WO2018010723A1 - Drehschwingungstilger - Google Patents

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WO2018010723A1
WO2018010723A1 PCT/DE2017/100542 DE2017100542W WO2018010723A1 WO 2018010723 A1 WO2018010723 A1 WO 2018010723A1 DE 2017100542 W DE2017100542 W DE 2017100542W WO 2018010723 A1 WO2018010723 A1 WO 2018010723A1
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WO
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torsional vibration
absorber masses
vibration damper
masses
pendulum
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PCT/DE2017/100542
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Maienschein
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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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

Definitions

  • the invention relates to a torsional vibration damper, in particular centrifugal pendulum with at least two distributed over the circumference and in the circumferential direction limited displaceable on an absorber mass carrier rotatably mounted about a rotational axis arranged absorber masses.
  • Torsional vibration absorbers are used in particular in drive trains of motor vehicles with a torsional vibration-sensitive internal combustion engine of the torsional vibration isolation.
  • a torsional vibration-sensitive internal combustion engine of the torsional vibration isolation so-called, for example, from DE 196 52 730 A1 known conventional torsional vibration damper distributed over the circumference arranged absorber masses, which are connected by means effective in the circumferential direction spring elements with the Tilgermassenhov. Due to their operating principle, these torsional vibration dampers are designed for a fixed damper frequency.
  • torsional vibration damper are known, which are designed absorptive absorbed absorber masses on predetermined pendulum tracks and accelerated radially outward in the centrifugal force field of the rotating absorber mass carrier, wherein These absorb energy at the torque peaks occurring by displacement on the pendulum tracks against the action of centrifugal force radially inward.
  • a torsional vibration damper is formed with speed-adaptive Tilgerfrequenz. Due to external influences, such as centrifugal force oscillations by gravity, the absorber masses can oscillate asynchronously to each other. This reduces the quality of the repayment process.
  • the object of the invention is the development of a generic torsional vibration damper. In particular, object of the invention to provide a torsional vibration damper with improved Tilger Sign.
  • the proposed torsional vibration damper in particular a centrifugal pendulum, has an absorber mass carrier rotatable about an axis of rotation, for example a crankshaft of the internal combustion engine or a transmission input shaft of a transmission and rotationally driven, on which at least two absorber masses distributed over the circumference and limitedly movable in the circumferential direction are received.
  • the torsional vibration damper can form a torsional vibration isolation device on its own or in conjunction with other torsional vibration dampers and / or torsional vibration dampers.
  • the proposed torsional vibration damper for this purpose may be included in a dual-mass flywheel, a clutch disk of a friction clutch, in the friction clutch itself, in or outside a hydrodynamic torque converter or the like.
  • the at least two absorber masses are synchronized with one another in the circumferential direction with play.
  • the synchronization with play can be provided by means of a guide element, which is arranged around the axis of rotation of the torsional vibration damper and in each case with play, engages in the absorber masses radially inward.
  • the guide element can be centered about the axis of rotation or floating and optionally rotatably mounted, for example, on a hub disposed about the axis of rotation or with respect to the Tilgermassenhov.
  • corresponding joints between the guide element and the absorber masses can be provided.
  • preferably radially formed spokes may be provided between the absorber masses and the guide element.
  • the joints can be formed between the guide element and the spokes, wherein each spoke is fixed as rigidly connected to a damping mass.
  • the spokes may be fixed, for example, integrally connected to the guide element, wherein in each case a joint between a
  • the spoke can engage radially in a corresponding recess of a damping mass with play.
  • the joints can be housed within split spokes.
  • the absorber masses as pendulum masses along predetermined pendulum tracks on the Tilgermassen39 be included pendulum.
  • absorber masses serve by alignment in the centrifugal force field of the Tilgermassenabos rotating about the rotation axis such as pendulum mass carrier and by torsional vibration from this position radially inward to a smaller radius forced pendulum masses of vibration damping.
  • the pendulum movement can be provided by complementarily formed raceways on the absorber mass carrier and on the absorber masses.
  • the pendulum motion can be modeled on a monofilar suspended pendulum.
  • an absorber mass can roll by means of its career directly on the associated career of the absorber mass carrier.
  • a parallel or trapezoidal bifilar suspension of a pendulum or a freeform of a pendulum motion can be simulated by means of two circumferentially spaced pendulum bearings per absorber mass.
  • a pendulum bearing may be formed of complementarily formed in recesses of Tilgermassenarmes and absorber masses raceways, which are formed axially adjacent to each other, wherein a storage of the absorber masses relative to the absorber mass carrier by means of the recesses sweeping, rolling on the race rolling elements, such as a spherical roller is taken.
  • Such torsional vibration absorbers can have a tilting mass carrier embodied as a pendulum flange, on which absorber mass parts are arranged on both sides.
  • Axially opposite Tilgermassenmaschine here are connected to each other by means of corresponding recesses of the pendulum flange by cross-connecting means to each Tilgermasse.
