WO2011113410A1 - Drehschwingungstilger - Google Patents

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WO2011113410A1
WO2011113410A1 PCT/DE2011/000181 DE2011000181W WO2011113410A1 WO 2011113410 A1 WO2011113410 A1 WO 2011113410A1 DE 2011000181 W DE2011000181 W DE 2011000181W WO 2011113410 A1 WO2011113410 A1 WO 2011113410A1
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WO
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raceways
flange
torsional vibration
damper
vibration damper
Prior art date
Application number
PCT/DE2011/000181
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English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Ferderer
Andreas Knoll
Markus Züfle
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to DE112011100918T priority patent/DE112011100918A5/de
Priority to EP11717930A priority patent/EP2547928A1/de
Publication of WO2011113410A1 publication Critical patent/WO2011113410A1/de

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    • 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
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • 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
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses

Definitions

  • the invention relates to a torsional vibration damper in particular for a drive train of a motor vehicle with a rotatable about an axis of rotation flange and a plurality of circumferentially distributed, arranged on both sides of the flange and relative to these relatively displaceable absorber masses, wherein each two axially opposite, arranged on each side of the flange Tilgermassen by means of the flange axially spaced spacer elements are connected to each other to a Tilgermassenzip, the absorber masses of Tilgermassenschreibs each have two circumferentially spaced first raceways for each rolling element, which roll on to these complementary second raceways of the flange.
  • Generic torsional vibration damper are known as centrifugal pendulum or speed-adaptive absorber.
  • this flange parts are provided, for example, rotationally connected to the crankshaft or an output part of a torsional vibration damper and distributed over the circumference, relative to the flange relatively limited displaceable absorber masses have, depending on the speed of the flange and thus centrifugally dependent pendulum radially and circumferentially oscillate around a neutral point and pay off with appropriate adjustment of the resonance conditions such as pendulum length, mass, swing angle and the like torsional vibrations in the drive train.
  • a torsional vibration damper in conjunction with a torsional vibration damper in the form of a dual mass flywheel in which absorber masses are arranged on both sides of a flange part, wherein the absorber masses lying axially opposite are each connected to a damping mass pair.
  • the Tilgermassenrune are relative to the flange by means of two spaced-apart in the circumferential direction spaced rolling elements, each roll in a raceway of the flange and in raceways of the absorber masses, limited displaceable added to the flange.
  • the type and shape of the raceways specify the pendulum length and the swing angle.
  • the object of the invention is therefore to further develop generic torsional vibration damper such that at reduced production costs contact between the absorber masses and flange are largely excluded.
  • a torsional vibration damper in particular for a drive train of a motor vehicle with a flange rotatable about a rotation axis and a plurality of circumferentially distributed, disposed on both sides of the flange and relative to these relatively displaceable absorber masses, each two axially opposite, on one side of the Flange part arranged absorber masses are connected to each other by means of the flange axially spaced spacer elements to each Tilgermassenzip, the absorber masses of Tilgermassencrus each have two circumferentially spaced first raceways for each rolling element, which roll on to these complementary second raceways of the flange, and contact surfaces between rolling elements and raceways of a respective absorber mass pair are arranged radially within a center of gravity of the absorber mass pair.
  • the raceways are displaced radially inward on the flange part and on the absorber masses.
  • the structure of the proposed torsional vibration damper becomes simple and inexpensive to manufacture while improving vibration and noise performance.
  • this corresponds to a conventional torsional vibration damper with radially inside or at the same height as the center of gravity absorber arranged raceways a pendulum with unstable or indifferentem balance, while the proposed torsional vibration damper resembles a pendulum in a stable equilibrium, the pendulum masses such as absorber masses not against the weight force commute against the centrifugal force.
  • the tracks of the absorber masses are further displaced inwards, for example, arranged in the inner third of the radial extent of the absorber masses.
  • the center of gravity of the absorber masses may each be provided radially outside a first line connecting the two contact surfaces between the rolling elements and the first raceways.
  • the center of gravity of the absorber masses can each be provided radially outside a second line connecting the two contact surfaces between the rolling elements and the second raceways.
  • the center of gravity is arranged outside of a recording of the absorber masses on the flange even if, for example, in the stationary state of the flange without centrifugal force, the absorber masses located radially above the pivot point of the flange due to weight radially outwardly supported on the rolling elements.
  • a renewed acceleration of the flange occurs immediately a stabilization of the absorber masses without passage of an indifferent or unstable position of these absorber masses by the resulting centrifugal force, so that even at very low speeds, a stop the absorber masses can be avoided on the flange.
  • the absorber masses are designed so that the center of gravity is provided in the circumferential direction between the circumferentially spaced raceways of a Tilgermassencrus. Ideally, the absorber masses are formed symmetrically to a radial section through the center of gravity.
