to the shape of the pendulum movement of the pendulum masses.
  • the guide of the pendulum masses on the pendulum by means of introduced into this cutouts which are complementary to cutouts formed in the pendulum, wherein rolling in the cutouts rolling elements.
  • During operation of the centrifugal pendulum device may cause a collision of the pendulum masses with rotating pendulum. Also, in the transition from turning to stationary pendulum a jerky collision of a pendulum against the circumferentially adjacent pendulum mass is possible, which can lead to disturbing noises of the centrifugal pendulum device
  • the object of the invention is to improve the noise comfort of a centrifugal pendulum device at the same time optimal space utilization, in particular to dampen a jerky interaction circumferentially adjacent pendulum masses or to avoid.
  • centrifugal pendulum device with the features of claim 1. Accordingly, a centrifugal pendulum device with a pendulum and fasten with both sides of the pendulum by means of bolts and guided by rollers and limited to the pendulum limited pivoting pendulum masses proposed, at least two pendulum masses are circumferentially adjacent to the pendulum and each pendulum mass has a side surface of the adjacent pendulum mass facing and the contour of the side surface has a substantially acute angle.
  • the contour of the side surface can be configured such that two adjacent pendulum masses with respect to the pendulum can perform as far as possible pendulum movement during operation of the centrifugal pendulum device during this do not touch the pendulum masses.
  • the contours of two mutually facing side surfaces of adjacent pendulum masses each have an acute angle.
  • the contour of the side surface of a pendulum mass with respect to the contour of the adjacent side surface of the adjacent pendulum mass with respect to a radially extending line is designed mirror-symmetrically.
  • the tip of the contour may be rounded if two adjacent pendulum masses should touch the tip first under certain circumstances. However, the contour may be such that tip-to-tip impact is unlikely.
  • two side surfaces of a pendulum mass are connected radially outside by an outside surface and radially inside by an inside surface, whereby the acute angle of the contour of the side surface between the outside surface or the inside surface and the side surface is enclosed.
  • two side surfaces of a pendulum mass are connected radially outside by an outer surface and radially inwardly by an inner surface, wherein the acute angle of the contour of the side surface is formed within the side surface.
  • the acute angle of the contour of the side surface is formed substantially radially centrally on the side surface.
  • the two side surfaces of a pendulum mass each have an acute angle in the contour, wherein a contour relative to the other contour with respect to a radially extending line is designed mirror-symmetrical.
  • the one contour with respect to the other contour of a common pendulum mass with respect to a radially extending line can be designed asymmetrically.
  • Figure 1 Side view of a arranged on a component of a torsional vibration damper centrifugal pendulum device in a specific embodiment of the invention
  • FIG. 2 Spatial detail view of detail A from FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a side view of a component of a torsional vibration damper 10.
  • This component is designed here as a damper flange, which has in a radially inner region window cutouts 12 for receiving energy storage elements such as coil springs.
  • the damper flange also forms the pendulum flange 22 of the centrifugal pendulum device 20, wherein in each case two pendulum masses 24 are arranged axially on both sides of the pendulum flange 22 and are connected to each other via bolts 26 to a pendulum mass pair.
  • the bolts 26 engage through cutouts 28 in the pendulum flange 22, wherein the cutouts 28 are formed such that they allow a pendulum movement of the pendulum masses 24 relative to the pendulum flange 22.
  • the pendulum masses 24 are guided over rolling elements 30 relative to the pendulum flange 22, for which purpose the rolling elements 30 can roll in cutouts 32 on the pendulum masses 24 and in complementary cutouts 34 on the pendulum flange 22.
  • a pendulum mass 24 radially outside an outer surface 36 and radially inside an inner surface 38.
  • this is limited by side surfaces 40.
  • two side surfaces 40 of a pendulum mass 24 and a pendulum mass adjacent thereto are assigned to one another in each case. Wundt.
  • the contour of the side surface 40 has an acute angle 42 substantially centrally with respect to the radial extension of the side surface 40, as well as the respectively adjacent side surface of the adjacent pendulum mass.
  • the contours of the side surfaces respectively adjacent pendulum masses and the contours of the two side surfaces of a pendulum mass are designed mirror-symmetrically with respect to a radial line.