  • the synchronously play-related coupling of the absorber masses can be provided on a single or on both parts of the absorber mass of a absorber mass.
  • the Tilgermassenabo may be formed of two radially inwardly and / or radially outside the absorber masses interconnected disc parts, wherein the two disc parts receive distributed over the circumference arranged absorber masses axially between them.
  • the disk parts each have two axially opposite, similar recesses with raceways, which form a self-aligning bearing with a raceway of a recess in the absorber mass and a roller body which projects over the recesses and rolls on the raceways, such as a spherical roller.
  • the absorber masses provided for this purpose can be formed in one piece, with the guide element or a spoke operatively connected thereto engaging radially inward into a recess of the absorber mass.
  • the absorber masses may be formed in several parts, for example, formed of axially layered discs such as metal discs.
  • a middle disc may have a corresponding recess for an engaging spoke or another component of the guide element.
  • the formation of the joints provided in the guide element or in the absorber masses can be done depending on the formation of the pendulum motion.
  • the absorber masses such as pendulum masses
  • the absorber masses can be received in a partially rotating manner about their center of gravity along a displacement on the pendulum tracks relative to the absorber mass carrier, such that the pendulum masses allow a rotational play of the pendulum masses.
  • the recesses may have substantially smooth contact surfaces with respect to the spokes in the radial direction, with the spokes being connected, for example, in the circumferential direction. may have pen or cam-shaped contact surfaces.
  • the recesses in the absorber masses can be widened radially outward in the guide element, so that the circumferential clearance of the synchronization increases as a function of the oscillation angle of the absorber masses from a zero position of the absorber masses to the maximum oscillation angle. This means that the game is set variably depending on a position on the pendulum track and is preferably minimal at a zero position of the pendulum masses.
  • the rigid or articulated receiving the spokes on the absorber masses may be provided in a preferred manner on the circumference of the center of gravity. This means that, based on the zero position of an absorber mass, the spokes are arranged on a line between the axis of rotation of the absorber mass carrier and the center of gravity of a respective absorber mass.
  • the predetermined game causes a predetermined clearance angle, within which the pendulum masses such as absorber masses of a centrifugal pendulum freely against each other are displaced.
  • the clearance angle is limited to the smallest possible tolerance to less than 50% of the maximum swing angle.
  • the intended clearance angle is less than 25% of the maximum swing angle, in particular less than 10% and ideally less than 2% of the maximum swing angle of the pendulum masses along the pendulum tracks.
  • the guide element and / or the spokes may be stamped from sheet metal or made of plastic, for example by means of an injection molding process.
  • the absolute match between a contact region of the guide element and the absorber masses smaller than 20 mm, preferably less than 10 mm, in particular less than 5 mm and ideally be provided less than 2 mm.
  • the absorber masses can be elastically supported radially inwards by means of radially active spring elements, for example helical compression springs, torsion springs, leaf springs or the like be.
  • radially active spring elements for example helical compression springs, torsion springs, leaf springs or the like be.
  • helical compression springs can be arranged around the spokes.
  • Figure 1 is a torsional vibration damper in view in a schematic representation
  • Figure 2 shows the torsional vibration damper of Figure 1 along the section line A-A
  • Figure 3 shows the torsional vibration damper of Figures 1 and 2 along the section line
  • FIG. 5 is a diagrammatic view of a torsional vibration damper modified relative to the torsional vibration damper of FIGS. 1 to 4;
  • FIG. 6 shows a detail of a torsional vibration damper modified with respect to the torsional vibration absorbers of FIGS. 1 to 5 with absorber mass arranged in zero position
  • Figure 7 shows the detail of the torsional vibration damper of Figure 6 at maximum
  • Figure 8 shows a torsional vibration damper with respect to the absorber masses of Torsional vibration damper of Figures 1 to 7 modified absorber masses
  • Figure 9 shows a detail of a relative to the torsional vibration damper of Figures 1 to
  • FIG. 10 shows a detail of a relative to the torsional vibration damper of Figure 5 modified torsional vibration damper with radially elastically supported absorber masses.
  • FIGS. 1 to 4 show in a synopsis the torsional vibration damper 1 designed as a centrifugal force pendulum 2 in a schematically represented view (FIG. 1) and various partial sections along the section line AA (FIG. 2) along the section line BB (FIG. 3) and along the section line CC ( Figure 4), wherein in Figure 1, a lateral side part 4 of the absorber mass carrier 3 is removed.
  • the Tilgermassenarme 3 is rotatably disposed about the rotational axis d and here takes four distributed over the circumference arranged absorber masses 6 pendulous on.
  • the absorber masses 6 are for this purpose by means of two circumferentially spaced, trained in the usual way pendulum bearing 7 added to the Tilgermassenvic 3.
  • the Tilgermassenlic 3 is formed in the embodiment shown from the two side parts 4, 5, which are connected to each other by means of the rivets 8 axially spaced and record the absorber masses 6 between them.
  • the side part 4 is rotationally received by means of the hub 9 on a shaft.