  • the rolling elements are secured against loss in the recesses for the formation of the raceways of the absorber masses by providing captive securing devices for these on the sides of the absorber masses facing away from the flange part.
  • These may be formed by cover plates, which are provided with opposite the opening surfaces of the raceways narrowed opening surfaces or have no openings.
  • the cover plates may be formed from sheet metal, so that the Tilgermassenforme are formed exclusively of metal.
  • Particularly advantageous may be a material deformation, for example, as a molded nose in the outer surface of the absorber mass, which secure the rolling elements axially before emigrating. In this way, the number of parts can be further reduced, so that a self-stabilized and provided with a captive Tilgermassencovercover from only six parts - two absorber masses, two rolling elements and two spacers can be formed.
  • a torsional vibration damper with two mutually counteracting the effect of circumferentially effective energy storage relatively rotatable damper parts, which is formed with the proposed torsional vibration, wherein one of the two damper parts, an input part or an output part of the torsional vibration damper forms the flange of the torsional vibration damper.
  • the torsional vibration damper may for example be a dual-mass flywheel, wherein the flange preferably from the formed with the secondary flywheel damper part for acting on the energy storage as bow springs is formed.
  • the flange part can have radially outwardly extended arms, which act on the output side of the end faces of the bow springs in the circumferential direction.
  • FIG. 2 is a view of the torsional vibration damper of FIG. 1;
  • FIG. 3 is an exploded view of the torsional vibration damper of FIGS. 1 and 2;
  • Figure 4 is a partial view of the torsional vibration damper according to the invention.
  • FIG. 1 shows the upper half of a torque transmission device 1 arranged about an axis of rotation 2, which is arranged in a drive train of a motor vehicle between an internal combustion engine (not shown) and a transmission (also not shown).
  • the torque transmission device 1 comprises a dual-mass flywheel 3, on the secondary flywheel 4 of the torsional vibration damper 5 is arranged in function of a centrifugal pendulum.
  • the torsional vibration damper 5 is formed according to the prior art and is to explain the typical structure and function of such torsional vibration damper and their example, use in a drive train of a motor vehicle of the invention shown in Figure 5 in partial view torsional vibration damper 5a closer.
  • the secondary flywheel 4 also receives a friction clutch 6, which is designed as a three-disc clutch.
  • the friction clutch 6 builds radially smaller at a high transmittable torque compared with a two-disc clutch, so that the torsional vibration damper 5 can be arranged axially adjacent to the energy accumulators 7 of the dual-mass flywheel 3 approximately at the same radial height.
  • torsional vibration dampers can be arranged radially inside the energy store 7.
  • the flange portion 8 of the torsional vibration damper 5 is formed as a ring member 9 and received by means distributed over the circumference rivets 10 on the friction clutch 6.
  • the pitch of the rivets 10 is adjusted over the circumference so that they are synchronous to the bolt circle of the friction clutch 6.
  • the rivets 10 can be used at the same time for riveting the friction clutch 6 with the secondary flywheel 4.
  • the rivets 10 may be riveted circumferentially adjacent the riveting of the friction clutch 6 to the secondary flywheel 4 in separate mounting holes of the secondary flywheel.
  • Figure 2 shows the torsional vibration damper 5 in view.
  • Flange part 8 takes in the embodiment shown six distributed over the circumference Tilgermassencovere 12, which are each formed of two axially opposing absorber masses 11. Between the Tilgermassencoveren 12, the axially aligned rivets 10 are provided, which are riveted to the secondary flywheel 4 ( Figure 1), so that the riveting of the centrifugal pendulum takes place at the same radial height as the absorption of the absorber mass pairs 12 on the flange 8. In this way, a torsional vibration damper 5 can be proposed with low radial space requirements.
  • the rivets 10 may have annular discs 14, which may serve as a stop buffer 15, and may be made of elastic material such as rubber, rubber such as HNBR, NBR or the like.
  • Figure 3 shows the torsional vibration damper 5 in an exploded view with the flange 8, the rivets 10 with the annular discs 14 and the absorber masses 11 and spacers 16 as spacers, by means of which the axially opposing absorber masses 11 are interconnected.
  • the Tilgermassensectione 12 thus formed (Figure 2) are received limited pivotally on the flange 8.
  • the rolling elements 13 designed as cylindrical rollers 17 roll on the raceways 18, 19 formed by cutouts in the absorber masses 11 and in the flange part. Between the cutouts, a single opening 20 is provided for the spacer elements 16.
  • the spacer elements 16 can therefore be arranged closer to one another, so that the opening 20 requires less installation space than a plurality of individual openings, as a result of which the cutouts of the raceways 18 are closer to one another. can be arranged and thus the number of absorber masses 11 can be increased over the circumference can be increased.
  • the spacer elements 16 receive between them the stop buffer 21, which can be used alternatively or in addition to the annular discs and formed from the same material. In an additional arrangement, for example, multi-stage impact behavior can be achieved.