  • the two mutually facing side surfaces 20 may have a certain fixed or changing distance to each other during operation of the centrifugal pendulum device, it may happen under certain circumstances that touch the two pendulum masses with their side surfaces. Due to the special, pointed configuration of the contour of the side surface, a jerky encounter of the pendulum masses can be reduced because the pendulum masses can slide past in sections by acting as a guide contour of the pendulum mass.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung (20) mit einem Pendelflansch (22) und mit beidseitig des Pendelflansches (22 mittels Bolzen (26) befestigten und mittels Laufrollen geführten und gegenüber dem Pendelflansch (22) begrenzt verschwenkbare Pendelmassen (24) vorgeschlagen, wobei wenigstens zwei Pendelmassen (24) an dem Pendelflansch (22) umfangsseitig benachbart angeordnet sind und jeweils eine Pendelmasse (24) eine Seitenfläche (40) aufweist die der benachbarten Pendelmasse (24) zugewandt ist und die Kontur der Seitenfläche (40) einen im Wesentlichen spitzen Winkel (42) aufweist.

Description

Fliehkraftpendeleinrichtunq
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 Torsionsschwin- gungsdämpfer 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 Bolzen miteinander verbunden sind. Die Bolzen bewegen sich hierbei in Öffnungen, die bezüglich ihrer Form der Pendelbewegung der Pendelmassen angepasst sind. Die Führung der Pendelmassen an dem Pendelflansch erfolgt mittels in diesen eingebrachten Ausschnitten, die komplementär zu Ausschnitten in dem Pendelflansch ausgebildet sind, wobei in den Ausschnitten Wälzkörper abrollen. Während des Betriebes der Fliehkraftpendeleinrichtung kann es zu einem Aneinanderstoßen der Pendelmassen bei sich drehendem Pendelflansch kommen. Auch ist beim Übergang vom drehen zum stillstehenden Pendelflansch ein stoßartiges Aufeinandertreffen der einen Pendelmasse gegenüber der umfangsseitig benachbarten Pendelmasse möglich, was zu störenden Geräuschen der Fliehkraftpendeleinrichtung führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Geräuschkomfort einer Fliehkraftpendeleinrichtung bei zugleich optimaler Bauraumausnutzung zu verbessern, insbesondere ein stoßartiges Zusammenwirken umfangsseitig benachbarter Pendelmassen zu dämpfen oder zu vermeiden.
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 Bolzen befestigen und mittels Laufrollen geführten und gegenüber dem Pendelflansch begrenzt verschwenkbare Pendelmassen vorgeschlagen, wobei wenigstens zwei Pendelmassen an dem Pendelflansch umfangsseitig benachbart angeordnet sind und jeweils eine Pendelmasse eine Seitenfläche aufweist die der benachbarten Pendelmasse zugewandt ist und die Kontur der Seitenfläche einen im Wesentlichen spitzen Winkel aufweist. Dadurch kann beim Aneinanderstoßen der Pendelmassen bei sich drehendem Pendelflansch und/oder beim Übergang vom drehen zum stillstehenden Pendelflansch ein sanftes Abgleiten der einen Pendelmasse gegenüber der umfangsseitig benachbarten Pendelmasse bewirkt werden. Dabei kann die Kontur der Seitenfläche derart ausgestaltet sein, dass zwei benachbarte Pendelmassen gegenüber dem Pendelflansch eine möglichst raumgreifende Pendelbewegung im Betrieb der Fliehkraftpendeleinrichtung durchführen können während dieser sich die Pendelmassen nicht berühren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Konturen von zwei einander zugewandten Seitenflächen benachbarter Pendelmassen jeweils einen spitzen Winkel auf. Vorteilhafterweise ist die Kontur der Seitenfläche einer Pendelmasse gegenüber der Kontur der angrenzenden Seitenfläche der benachbarten