  • the absorber masses 6 are together after exhaustion of a predetermined synchronized with each other.
  • the guide member 10 is rotatably disposed about the axis of rotation and radially limited by the rivets 8, to which integrally four radially extended spokes 1 1 are added, which engage with game 12 in the circumferential direction in radially formed recesses 13 of the absorber masses 6.
  • a trapezoidal bifilar pendulum movement of the absorber masses is adjusted by means of the self-aligning bearings 7, so that they rotate at least to a small extent during their pendulum motion about their center of gravity.
  • the recesses 13 therefore have in the circumferential direction extended crests 14 with contact surfaces to form the radially disposed within the absorber masses 6 joints 15 with respect to the spokes 1 1 to allow such rotation of the absorber masses 6.
  • Tilgermassen 6 and the spokes 1 1 set game 12 is a relative movement of the absorber masses 6 against each other until the exhaustion of the game 12 possible to compensate for example, manufacturing tolerances, principle-related movement tolerances or the like.
  • the absorber masses 6 are synchronously displaced along the pendulum bearing provided by the pendulum bearings, so that asynchronous movements of the absorber masses 6, the uncontrolled attacks of these together and on the Tilgermassenexcellent with an associated noise and a deteriorated insulation performance for the eradication of Can cause torsional vibrations are avoided.
  • Figure 5 shows the torsional vibration damper 1 of Figures 1 to 4 similar torsional vibration damper 1 a in view with the front side part removed with a view of the absorber mass carrier 3a with the front side part forming the rear side portion 5a and the absorber masses 6a.
  • the spokes 1 1 a firmly connected to the absorber masses 6a.
  • the spokes 11a engage radially inwards with play 12a in recesses 13a of the guide element 10a. It is understood that for the formation of the joints 15a also not shown, the crests 14 of Figure 1 corresponding crests may be provided on the recesses 13a.
  • Figures 6 and 7 show a detail of a relative to the torsional vibration damper 1 of Figures 1 to 4 modified torsional vibration damper 1 b.
  • the recesses 13b are continuously expanded radially outward.
  • FIG. 6 shows the absorber mass 6b in the zero position
  • FIG. 7 shows the absorber mass 6b in the deflected state. Due to the relative movements of dome 14b and absorber mass 6b increases due to the formation of the recesses 14b, the game 12b with increasing displacement of the absorber mass 6b from the zero position. It is understood that the recesses 14b can also be designed to widen radially inward.
  • FIG. 8 shows a modification of the torsional vibration damper 1 of FIGS. 1 to 4.
  • the detail of the torsional vibration damper 1 c shows a built shape of the damping masses 6 c arranged between the two side parts 4 c, 5 c forming the absorber mass carrier 3 c, consisting of two outer disk parts 16 c and one middle disc part 17c.
  • the disk parts 16c, 17c are connected to each other radially on the outside by means of the rivets 18c.
  • the middle disc part 17c has the recess 13c into which the spoke 1 1 c connected to the guide element dips from radially inward.
  • Figures 9 and 10 show as possible modifications for the torsional vibration damper 1 and 1 a of Figures 1 to 5 each radially inwardly elastically supported absorber masses 6, 6a.
  • a spring element 19, 19a is arranged between the absorber masses 6, 6a and the guide elements 10, 10a.
  • the spring element 19, 19a is designed in each case as a helical compression spring 20, 20a, which is arranged around the spokes 11, 11a.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger (1), insbesondere Fliehkraftpendel (2) mit zumindest zwei über den Umfang verteilt und in Umfangsrichtung begrenzt verlagerbar an einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Tilgermassenträger (3) aufgenommenen Tilgermassen (6). Um asynchrone Einzelanregungen von Tilgermassen (6) insbesondere unter Schwerkrafteinfluss zu verhindern, sind die zumindest zwei Tilgermassen (6) miteinander in Umfangsrichtung spielbehaftet synchronisiert.

Description

Drehschwingungstilger
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger, insbesondere Fliehkraftpendel mit zumindest zwei über den Umfang verteilt und in Umfangsrichtung begrenzt verlagerbar an einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Tilgermassenträger aufgenommenen Tilgermassen.