  • the spacing of the absorber masses 11 from the flange part 8 takes place through the cover disks 22.
  • Figure 4 shows the torsional vibration damper 5a according to the invention, which can replace the torsional vibration damper 5 of Figures 1 to 3 in the embodiment shown and is also suitable for other embodiments, in partial view.
  • the center of gravity S of the absorber masses 11a is arranged radially outside the raceways 18a of the flange part 8a and the hidden raceways 19a of the absorber masses 11a, which are therefore only shown in dashed lines.
  • the center of gravity S results essentially from the shape of the absorber masses 11a.
  • the raceways 18a, 19a are therefore displaced inwardly so that both the drawn between the radially outer contact surfaces 29 of the arranged in the flange portion raceways 18a first line 23 and drawn between the radially inner contact surfaces 30 of the provided in the absorber masses 11a raceways second Line 24 lies radially within the center of gravity S.
  • a stable pendulum balance is attained when starting the flange part 8a for an absorber mass pair 12a which is supported inwardly over the raceway 19a by self-stabilizing it by the center of gravity S provided radially outside the raceways 19a is.
  • the flange part 8a As an output-side flange part of a dual-mass flywheel with energy stores arranged radially outside the absorber masses 11a, the flange part 8a has radially expanded arms 28 for acting on these.
  • the absorber masses have an integrally formed as embossed nose 31, which serves as a captive 32 for the rolling elements 13a.
  • an absorber mass pair 12a can be formed entirely of metal and only of two absorber masses 11a, the spacer elements 16a and the rolling bodies 13a.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse verdrehbaren Flanschteil und mehreren über den Umfang verteilten, beidseitig des Flanschteils angeordneten und gegenüber diesen relativ verlagerbaren Tilgermassen, wobei jeweils zwei sich axial gegenüberliegende, an jeweils einer Seite des Flanschteils angeordnete Tilgermassen mittels das Flanschteil axial durchgreifender Abstandselemente miteinander zu jeweils einem Tilgermassenpaar verbunden sind, die Tilgermassen eines Tilgermassenpaars jeweils zwei in Umfangrichtung voneinander beabstandete erste Laufbahnen für jeweils einen Wälzkörper aufweisen, die an zu diesen komplementären zweiten Laufbahnen des Flanschteils abwälzen. Um die Stabilität des Drehschwingungstilgers zu verbessern und dessen Herstellungskosten zu senken, wird vorgeschlagen, Kontaktflächen zwischen Wälzkörper und Laufbahnen jeweils eines Tilgermassenpaars radial innerhalb eines Schwerpunkts des Tilgermassenpaars anzuordnen.

Description

Drehschwinqunqstilqer
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse verdrehbaren Flanschteil und mehreren über den Umfang verteilten, beidseitig des Flanschteils angeordneten und gegenüber diesen relativ verlagerbaren Tilgermassen, wobei jeweils zwei sich axial gegenüberliegende, an jeweils einer Seite des Flanschteils angeordnete Tilgermassen mittels das Flanschteil axial durchgreifender Abstandselemente miteinander zu jeweils einem Tilgermassenpaar verbunden sind, die Tilgermassen eines Tilgermassenpaars jeweils zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete erste Laufbahnen für jeweils einen Wälzkörper aufweisen, die an zu diesen komplementären zweiten Laufbahnen des Flanschteils abwälzen.
Gattungsgemäße Drehschwingungstilger sind als Fliehkraftpendel oder drehzahladaptive Tilger bekannt. Zur Tilgung von Drehschwingungen insbesondere in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen mit einer Brennkraftmaschine mit Drehungleichförmigkeiten, beispielsweise Dieselmotoren, werden hierzu Flanschteile vorgesehen, die beispielsweise drehschlüssig mit der Kurbelwelle oder einem Ausgangsteil eines Drehschwingungsdämpfers verbunden sind und mehrere über den Umfang verteilte, gegenüber dem Flanschteil relativ begrenzt verlagerbare Tilgermassen aufweisen, die abhängig von der Drehzahl des Flanschteils und damit fliehkraftabhängig radial und in Umfangsrichtung um einen Neutralpunkt pendeln und bei entsprechender Einstellung der Resonanzbedingungen wie Pendellänge, Masse, Schwingwinkel und dergleichen Drehschwingungen im Antriebsstrang tilgen.