Pendelmasse bezüglich einer radial verlaufenden Linie spiegelsymmetrisch ausgestaltet. Dabei kann die Spitze der Kontur abgerundet sein, falls sich zwei benachbarte Pendelmassen unter bestimmten Umständen mit der Spitze zuerst berühren sollten. Die Kontur kann jedoch derart beschaffen sein, dass ein Auftreffen von Spitze zu Spitze möglichst unwahrscheinlich wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zwei Seitenflächen einer Pendelmasse radial außen durch eine Außenfläche und radial innen durch eine Innenfläche miteinander verbunden, wobei der spitze Winkel der Kontur der Seitenfläche zwischen der Außenfläche oder der Innenfläche und der Seitenfläche eingeschlossen wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Seitenflächen einer Pendelmasse radial außen durch eine Außenfläche und radial innen durch eine Innenfläche miteinander verbunden, wobei der spitze Winkel der Kontur der Seitenfläche innerhalb der Seitenfläche gebildet ist. Vorteilhafterweise ist der spitze Winkel der Kontur der Seitenfläche im Wesentlichen radial mittig an der Seitenfläche gebildet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die zwei Seitenflächen einer Pendelmasse jeweils einen spitzen Winkel in deren Kontur auf, wobei eine Kontur gegenüber der anderen Kontur bezüglich einer radial verlaufenden Linie spiegelsymmetrisch ausgestaltet ist. Auch kann die eine Kontur gegenüber der anderen Kontur einer gemeinsamen Pendelmasse bezüglich einer radial verlaufenden Linie unsymmetrisch ausgestaltet sein.
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 Abbildung(en) ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
Figur 1 : Seitenansicht einer an einem Bauteil eines Torsionsschwingungsdämpfers angeordneten Fliehkraftpendeleinrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung
Figur 2: Räumliche Detailansicht des Ausschnitts A aus Figur 1.
In Figur 1 ist eine Seitenansicht eines Bauteils eines Torsionsschwingungsdämpfers 10 gezeigt. Dieses Bauteil ist hier als Dämpferflansch ausgeführt, das in einem radial inneren Bereich Fensterausschnitte 12 zur Aufnahme von Energiespeicherelementen wie Schraubenfedern aufweist. Der Dämpferflansch bildet zugleich den Pendelflansch 22 der Fliehkraftpendeleinrichtung 20, wobei jeweils zwei Pendelmassen 24 axial beidseitig des Pendelflansches 22 angeordnet sind und über Bolzen 26 zu einem Pendelmassenpaar miteinander verbunden sind. Die Bolzen 26 greifen durch Ausschnitte 28 in dem Pendelflansch 22 hindurch, wobei die Ausschnitte 28 derart ausgeformt sind, dass diese eine Pendelbewegung der Pendelmassen 24 gegenüber dem Pendelflansch 22 ermöglichen. Die Pendelmassen 24 sind über Wälzkörper 30 gegenüber dem Pendelflansch 22 geführt wozu die Wälzkörper 30 in Ausschnitten 32 an den Pendelmassen 24 und in komplementären Ausschnitten 34 an dem Pendelflansch 22 abrollen können.
Wie in Figur 2 näher dargestellt, weist eine Pendelmasse 24 radial außen eine Außenfläche 36 und radial innen eine Innenfläche 38 auf. An den umfangsseitigen Seiten der Pendelmasse 24 wird diese durch Seitenflächen 40 begrenzt. Dabei sind jeweils zwei Seitenflächen 40 einer Pendelmasse 24 und einer dazu umfangsseitig benachbarten Pendelmasse einander zuge- wandt. Die Kontur der Seitenfläche 40 weist im Wesentlichen mittig bezüglich der radialen Erstreckung der Seitenfläche 40 einen spitzen Winkel 42 auf, wie auch die jeweils dazu benachbarte Seitenfläche der benachbarten Pendelmasse. Die Konturen der Seitenflächen jeweils benachbarten Pendelmassen sowie die Konturen der beiden Seitenflächen einer Pendelmasse sind bezüglich einer radial verlaufenden Linie spiegelsymmetrisch ausgestaltet.