Drehschwingungstilger dienen insbesondere in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen mit einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine der Drehschwingungsisolation. Hierbei weisen sogenannte, beispielsweise aus der DE 196 52 730 A1 bekannte konventionelle Drehschwingungstilger über den Umfang verteilt angeordnete Tilgermassen auf, die mittels in Umfangsrichtung wirksamen Federelementen mit dem Tilgermassenträger verbunden sind. Aufgrund deren Wirkprinzip sind diese Drehschwin- gungstilger auf eine feste Tilgerfrequenz ausgelegt. Weiterhin sind beispielsweise aus den Dokumenten DE 10 2010 010 674 A1 und DE 10 2014 217 461 A1 Drehschwingungstilger bekannt, die als sogenannte Fliehkraftpendel ausgebildet sind, deren Tilgermassen auf vorgegebenen Pendelbahnen verlagerbar aufgenommen sind und im Fliehkraftfeld des drehenden Tilgermassenträgers nach radial außen beschleunigt werden, wobei diese bei auftretenden Drehmomentspitzen Energie durch Verlagerung auf den Pendelbahnen entgegen der Wirkung der Fliehkraft nach radial innen aufnehmen. Hierdurch wird ein Drehschwingungstilger mit drehzahladaptiver Tilgerfrequenz gebildet. Durch äußere Einflüsse, beispielsweise bei Fliehkraftpendeln durch die Schwerkraft können die Tilgermassen asynchron zu einander schwingen. Hier- durch nimmt die Qualität des Tilgungsprozesses ab. Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines gattungsgemäßen Drehschwingungstilgers. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, einen Drehschwingungstilger mit verbesserter Tilgerwirkung vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
Der vorgeschlagene Drehschwingungstilger, insbesondere ein Fliehkraftpendel weist einen um eine Drehachse, beispielsweise einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine oder eine Getriebeeingangswelle eines Getriebes verdrehbar und drehangetriebenen Tilgermassenträger auf, an dem zumindest zwei über den Umfang verteilte und in Um- fangsrichtung begrenzt verlagerbare Tilgermassen aufgenommen sind. Der Drehschwingungstilger kann für sich allein oder in Verbindung mit weiteren Drehschwin- gungstilgern und/oder Drehschwingungsdämpfern eine Drehschwingungsisolations- einrichtung bilden. Beispielsweise kann der vorgeschlagene Drehschwingungstilger hierzu in einem Zweimassenschwungrad, einer Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung, in der Reibungskupplung selbst, in oder außerhalb eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers oder dergleichen aufgenommen sein.
Zur Verbesserung der Qualität des vorgeschlagenen Drehschwingungstilgers sind die zumindest zwei Tilgermassen miteinander in Umfangsrichtung spielbehaftet synchronisiert. Dies bedeutet, dass die Verlagerung der Tilgermassen in Umfangsrichtung, beispielsweise der Tilgermassen eines konventionellen Drehschwingungstilgers entlang deren Verlagerung in Wirkungsrichtung der Federelemente beziehungsweise der Tilgermassen wie Pendelmassen eines Fliehkraftpendels entlang einer von den Pendelbahnen der Tilgermassen vorgegebenen Pendelbewegung über einen vorgegebenen Schwingwinkel nach Aufbrauch eines vorgegebenen Spiels zwangsgeführt ist. Ei- ne derartige Führung wie Synchronisierung der Tilgermassen aufeinander vermeidet oder vermindert zumindest eine asynchrone Anregung der Tilgermassen beispielsweise durch Schwerkraft und/oder bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine außerhalb einer ausgelegten Erregerordnung, beispielsweise bei einem Betrieb einer Brenn- kraftmaschine mit vier Zylindern nach dem Viertaktprinzip mit zwei Zylindern bei ausgelegter Erregerordnung eins des Drehschwingungstilgers.
Beispielsweise kann die spielbehaftete Synchronisation mittels eines Führungselements vorgesehen sein, welches um die Drehachse des Drehschwingungstilgers angeordnet ist und jeweils spielbehaftet von radial innen in die Tilgermassen eingreift. Das Führungselement kann um die Drehachse zentriert oder schwimmend und gegebenenfalls beispielsweise auf einer um die Drehachse angeordneten Nabe oder gegenüber dem Tilgermassenträger drehgelagert sein. Zur Ausbildung einer zusätzlich zu dem eingestellten Spiel in Umfangsrichtung verdrehbaren Lagerung der Tilgermassen gegenüber dem Führungselement können entsprechende Gelenke zwischen Füh- rungselement und Tilgermassen vorgesehen sein. Beispielsweise können zwischen den Tilgermassen und dem Führungselement bevorzugt radial ausgebildete Speichen vorgesehen sein. Die Gelenke können dabei zwischen dem Führungselement und den Speichen ausgebildet sein, wobei jeweils eine Speiche fest wie starr mit einer Tilgermasse verbunden ist. Alternativ können die Speichen fest, beispielsweise einteilig mit dem Führungselement verbunden sein, wobei jeweils ein Gelenk zwischen einer
Speiche und einer Tilgermasse ausgebildet ist. Hierzu kann die Speiche radial in eine entsprechende Ausnehmung einer Tilgermasse spielbehaftet engreifen. Schließlich können die Gelenke innerhalb geteilter Speichen untergebracht sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehschwingungstilgers können die Tilgermassen als Pendelmassen entlang von vorgegebenen Pendelbahnen an dem Tilgermassenträger pendelfähig aufgenommen sein. In einem auf diese ausgebildeten Fliehkraftpendel dienen die Tilgermassen durch Ausrichtung im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Tilgermassenträgers wie Pendelmassenträgers und durch Drehschwingungsschwankungen aus dieser Position nach radial innen auf einen klei- neren Radius gezwungene Pendelmassen der Schwingungstilgung. Die Pendelbewegung kann dabei durch komplementär ausgebildete Laufbahnen an dem Tilgermassenträger und an den Tilgermassen vorgesehen sein. Im einfachsten Fall kann die Pendelbewegung einem monofilar aufgehängten Pendel nachempfunden sein. Hierbei kann eine Tilgermasse mittels ihrer Laufbahn direkt auf der zugehörigen Laufbahn des Tilgermassenträgers abwälzen. Alternativ kann mittels zweier in Umfangsrichtung be- abstandeter Pendellager pro Tilgermasse eine parallele oder trapezförmige bifilare Aufhängung eines Pendels oder eine Freiform einer Pendelbewegung nachgebildet sein. Hierbei kann ein Pendellager aus komplementär in Ausnehmungen des Tilgermassenträgers und der Tilgermassen ausgebildeten Laufbahnen gebildet sein, die axial nebeneinander ausgebildet sind, wobei eine Lagerung der Tilgermassen gegenüber dem Tilgermassenträger mittels eines die Ausnehmungen durchgreifenden, auf den Laufbahnen abrollenden Wälzkörpers, beispielsweise einer Pendelrolle übernommen wird.