Aus der DE 102 24 874 A1 ist ein Drehschwingungstilger in Verbindung mit einem Drehschwingungsdämpfer in Form eines Zweimassenschwungrads offenbart, bei dem beidseitig eines Flanschteils Tilgermassen angeordnet sind, wobei die sich axial gegenüber liegenden Tilgermassen jeweils zu einem Tilgermassenpaar verbunden sind. Die Tilgermassenpaare sind gegenüber dem Flanschteil mittels jeweils zwei voneinander in Umfangsrichtung beab- standeter Wälzkörper, die jeweils in einer Laufbahn des Flanschteils und in Laufbahnen der Tilgermassen abwälzen, begrenzt verlagerbar an dem Flanschteil aufgenommen. Art und Form der Laufbahnen geben dabei die Pendellänge und den Schwingwinkel vor. Aufgrund der Überbestimmtheit des kinematischen Systems des Flanschteils und der mittels der Wälzkörper mit diesem verbundenen Tilgermassenpaare, mikroskopisch unebener Laufflächen der Laufbahnen und der Wälzkörper, ungleiche Schwingungsanregung durch Taumelschwingungen des Flanschteils und dergleichen kann das Abrollverhalten der Wälzkörper auf den Lauf- bahnen gestört werden, so dass phasenweise Rutschzustände resultieren können und die Tilgermassen gegenüber dem Flanschteil verkippen, so dass diese mit dem Flanschteil in Kontakt treten und dabei kratzende oder schnarrende Geräusche verursachen können.
Um derartige komfortmindernde und verschleißfördernde Kontakte zu vermeiden, werden in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nr. 2009 042 836.4 Maßnahmen vorgeschlagen, die Berührungskontakte mittels Kunststoffelementen vermindern. Hierdurch werden zwar die Geräusche weitgehend gedämmt, das durch die Berührungskontakte bedingte, beeinträchtigte Schwingungsverhalten der Tilgermassen bleibt weiterhin zumindest teilweise beeinträchtigt. Zudem steigen durch Verwendung der Kunststoffelemente die Kosten der Herstellung.
Aufgabe der Erfindung ist daher, gattungsgemäße Drehschwingungstilger derart weiterzuentwickeln, dass bei verminderten Herstellkosten Berührungskontakte zwischen Tilgermassen und Flanschteil weitgehend ausgeschlossen werden.
Die Aufgabe wird durch einen Drehschwingungstilger insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse verdrehbaren Flanschteil und mehreren über den Umfang verteilten, beidseitig des Flanschteils angeordneten und gegenüber diesen relativ verlagerbaren Tilgermassen gelöst, wobei jeweils zwei sich axial gegenüberliegende, an jeweils einer Seite des Flanschteils angeordnete Tilgermassen mittels das Flanschteil axial durchgreifender Abstandselemente miteinander zu jeweils einem Tilgermassenpaar verbunden sind, die Tilgermassen eines Tilgermassenpaars jeweils zwei in Umfangrichtung voneinander beabstandete erste Laufbahnen für jeweils einen Wälzkörper aufweisen, die auf zu diesen komplementären zweiten Laufbahnen des Flanschteils abwälzen, und Kontaktflächen zwischen Wälzkörper und Laufbahnen jeweils eines Tilgermassenpaars radial innerhalb eines Schwerpunkts des Tilgermassenpaars angeordnet sind.
Gemäß dem erfinderischen Gedanken werden die Laufbahnen an dem Flanschteil und an den Tilgermassen nach radial innen verlagert. Hierdurch nehmen in Umfangsrichtung zwar die Abstände zwischen den Ausnehmungen für die Laufbahnen und für den Durchlass der Abstandselemente zur Befestigung der sich axial gegenüber liegenden Tilgermassen zur Bildung von Tilgermassenpaaren ab. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine ausreichende Festigkeit des Flanschteils trotz der vergleichsweise eng beieinander liegenden Ausnehmungen erzielt werden kann. Durch die Verlagerung des Schwerpunkts der Tilgermassenpaare nach radial außen erfolgt eine Selbststabilisierung der Tilgermassenpaare an dem Flanschteil, da die Angriffspunkte der auf die Tilgermassen einwirkenden Fliehkräfte in dem Schwerpunkt zusammenfallen und die im Schwerpunkt wirksame effektive Fliehkraft die Tilgermassenpaare in den Laufbahnen stabilisiert. Auf diese Weise wirken sich Ungleichmäßigkeiten der Laufbahnen, der Walzkörper, der Masseverteilung der Tilgermassen und ähnliche Materialeinflüsse, die sich selbst im mikroskopischen Maßstab bei einem nicht in dieser Weise selbststabilisierenden Drehschwingungstilger negativ auswirken können, weit weniger aus, so dass vollständig auf Puffer und andere geräusch- und verschleißmindernde Einrichtungen verzichtet werden kann. Infolgedessen wird der Aufbau des vorgeschlagenen Drehschwingungstilgers einfach und kostengünstig in der Herstellung bei gleichzeitig verbessertem Schwingungs- und Geräuschverhalten. Vergleichsweise entspricht dabei ein konventioneller Drehschwingungstilger mit radial innerhalb oder auf gleicher Höhe wie der Schwerpunkt der Tilgermassen angeordneten Laufbahnen einem Pendel mit labilem oder indifferentem Gleichgewicht, während der vorgeschlagene Drehschwingungstilger einem Pendel in einem stabilen Gleichgewicht gleicht, wobei die Pendelmassen wie Tilgermassen nicht gegen die Gewichtskraft sondern gegen die Fliehkraft pendeln.