Die beiden einander zugewandten Seitenflächen können im Betrieb der Fliehkraftpendeleinrichtung 20 einen gewissen festen oder sich verändernden Abstand zueinander aufweisen, wobei es unter Gewissen Umständen vorkommen kann, dass sich die beiden Pendelmassen mit ihren Seitenflächen berühren. Durch die spezielle, spitze Ausgestaltung der Kontur der Seitenfläche kann ein stoßartiges Aneinandertreffen der Pendelmassen reduziert werden, da die Pendelmassen durch die als Führung wirkende Kontur der Pendelmasse abschnittsweise aneinander vorbeigleiten können.
Bezuqszeichenliste Torsionsschwingungsdämpfer
Fensterausschnitte
Fliehkraftpendeleinrichtung
Pendelflansch
Pendelmassen
Bolzen
Ausschnitte
Wälzkörper
Ausschnitte
Ausschnitte
Außenfläche
Innenfläche
Seitenfläche
spitzer Winkel

Claims

Patentansprüche
1. Fliehkraftpendeleinrichtung (20) mit einem um eine Drehachse drehbaren Pendelflansch (22) und mit beidseitig des Pendelflansches (22) mittels Bolzen (26) befestigen und mittels Laufrollen geführten und gegenüber dem Pendelflansch (22) begrenzt verschwenkbare Pendelmassen (24), wobei wenigstens zwei Pendelmassen (24) an dem Pendelflansch (22) umfangsseitig benachbart angeordnet sind und jeweils eine Pendelmasse (24) eine Seitenfläche (40) aufweist, die der umfangsseitig benachbarten Pendelmasse (24) zugewandt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der Seitenfläche (40) einen im Wesentlichen spitzen Winkel (42) aufweist.
2. Fliehkraftpendeleinrichtung (20) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Konturen von zwei einander zugewandten Seitenflächen (40) benachbarter Pendelmassen (24) jeweils einen spitzen Winkel (42) aufweisen.
3. Fliehkraftpendeleinrichtung (20) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der Seitenfläche (40) einer Pendelmasse (24) gegenüber der Kontur der angrenzenden Seitenfläche (40) der benachbarten Pendelmasse (24) bezüglich einer radial verlaufenden Linie spiegelsymmetrisch ausgestaltet ist.
4. Fliehkraftpendeleinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Seitenflächen (40) einer Pendelmasse (24) radial außen durch eine Außenfläche (36) und radial innen durch eine Innenfläche (38) miteinander verbunden sind, wobei der spitze Winkel (42) der Kontur der Seitenfläche (40) zwischen der Außenfläche (36) oder der Innenfläche (38) und der Seitenfläche eingeschlossen wird.
5. Fliehkraftpendeleinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Seitenflächen (40) einer Pendelmasse (24) radial außen durch eine Außenfläche (36) und radial innen durch eine Innenfläche (38) miteinander verbunden sind, wobei der spitze Winkel (42) der Kontur der Seitenfläche (40) innerhalb der Seitenfläche (40) gebildet ist.
6. Fliehkraftpendeleinrichtung (20) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Winkel (42) der Kontur der Seitenfläche (40) im Wesentlichen radial mittig an der Seitenfläche (40) gebildet ist.
7. Fliehkraftpendeleinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Seitenflächen (40) einer Pendelmasse (24) jeweils einen spitzen Winkel (42) in deren Kontur aufweisen, wobei eine Kontur gegenüber der anderen Kontur bezüglich einer radial verlaufenden Linie spiegelsymmetrisch ausgestaltet ist.
8. Fliehkraftpendeleinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Seitenflächen (40) einer Pendelmasse (24) jeweils einen spitzen Winkel (42) in deren Kontur aufweisen, wobei eine Kontur gegenüber der anderen Kontur bezüglich einer radial verlaufenden Linie unsymmetrisch ausgestaltet ist.
9. Fliehkraftpendeleinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschnitte (32, 34) in dem Pendelflansch (22) zur Aufnahme der Bolzen (26) und/oder die Bolzen (26) mit Dämpfungsmittel zur Dämpfung des Anei- nandertreffens des Bolzens (26) mit der Berandungsfläche des Ausschnitts (32, 34) ausgestattet sind.
10. Fliehkraftpendeleinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei umfangsseitig benachbarte Pendelmassen (24) miteinander über Verbindungsmittel elastisch oder starr oder abschnittsweise gegeneinander bewegbar miteinander verbunden sind.
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