Derartige Drehschwingungstilger können einen als Pendelflansch ausgebildeten Til- germassenträger aufweisen, an dem beidseitig Tilgermassenteile angeordnet sind. Axial gegenüberliegende Tilgermassenteile sind hierbei mittels entsprechende Ausnehmungen des Pendelflanschs durchgreifender Verbindungsmittel miteinander zu jeweils einer Tilgermasse verbunden. Die synchron spielbehaftete Koppelung der Tilgermassen kann an einem einzigen oder an beiden Tilgermassenteilen einer Tilger- masse vorgesehen sein. ln einer alternativen Ausführungsform kann der Tilgermassenträger aus zwei radial innerhalb und/oder radial außerhalb der Tilgermassen miteinander verbundenen Scheibenteilen gebildet sein, wobei die beiden Scheibenteile die über den Umfang verteilt angeordneten Tilgermassen axial zwischen sich aufnehmen. Die Scheibenteile weisen hierzu jeweils zwei axial gegenüber liegende, gleichartige Ausnehmungen mit Laufbahnen auf, die mit einer Laufbahn einer Ausnehmung in der Tilgermasse und einem die Ausnehmungen übergreifenden und auf den Laufbahnen abwälzenden Wälzkörper wie Pendelrolle ein Pendellager bilden. Die hierbei vorgesehenen Tilgermassen können einteilig ausgebildet sein, wobei das Führungselement beziehungsweise eine mit dieser in Wirkverbindung stehende Speiche von radial innen in eine Ausnehmung der Tilgermasse eingreift. Alternativ können die Tilgermassen mehrteilig ausgebildet, beispielsweise aus axial geschichteten Scheiben wie Blechscheiben gebildet sein. Hierbei kann eine mittlere Scheibe eine entsprechende Ausnehmung für eine eingreifende Speiche oder ein anderes Bauteil des Führungselements aufweisen.
Die Ausbildung der in dem Führungselement oder in den Tilgermassen vorgesehen Gelenke kann abhängig von der Ausbildung der Pendelbewegung erfolgen. Beispielsweise können die Tilgermassen wie Pendelmassen entlang einer Verlagerung auf den Pendelbahnen gegenüber dem Tilgermassenträger um ihren Schwerpunkt teilrotierend aufgenommen sein, wobei die Gelenke ein Rotationsspiel der Pendel- massen ermöglichen. Hierzu können in Umfangsrichtung bevorzugt beidseitig Kuppen oder Nocken vorgesehen sein, so dass in die Ausnehmungen des Führungselements beziehungsweise Ausnehmungen der Tilgermassen eingreifende Speichen oder dergleichen neben dem Umfangsspiel ein Rotationsspiel erlauben. Alternativ können die Ausnehmungen in radiale Richtung im Wesentlichen glatte Kontaktflächen gegenüber den Speichen aufweisen, wobei die Speichen beispielsweise in Umfangsrichtung kup- pen- oder nockenförmig ausgebildete Kontaktflächen aufweisen können. In einer hierzu erweiterten Ausführungsform können die Ausnehmungen in den Tilgermassen nach radial außen beziehungsweise in dem Führungselement nach radial innen erweitert sein, so dass sich abhängig vom Schwingwinkel der Tilgermassen das Umfangs- spiel der Synchronisierung von einer Nulllage der Tilgermassen bis zum maximalen Schwingwinkel vergrößert. Dies bedeutet, dass das Spiel abhängig von einer Position an der Pendelbahn variabel eingestellt ist und bevorzugt an einer Nulllage der Pendelmassen minimal ist.