Infolge der kreissegmentförmigen Ausbildung der Tilgermassen ist dabei der Schwerpunkt radial zum Innenumfang der Tilgermassen verlagert. Dementsprechend sind die Laufbahnen der Tilgermassen noch weiter nach innen verlagert, beispielsweise im inneren Drittel der radialen Erstreckung der Tilgermassen angeordnet. Beispielsweise kann der Schwerpunkt der Tilgermassen jeweils radial außerhalb einer die beiden Kontaktflächen zwischen Wälzkörper und den ersten Laufbahnen verbindenden ersten Linie vorgesehen sein. Ebenso kann der Schwerpunkt der Tilgermassen jeweils radial außerhalb einer die beiden Kontaktflächen zwischen Wälzkörper und zweiten Laufbahnen verbindenden zweiten Linie vorgesehen sein. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist daher der Schwerpunkt selbst dann außerhalb einer Aufnahme der Tilgermassen an dem Flanschteil angeordnet, wenn beispielsweise im ruhenden Zustand des Flanschteils ohne Fliehkrafteinwirkung sich die radial über dem Drehpunkt des Flanschteils befindlichen Tilgermassen infolge Gewichtskraft radial außen an dem Wälzkörper abstützen. Bei einer erneuten Beschleunigung des Flanschteils tritt dabei sofort eine Stabilisierung der Tilgermassen ohne Durchlauf einer indifferenten oder labilen Lage dieser Tilgermassen durch die entstehende Fliehkraft ein, so dass bereits bei sehr kleinen Drehzahlen ein Anschlag der Tilgermassen am Flanschteil vermieden werden kann.
Die Tilgermassen sind so ausgestaltet, dass der Schwerpunkt in Umfangsrichtung zwischen den in Umfangsrichtung beabstandeten Laufbahnen eines Tilgermassenpaars vorgesehen ist. Idealerweise sind die Tilgermassen zu einem Radialschnitt durch den Schwerpunkt symmetrisch ausgebildet. Die Beabstandung und Verbindung zweier sich axial gegenüberliegenden Tilgermassen zu einem Tilgermassenpaar erfolgt mittels der Abstandselemente, beispielsweise Abstandsbolzen und dergleichen. Zur Durchführung dieser durch das Flanschteil weist dieses entsprechend dem Verlagerungsweg der Tilgermassen gegenüber dem Flanschteil ausgebildete Ausnehmungen aus, so dass harte Anschläge zwischen den Abstandselementen vermieden werden. Alternativ können zwischen diesen und den Begrenzungen der Ausschnitte Dämpfungsmittel zur Ausbildung eines weichen Anschlags vorgesehen sein. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in Umfangsrichtung zwischen den Laufbahnen eines Tilgermas- senpaars jeweils zwei in Umfangsrichtung beabstandete und den Schwerpunkt zwischen sich aufnehmende Abstandselemente vorgesehen sind. Hierbei ist der Schwerpunkt vorteilhafterweise radial außerhalb einer durch die Mittelpunkte der Abstandselemente geführten dritten Linie vorgesehen. Speziell bei Anschlägen der Abstandselemente an den Ausnehmungen werden die Tilgermassen zusätzlich durch den radial außerhalb liegenden Schwerpunkt besser stabilisiert als bei innen liegendem Schwerpunkt.
Die Wälzkörper werden in den Ausnehmungen zur Bildung der Laufbahnen der Tilgermassen verliergesichert, indem an den dem Flanschteil abgewandten Seiten der Tilgermassen Verliersicherungen für diese vorgesehen sind. Diese können durch Deckbleche gebildet sein, die mit gegenüber den Öffnungsflächen der Laufbahnen verengten Öffnungsflächen versehen sind oder keine Öffnungen aufweisen. Die Deckbleche können aus Blech gebildet sein, so dass die Tilgermassenpaare ausschließlich aus Metall gebildet sind. Besonders vorteilhaft kann eine Materialverformung beispielsweise als angeformte Nase in der Außenfläche der Tilgermasse sein, die die Wälzkörper axial vor Auswandern sichern. Auf diese Weise kann die Teileanzahl weiterhin verringert werden, so dass ein selbststabilisiertes und mit einer Verliersicherung versehenes Tilgermassenpaar aus lediglich sechs Teilen - zwei Tilgermassen, zwei Wälzkörpern und zwei Abstandshaltern gebildet werden kann.
Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Drehschwingungsdämpfer mit zwei gegeneinander entgegen der Wirkung von in Umfangsrichtung wirksamen Energiespeichern relativ verdrehbaren Dämpferteilen gelöst, der mit den vorgeschlagenen Drehschwingungstilgern ausgebildet ist, wobei eines der beiden Dämpferteile, ein Eingangsteil oder ein Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers das Flanschteil des Drehschwingungstilgers bildet. Durch die Kombination von Drehschwingungstilger und Drehschwingungsdämpfer wird eine besonders vorteilhafte Schwingungsdämpfungseinrichtung gebildet. Der Drehschwingungsdämpfer kann beispielsweise ein Zweimassenschwungrad sein, wobei das Flanschteil bevorzugt aus dem mit der sekundären Schwungmasse verbundenen Dämpferteil zur Beaufschlagung der Energiespeicher wie Bogenfedern gebildet ist. Dabei kann das Flanschteil nach radial außen erweiterte Arme aufweisen, die ausgangsseitig die Stirnseiten der Bogenfedern in Umfangs- richtung beaufschlagen.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 einen Teilschnitt durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit
einem erfindungsgemäßen Drehschwingungstilger nach dem Stand der Technik,
Figur 2 eine Ansicht des Drehschwingungstilgers der Figur 1 ,
Figur 3 eine Explosionsdarstellung des Drehschwingungstilgers der Figuren 1 und 2,
Figur 4 eine Teilansicht des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers.
Die Figur 1 zeigt die obere Hälfte einer um eine Drehachse 2 angeordneten Drehmomentübertragungseinrichtung 1 , die in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine und einem ebenfalls nicht dargestellten Getriebe angeordnet ist. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 umfasst ein Zweimassenschwungrad 3, an dessen sekundärer Schwungmasse 4 der Drehschwingungstilger 5 in Funktion eines Fliehkraftpendels angeordnet ist. Der Drehschwingungstilger 5 ist nach dem Stand der Technik ausgebildet und soll den typischen Aufbau und die Funktion derartiger Drehschwingungstilger sowie deren beispielsweise Verwendung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs des in Figur 5 in Teilansicht dargestellten erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers 5a näher erläutern.
Die sekundäre Schwungmasse 4 nimmt zudem eine Reibungskupplung 6 auf, die als Dreischeibenkupplung ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung baut die Reibungskupplung 6 bei hohem übertragbarem Moment verglichen mit einer Zweischeibenkupplung radial kleiner, so dass der Drehschwingungstilger 5 axial benachbart zu den Energiespeichern 7 des Zweimassenschwungrads 3 annähernd auf gleicher radialer Höhe angeordnet werden kann. Alternativ können Drehschwingungstilger radial innerhalb der Energiespeicher 7 angeordnet werden. In- folge der axial parallelen Anordnung ist das Flanschteil 8 des Drehschwingungstilgers 5 als Ringteil 9 ausgebildet und mittels über den Umfang verteilter Nieten 10 an der Reibungskupplung 6 aufgenommen. Dabei ist die Teilung der Nieten 10 über den Umfang so abgestimmt, dass diese synchron zum Lochkreis der Reibungskupplung 6 sind. Dabei können die Nieten 10 gleichzeitig zur Vernietung der Reibungskupplung 6 mit der sekundären Schwungmasse 4 eingesetzt werden. Alternativ hierzu können die Nieten 10 über den Umfang benachbart zur Vernietung der Reibungskupplung 6 mit der sekundären Schwungmasse 4 in separaten Befestigungslöchern der sekundären Schwungmasse vernietet werden. Durch die Vorgabe des Lochkreises der Reibungskupplung 6 sind die beidseitig des Flanschteils 8 angeordneten Tilgermassen 11 an diesem so angeordnet, dass die in den Tilgermassen 11 und in dem Flanschteil 8 vorgesehenen Laufbahnen in den Lochkreis eingepasst werden. Bei Verwendung von sechs Nieten 0 resultiert daher eine Aufteilung in drei oder sechs Tilgermassen- paare 12, die jeweils durch zwei axial gegenüberliegende Tilgermassen 11 gebildet werden.
Figur 2 zeigt den Drehschwingungstilger 5 in Ansicht. Das als Ringteil 9 ausgebildete
Flanschteil 8 nimmt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel sechs über den Umfang verteilte Tilgermassenpaare 12 auf, die jeweils aus zwei axial gegenüberliegenden Tilgermassen 11 gebildet werden. Zwischen den Tilgermassenpaaren 12 sind die axial ausgerichteten Niete 10 vorgesehen, die mit der sekundären Schwungmasse 4 (Figur 1 ) vernietet werden, so dass die Vernietung des Fliehkraftpendels auf radial gleicher Höhe wie die Aufnahme der Tilgermassenpaare 12 auf dem Flanschteil 8 erfolgt. Auf diese Weise kann ein Drehschwingungstilger 5 mit geringem radialen Bauraumbedarf vorgeschlagen werden. Die Niete 10 können Ringscheiben 14 aufweisen, die als Anschlagpuffer 15 dienen können, und aus elastischem Material wie Gummi, Kautschuk wie HNBR, NBR oder dergleichen gefertigt sein können.