Die starre beziehungsweise gelenkige Aufnahme der Speichen an den Tilgermassen kann in bevorzugter Weise am Umfang des Schwerpunkts vorgesehen sein. Dies bedeutet, dass bezogen auf die Nulllage einer Tilgermasse die Speichen auf einer Linie zwischen der Drehachse des Tilgermassenträgers und dem Schwerpunkt jeweils einer Tilgermasse angeordnet sind.
Das vorgegebene Spiel bewirkt einen vorgegebenen Freiwinkel, innerhalb dessen die Pendelmassen wie Tilgermassen eines Fliehkraftpendels frei gegeneinander verlagerbar sind. Der Freiwinkel ist bei weitester Tolerierung auf kleiner 50 % des maximalen Schwingwinkels begrenzt. In bevorzugter Weise beträgt der vorgesehene Freiwinkel weniger als 25 % des maximalen Schwingwinkels, insbesondere weniger als 10 % und im Idealfall weniger als 2 % des maximalen Schwingwinkels der Pendelmassen entlang der Pendelbahnen.
Das Führungselement und/oder die Speichen können aus Blech gestanzt oder aus Kunststoff beispielsweise mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt sein.
Bei konventionellen Tilgermassen oder als Pendelmassen ausgelegten Tilgermassen kann das absolute Spiel zwischen einem Kontaktbereich des Führungselements und den Tilgermassen kleiner als 20 mm, bevorzugt kleiner 10 mm, insbesondere kleiner 5 mm und im Idealfall kleiner 2 mm vorgesehen sein.
Beispielsweise um ein Verlagern der radial oberhalb der Drehachse angeordneten Tilgermassen eines Fliehkraftpendels bei stehendem oder langsam drehendem Tilger- massenträger und vernachlässigbarer Fliehkraft zu verhindern, können die Tilgermassen wie Pendelmassen nach radial innen mittels radial wirksamen Federelemente, beispielsweise Schraubendruckfedern, Schenkelfedern, Blattfedern oder dergleichen elastisch abgestützt sein. In bevorzugter Weise können Schraubendruckfedern um die Speichen angeordnet sein.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 einen Drehschwingungstilger in Ansicht in schematischer Darstellung, Figur 2 den Drehschwingungstilger der Figur 1 entlang der Schnittlinie A-A, Figur 3 den Drehschwingungstilger der Figuren 1 und 2 entlang der Schnittlinie
B-B,
Figur 4 den Drehschwingungstilger der Figuren 1 bis 3 entlang der Schnittlinie
C-C,
Figur 5 einen gegenüber dem Drehschwingungstilger der Figuren 1 bis 4 abgeänderten Drehschwingungstilger in Ansicht in schematischer Darstellung,
Figur 6 ein Detail eines gegenüber den Drehschwingungstilgern der Figuren 1 bis 5 abgeänderten Drehschwingungstilgers mit in Nulllage angeordneter Tilgermasse,
Figur 7 das Detail des Drehschwingungstilgers der Figur 6 bei maximalem
Schwingungswinkel,
Figur 8 einen Drehschwingungstilger mit gegenüber den Tilgermassen der Drehschwingungstilger der Figuren 1 bis 7 abgeänderten Tilgermassen, Figur 9 ein Detail eines gegenüber dem Drehschwingungstilger der Figuren 1 bis
4 abgeänderten Drehschwingungstilgers mit radial elastisch abgestützten Tilgermassen
und
Figur 10 ein Detail eines gegenüber dem Drehschwingungstilger der Figur 5 abgeänderten Drehschwingungstilgers mit radial elastisch abgestützten Tilgermassen.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen in der Zusammenschau den als Fliehkraftpendel 2 ausge- bildeten Drehschwingungstilger 1 in schematisch dargestellter Ansicht (Figur 1 ) und verschiedenen Teilschnitten entlang der Schnittlinie A-A (Figur 2), entlang der Schnittlinie B-B (Figur 3) und entlang der Schnittlinie C-C (Figur 4), wobei in Figur 1 ein seitliches Seitenteil 4 des Tilgermassenträgers 3 abgenommen ist.
Der Tilgermassenträger 3 ist verdrehbar um die Drehachse d angeordnet und nimmt hier vier über den Umfang verteilt angeordnete Tilgermassen 6 pendelfähig auf. Die Tilgermassen 6 sind hierzu mittels jeweils zwei in Umfangsrichtung beabstandeter, in üblicher Weise ausgebildeter Pendellager 7 an dem Tilgermassenträger 3 aufgenommen. Der Tilgermassenträger 3 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus den beiden Seitenteilen 4, 5 gebildet, die miteinander mittels der Niete 8 axial beabstandet verbunden sind und zwischen sich die Tilgermassen 6 aufnehmen. Das Seitenteil 4 ist mittels der Nabe 9 drehschlüssig auf einer Welle aufgenommen.
Um die Tilgermassen 6 aufeinander zu zentrieren und asynchrone Anregungen insbesondere unter Schwerkrafteinfluss und/oder während eines Betriebs der Brennkraftmaschine in Bereichen außerhalb der Erregerordnung des Drehschwingungstilgers 1 zu vermeiden, sind die Tilgermassen 6 miteinander nach Aufbrauch eines vorgegebe- nen Spiels miteinander synchronisiert. Hierzu ist um die Drehachse schwimmend und durch die Niete 8 radial begrenzt das Führungselement 10 verdrehbar angeordnet, an welchem einteilig vier radial erweiterte Speichen 1 1 aufgenommen sind, die mit Spiel 12 in Umfangsrichtung in radial ausgebildete Ausnehmungen 13 der Tilgermassen 6 eingreifen. In der gezeigten Ausführungsform ist mittels der Pendellager 7 eine trapezförmig bifilare Pendelbewegung der Tilgermassen eingestellt, so dass diese in zumindest geringem Maße während ihrer Pendelbewegung um ihren Schwerpunkt rotieren. Die Ausnehmungen 13 weisen daher in Umfangsrichtung erweiterte Kuppen 14 mit Kontaktflächen unter Bildung der radial innerhalb der Tilgermassen 6 angeordneten Gelenke 15 gegenüber den Speichen 1 1 auf, um eine derartige Rotation der Tilgermassen 6 zu ermöglichen.
Durch das Führungselement 10 mit den Speichen 1 1 und das zwischen den
Tilgermassen 6 und den Speichen 1 1 eingestellte Spiel 12 ist eine Relativbewegung der Tilgermassen 6 gegeneinander bis zum Aufbrauch des Spiels 12 möglich, um bei- spielsweise Fertigungstoleranzen, prinzipbedingte Bewegungstoleranzen oder dergleichen auszugleichen. Nach Aufbrauch des Spiels 12 werden die Tilgermassen 6 entlang der durch die Pendellager vorgegebenen Pendelbahnen synchron verlagert, so dass asynchrone Bewegungen der Tilgermassen 6, die unkontrollierte Anschläge dieser aneinander und an dem Tilgermassenträger mit einer damit verbundenen Ge- räuschbildung sowie eine verschlechterte Isolationsleistung zur Tilgung von Drehschwingungen verursachen können, vermieden werden.
Die Figur 5 zeigt den dem Drehschwingungstilger 1 der Figuren 1 bis 4 ähnlichen Drehschwingungstilger 1 a in Ansicht mit abgenommenem vorderen Seitenteil mit Blick auf das den Tilgermassenträger 3a mit dem vorderen Seitenteil bildende hintere Sei- tenteil 5a und die Tilgermassen 6a. Im Unterschied zu dem Drehschwingungstilger 1 sind die Speichen 1 1 a fest mit den Tilgermassen 6a verbunden. Zur Bildung der radial innerhalb der Tilgermassen 6a angeordneten Gelenke 15a greifen die Speichen 1 1 a radial nach innen mit Spiel 12a in Ausnehmungen 13a des Führungselements 10a ein. Es versteht sich, dass zur Ausbildung der Gelenke 15a ebenfalls nicht gezeigte, den Kuppen 14 der Figur 1 entsprechende Kuppen an den Ausnehmungen 13a vorgesehen sein können.
Die Figuren 6 und 7 zeigen ein Detail eines gegenüber dem Drehschwingungstilger 1 der Figuren 1 bis 4 abgewandelten Drehschwingungstilgers 1 b. Hierbei sind die Ausnehmungen 13b nach radial außen kontinuierlich erweitert. In die Ausnehmungen greift jeweils eine Speiche 1 1 b des Führungselements 10b ein, die radial außen in Umfangsrichtung erweiterte Kuppen 14b aufweist. Figur 6 zeigt dabei die Tilgermasse 6b in Nulllage, während Figur 7 die Tilgermasse 6b in ausgelenktem Zustand zeigt. Durch die Relativbewegungen von Kuppen 14b und Tilgermasse 6b vergrößert sich aufgrund der Ausbildung der Ausnehmungen 14b das Spiel 12b mit zunehmender Verlagerung der Tilgermasse 6b aus der Nulllage. Es versteht sich, dass die Ausnehmungen 14b auch sich nach radial innen erweiternd ausgebildet sein können.
Die Figur 8 zeigt eine Abwandlung des Drehschwingungstilger 1 der Figuren 1 bis 4. Das Detail des Drehschwingungstilgers 1 c zeigt eine gebaute Form der zwischen den beiden den Tilgermassenträger 3c bildenden Seitenteilen 4c, 5c angeordneten Til- germassen 6c bestehend aus zwei äußeren Scheibenteilen 16c und einem mittleren Scheibenteil 17c. Die Scheibenteile 16c, 17c sind radial außen mittels der Niete 18c miteinander verbunden. Das mittlere Scheibenteil 17c weist die Ausnehmung 13c auf, in die die mit dem Führungselement verbundene Speiche 1 1 c von radial innen eintaucht. Die Figuren 9 und 10 zeigen als mögliche Abwandlungen für die Drehschwingungstilger 1 und 1 a der Figuren 1 bis 5 jeweils nach radial innen elastisch abgestützte Tilgermassen 6, 6a. Hierzu ist zwischen den Tilgermassen 6, 6a und den Führungselementen 10, 10a ein Federelement 19, 19a angeordnet. In den gezeigten Ausfüh- rungsbeispielen ist das Federelement 19, 19a jeweils als Schraubendruckfeder 20, 20a ausgebildet, welches um die Speichen 1 1 , 1 1 a angeordnet ist.