Figur 3 zeigt den Drehschwingungstilger 5 in Explosionsdarstellung mit dem Flanschteil 8, den Nieten 10 mit den Ringscheiben 14 und den Tilgermassen 11 und Abstandselemente 16 wie Abstandsbolzen, mittels derer die axial gegenüberliegenden Tilgermassen 11 miteinander verbunden sind. Die dadurch gebildeten Tilgermassenpaare 12 (Figur 2) werden an dem Flanschteil 8 begrenzt verschwenkbar aufgenommen. Hierzu wälzen die als Zylinderrollen 17 ausgebildeten Wälzkörper 13 auf den durch Ausschnitte in den Tilgermassen 11 und im Flanschteil gebildeten Laufbahnen 18, 19 ab. Zwischen den Ausschnitten ist dabei eine einzige Öffnung 20 für die Abstandselemente 16 vorgesehen. Die Abstandselemente 16 können daher enger zueinander angeordnet werden, so dass die Öffnung 20 weniger Bauraum erfordert als mehrere Einzelöffnungen wodurch die Ausschnitte der Laufbahnen 18 näher zueinan- der angeordnet werden können und damit die Anzahl der über den Umfang anordenbaren Tilgermassen 11 erhöht werden kann.
Die Abstandselemente 16 nehmen zwischen sich den Anschlagpuffer 21 auf, der alternativ oder zusätzlich zu den Ringscheiben eingesetzt und aus demselben Material gebildet sein kann. Bei einer zusätzlichen Anordnung kann beispielsweise mehrstufiges Anschlagverhalten erzielt werden. Die Beabstandung der Tilgermassen 11 von dem Flanschteil 8 erfolgt durch die Deckscheiben 22.
Figur 4 zeigt den erfindungsgemäßen Drehschwingungstilger 5a, der den Drehschwingungstilger 5 der Figuren 1 bis 3 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ersetzen kann und auch für weitere Ausführungsbeispiele geeignet ist, in Teilansicht. Nach dem erfinderischen Gedanken ist der Schwerpunkt S der Tilgermassen 11a radial außerhalb der Laufbahnen 18a des Flanschteils 8a und den verdeckten und daher nur gestrichelt dargestellten Laufbahnen 19a der Tilgermassen 11a angeordnet. Durch die Positionierung der mittels der Wälzkörper 13a aufeinander abwälzenden Laufbahnen 18a, 19a radial innerhalb des Schwerpunkts S werden die aus den Tilgermassen 11a gebildeten Tilgermassenpaare 12a unter Fliehkrafteinwirkung bei sich um die Drehachse 2 (Figur 1 ) drehendem Flanschteil 8a aufeinander selbstständig stabilisiert, so dass die Kontaktierungen der Tilgermassen 11a mit dem Flanschteil 8a praktisch vollständig unterbunden werden können.
Dabei ergibt sich der Schwerpunkt S im Wesentlichen aus der Form der Tilgermassen 11a. Die Laufbahnen 18a, 19a werden daher so nach innen verlagert, dass sowohl die zwischen den radial äußeren Kontaktflächen 29 der im Flanschteil angeordneten Laufbahnen 18a gezogene erste Linie 23 als auch die zwischen den radial inneren Kontaktflächen 30 der der in den Tilgermassen 11a vorgesehenen Laufbahnen gezogene zweite Linie 24 radial innerhalb des Schwerpunkts S liegt. Auf diese Weise wird selbst bei stehendem Flanschteil 8a für ein infolge der Gewichtskraft sich nach innen über die Laufbahn 19a abstützendes Tilgermassen- paar 12a ein stabiles Pendelgleichgewicht beim Anfahren des Flanschteils 8a erzielt, indem dieses durch den radial außerhalb der Laufbahnen 19a vorgesehenen Schwerpunkt S selbststabilisierend gelagert ist.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist selbst die die Mittelpunkte 25 der Abstandselemente 16a, die das Flanschteil 8a axial durchgreifen, verbundende dritte Linie 26 radial innerhalb des Schwerpunkts S angeordnet, so dass die Tilgermassen 11a auch bei einem Anstoßen der Ab- standselemente 16a an den in dem Flanschteil 8a zur Durchführung dieser vorgesehenen Ausschnitte durch die auf den Schwerpunkt S wirkende Fliehkraft stabilisiert werden.
Infolge der symmetrischen Ausbildung der Tilgermassen 11a zu der Linie 27 liegt der Schwerpunkt S auf der Linie 27.