Bezuqszeichenliste Drehschwingungstilger
a Drehschwingungstilger
b Drehschwingungstilger
c Drehschwingungstilger
Fliehkraftpendel
Tilgermassenträger
a Tilgermassenträger
c Tilgermassenträger
Seitenteil
c Seitenteil
Seitenteil
a Seitenteil
c Seitenteil
Tilgermasse
a Tilgermasse
b Tilgermasse
c Tilgermasse
Pendellager
Niet
Nabe
0 Führungselement
0a Führungselement
0b Führungselement
1 Speiche
1 a Speiche
1 b Speiche
1 c Speiche
2 Spiel
2a Spiel
2b Spiel
3 Ausnehmung 13a Ausnehmung
13b Ausnehmung
13c Ausnehmung
14 Kuppe
14b Kuppe
15 Gelenk
15a Gelenk
16c Scheibenteil
17c Scheibenteil
18c Niet
19 Federelement 19a Federelement
20 Schraubendruckfeder 20a Schraubendruckfeder A-A Schnittlinie
B-B Schnittlinie
C-C Schnittlinie
d Drehachse

Claims

Patentansprüche
Drehschwingungstilger (1 , 1 a, 1 b, 1 c), insbesondere Fliehkraftpendel (2) mit zumindest zwei über den Umfang verteilt und in Umfangsrichtung begrenzt verlagerbar an einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Tilgermas- senträger (3, 3a, 3c) aufgenommenen Tilgermassen (6, 6a, 6b, 6c), dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Tilgermassen (6, 6a, 6b, 6c) miteinander in Umfangsrichtung spielbehaftet synchronisiert sind.
Drehschwingungstilger (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgermassen (6, 6a, 6b, 6c) jeweils mittels eines um die Drehachse (d) angeordneten, von radial innen in die Tilgermassen (6, 6a, 6b, 6c) eingreifenden Führungselements (10, 10a, 10b) spielbehaftet verbunden sind.
Drehschwingungstilger (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Führungselement (10, 10a, 10b) und den Tilgermassen (6, 6a, 6b, 6c) das Spiel (12, 12a, 12b) bildende Gelenke (15, 15a) vorgesehen sind.
Drehschwingungstilger (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Führungselement (10, 10a, 10b) und den Tilgermassen (6, 6a, 6b, 6c) Speichen (1 1 , 1 1 a, 1 1 b, 1 1 c) angeordnet sind, wobei die Gelenke (15) zwischen den Speichen (1 1 a) und dem Führungselement (10a), zwischen den Speichen (1 1 ) und den Tilgermassen (6) oder innerhalb der Speichen angeordnet sind.
Drehschwingungstilger (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgermassen (6, 6a, 6b, 6c) als Pendelmassen entlang von vorgegebenen Pendelbahnen an dem Tilgermassenträger (3, 3a, 3c) pendelfähig aufgenommen sind.
Drehschwingungstilger (1 , 1 a) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgermassen (6, 6a) nach radial innen mittels bevorzugt um die Speichen (1 1 , 1 1 a) angeordneten Federelementen (19, 19a) elastisch abgestützt sind.
Drehschwingungstilger (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgermassen (6, 6a, 6b, 6c) entlang einer Verlagerung auf den Pendelbahnen gegenüber dem Tilgermassenträger (3, 3a, 3c) um ihren Schwerpunkt teilrotierend aufgenommen sind, wobei die Gelenke (15, 15a) ein Rotationsspiel der Tilgermassen (6, 6a, 6b, 6c) ermöglichen.
8. Drehschwingungstilger (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Speichen (1 1 , 1 1 a, 1 1 b, 1 1 c) an den Tilgermassen (6, 6a, 6b, 6c) auf dem Umfang der Schwerpunkte der Tilgermassen (6, 6a, 6b, 6c) aufgenommen sind.
9. Drehschwingungsdämpfer (1 b) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiel (12b) abhängig von einer Position der Tilgermassen (6b) auf deren Pendelbahn variabel eingestellt ist und bevorzugt an einer Nulllage der Tilgermassen (6b) minimal ist.
10. Drehschwingungstilger (1 , 1 a, 1 b, 1 c) nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spiel (12, 12a, 12b) einem Freiwinkel kleiner 50 %, bevorzugt kleiner 25 %, insbesondere kleiner 10 % und
insbesondere kleiner 2 % des maximalen Schwingwinkels der Tilgermassen (6, 6a, 6b, 6c) entlang der Pendelbahnen zulässt.
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