Das Flanschteil 8a weist als ausgangsseitiges Flanschteil eines Zweimassenschwungrads mit radial außerhalb der Tilgermassen 11a angeordneten Energiespeichern radial erweiterte Arme 28 zur Beaufschlagung dieser auf. Die Tilgermassen weisen eine angeformte wie angeprägte Nase 31 auf, die als Verliersicherung 32 für die Wälzkörper 13a dient. Dadurch kann ein Til- germassenpaar 12a vollständig aus Metall und nur aus zwei Tilgermassen 11a, den Abstandselementen 16a und den Wälzkörpern 13a gebildet werden.
Bezuqszeichentlste
Drehmomentübertragungseinrichtung
Drehachse
Zweimassenschwungrad
Schwungmasse
Drehschwingungstilger
a Drehschwingungstilger
Reibungskupplung
Energiespeicher
Flanschteil
a Flanschteil
Ringteil
0 Niet
1 Tilgermasse
1a Tilgermasse
2 Tilgermassenpaar
2a Tilgermassenpaar
3 Wälzkörper
3a Wälzkörper
4 Ringscheibe
5 Anschlagpuffer
6 Abstandselement
6a Abstandselement
7 Zylinderrolle
8 Laufbahn
8a Laufbahn
9 Laufbahn
9a Laufbahn
0 Öffnung
1 Anschlagpuffer
2 Deckscheibe
3 Linie
4 Linie
5 Mittelpunkt
6 Linie Linie
Arm
Kontaktfläche Kontaktfläche Nase
Verliersicherung Schwerpunkt

Claims

Patentansprüche
1. Drehschwingungstiiger (5a) insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse (2) verdrehbaren Flanschteil (8a) und mehreren über den Umfang verteilten, beidseitig des Flanschteils (8a) angeordneten und gegenüber diesen relativ verlagerbaren Tilgermassen (11a), wobei jeweils zwei sich axial gegenüberliegende, an jeweils einer Seite des Flanschteils (8a) angeordnete Tilgermassen (11a) mittels das Flanschteil (8a) axial durchgreifender Abstandselemente (16a) miteinander zu jeweils einem Tilgermassenpaar (12a) verbunden sind, die Tilgermassen (11a) eines Tilgermassenpaars (12a) jeweils zwei in Umfangrichtung voneinander beabstandete erste Laufbahnen (19a) für jeweils einen Wälzkörper (13a) aufweisen, die an zu diesen komplementären zweiten Laufbahnen (18a) des Flanschteils (8a) abwälzen, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktflächen (29, 30) zwischen Wälzkörpern (13a) und Laufbahnen (18a, 19a) jeweils eines Tilgermassenpaars (12a) radial innerhalb eines Schwerpunkts (S) des Tilgermassenpaars (12a) angeordnet sind.
2. Drehschwingungstiiger (5a) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Schwerpunkt (S) der Tilgermassen (11a) jeweils radial außerhalb einer die beiden Kontaktflächen (30) zwischen Wälzkörpern (13a) und den ersten Laufbahnen (19a) verbindenden ersten Linie (23) vorgesehen ist.
3. Drehschwingungstiiger (5a) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt (S) der Tilgermassen (11a) jeweils radial außerhalb einer die beiden Kontaktflächen (29) zwischen Wälzkörpern (13a) und zweiten Laufbahnen (18a) verbindenden zweiten Linie (24) vorgesehen ist.
4. Drehschwingungstiiger (5a) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt (S) in Umfangsrichtung zwischen den in Umfangsrichtung beabstandeten Laufbahnen (19a) eines Tilgermassenpaars (12a) vorgesehen ist.
5. Drehschwingungstiiger (5a) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung zwischen den Laufbahnen (19a) eines Tilgermassenpaars (12a) jeweils zwei in Umfangsrichtung beabstandete und den Schwerpunkt (S) zwischen sich aufnehmende Abstandselemente (16a) vorgesehen sind.
6. Drehschwingungstilger (5a) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt (S) radial außerhalb einer durch die Mittelpunkte (25) der Abstandselemente (16a) geführten dritten Linie (26) vorgesehen ist.
7. Drehschwingungstilger (5a) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den dem Flanschteil (8a) abgewandten Seiten der Tilgermassen (11a) Verliersicherungen (32) für die Wälzkörper (13a) vorgesehen sind.
8. Drehschwingungstilger (5a) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgermassenpaare (13a) ausschließlich aus Metall gebildet sind.
9. Drehschwingungsdämpfer mit zwei gegeneinander entgegen der Wirkung von in Um- fangsrichtung wirksamen Energiespeichern relativ verdrehbaren Dämpferteilen mit einem Drehschwingungstilger (5a) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einem aus einem der Dämpferteile gebildeten Flanschteil (8a).
10. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgermassen (11a) radial innerhalb der Energiespeicher angeordnet sind.
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