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Patent Searching and Data


Title:
CENTRIFUGAL PENDULUM DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/083928
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a centrifugal pendulum device (10), comprising pendulum masses (18), which are arranged axially on both sides of a pendulum mass carrier (16) that can be rotated about a rotational axis (100) and form a pendulum mass pair, wherein the pendulum masses are fastened to each other by means of at least one fastening element (20) passing through an opening (22) in the pendulum mass carrier in order to form the pendulum mass pair and have a pendulum mass center of gravity (102) and can be pivoted to a limited extent relative to the pendulum mass carrier by means of at least one rolling element (28) along a pendulum running track formed by cut-outs in the pendulum mass carrier and in the pendulum masses and wherein the pendulum mass pair can be rotated about the pendulum mass center of gravity during the movement of the pendulum mass pair along the pendulum running track and wherein a pendulum mass has a higher density in a section (30) arranged at a distance from the pendulum mass center of gravity than in the section (32) directly adjacent to the pendulum mass center of gravity.

Inventors:
KUEHNLE MICHAEL (DE)
KRAUSE THORSTEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2011/002120
Publication Date:
June 28, 2012
Filing Date:
December 14, 2011
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
KUEHNLE MICHAEL (DE)
KRAUSE THORSTEN (DE)
International Classes:
F16F15/14
Foreign References:
DE102009042156A12010-05-06
DE102009030971A12010-01-21
DE102009042831A12010-04-29
DE102008057647A12009-06-04
DE102010018768A2010-04-29
DE102009042156A12010-05-06
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Claims:
Patentansprüche

1. Fliehkraflpendeleinrichtung (10) mit axial beidseitig an einem um eine Drehachse (100) drehbaren Pendelmassenträger (16) angeordneten und ein Pendelmassenpaar bildenden Pendelmassen (18), wobei die Pendelmassen ( 8) zur Bildung des Pendelmassenpaares mit Hilfe von wenigstens einem durch einen Ausschnitt (22) in dem Pendel massenträger (16) durchgreifenden Befestigungselement (20) miteinander befestigt sind und einen Pendelmassen Schwerpunkt (102) aufweisen und mit Hilfe von wenigstens einem Abrollelement (28) entlang einer durch Aussparungen (24, 26) in dem Pendelmassenträger und in den Pendelmassen gebildeten Pendellaufbahn gegenüber dem Pendelmassenträger (16) begrenzt verschenkbar sind und wobei das Pendelmassenpaar während seiner Bewegung entlang der Pendellaufbahn um den Pendelmassenschwerpunkt (102) verdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pendelmasse (18) in einem zu dem Pendelmassenschwerpunkt (102) beabstandeten Abschnitt (30) eine höhere Dichte aufweist als in dem an den Pendelmassenschwerpunkt (102) unmittelbar angrenzenden Abschnitt (32).

2. Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (30) höherer Dichte umfangsseitig außerhalb der Aussparung (24) angeordnet ist.

3. Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (30) mit einer höheren Dichte geeignet ist, das Massen- trägheitsmoment der Pendelmasse (18) in Bezug auf eine Verdrehung der Pendelmasse (18) um den Pendelmassenschwerpunkt (102) zu erhöhen.

4. Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abschnitt (30) mit einer höheren Dichte zusammensetzt aus einem mit dem an den Pendelmassenschwerpunkt (102) unmittelbar angrenzenden Abschnitt (32) einteilig ausgebildeten und an diesen angrenzenden Pendelmassenabschnitt (34) und einer dem Pendelmassenabschnitt (34) zugeordneten Zusatzmasse (36).

5. Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse (36) auf wenigstens einer axialen Seite der Pendelmasse (18) an dem Pendelmassenabschnitt (34) angeordnet ist.

6. Fliehkraflpendeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse (36) umfangsseitig an wenigstens einem Endbereich (38) der Pendelmasse (18) angeordnet ist.

7. Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zusatzmasse (36) und der Pendelmassenabschnitt (34) axial teilweise überlappen.

8. Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse (36) und die Pendelmasse (18) über das Befestigungselement (20) miteinander verbunden ist.

9. Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse (36) radial an einem Aussenumfang und/oder einem Innenumfang der Pendelmasse (18) angeordnet ist.

10. Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse (36) an der Pendelmasse (18) verdrehbar und/oder bewegbar aufgenommen ist.

Description:
Fliehkraftpendeleinrichtunq

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus der DE 10 2008 057 647 ist eine in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnete Fliehkraftpendeleinrichtung mit axial beidseitig an einem um eine Drehachse drehbaren Pendelmassenträger angeordneten und ein Pendelmassenpaar bildenden Pendelmassen bekannt. Die Fliehkraflpendeleinrichtung weist eine von der Drehzahl des Pendelmassenträgers abhängige Eigenfrequenz auf und dient der Tilgung von durch eine Brennkraftmaschine verursachten Drehschwingungen in dem Antriebsstrang.

Die Pendelmassen sind zur Bildung des Pendelmassenpaares mit Hilfe von wenigstens einem durch einen Ausschnitt in dem Pendelmassenträger durchgreifenden Befestigungselement miteinander befestigt. Das Pendelmassenpaar weist einen Pendelmassenschwerpunkt auf und ist mit Hilfe von zwei Abrollelementen entlang einer durch Aussparungen in dem Pendelmassenträger und in den Pendelmassen gebildeten Pendellaufbahn gegenüber dem Pendelmassenträger begrenzt verschenkbar. Die Bewegung des Pendelmassenpaars entlang der Pendellaufbahn erfolgt translatorisch, das bedeutet es erfolgt keine Drehbewegung des Pendelmassenpaars um den Pendelmassenschwerpunkt.

Aus der unter der Anmeldenummer laufenden DE 10 2010 018 768.2 ist ferner eine Fliehkraftpendeleinrichtung bekannt, bei der das Pendelmassenpaar während seiner Bewegung entlang der Pendellaufbahn um den Pendelmassenschwerpunkt um einen Verdrehwinkel verdrehbar ist. Dadurch kann eine bessere Tilgungswirkung der Fliehkraftpendeleinrichtung gegenüber der Fliehkraftpendeleinrichtung mit ausschließlich translatorisch sich bewegenden Pendelmassen erreicht werden.

Aus der DE 10 2009 042 156 ist auch eine Fliehkraftpendeleinrichtung bekannt, bei der eine Pendelmasse eine höhere Dichte als Eisen aufweist, wobei die Masse der gesamten Pendelmasse erhöht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Tilgungseigenschaften einer Fliehkraftpendeleinrichtung zu verbessern.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.

Entsprechend wird eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit axial beidseitig an einem um eine Drehachse drehbaren Pendelmassenträger angeordneten und ein Pendelmassenpaar bildenden Pendelmassen vorgeschlagen, wobei die Pendelmassen zur Bildung des Pendelmassenpaares mit Hilfe von wenigstens einem durch einen Ausschnitt in dem Pendelmassenträger durchgreifenden Befestigungselement miteinander befestigt sind und einen Pendelmassenschwerpunkt aufweisen und mit Hilfe von wenigstens einem Abrollelement entlang einer durch Aussparungen in dem Pendelmassenträger und in den Pendelmassen gebildeten Pendellaufbahn gegenüber dem Pendel massenträger begrenzt verschenkbar sind und wobei das Pendelmassenpaar während seiner Bewegung entlang der Pendellaufbahn um den Pendelmasse nschwerpunkt verdrehbar ist und dass eine Pendelmasse in einem zu dem Pendelmassenschwerpunkt beabstandeten Abschnitt eine höhere Dichte aufweist als in dem an den Pendelmassenschwerpunkt unmittelbar angrenzenden Abschnitt. Dadurch kann insbesondere das Massenträgheitsmoment der Pendelmasse erhöht werden. Allgemein wird die Tilgungswirkung der Fliehkraftpendeleinrichtung verbessert. Das Merkmal„angrenzend" bedeutet, dass die Entfernung zwischen dem Pendelmassenschwerpunkt und dem„angrenzenden" Abschnitt möglichst klein ist, aber es kann auch bedeuten, dass der Pendelmassenschwerpunkt in dem Abschnitt angeordnet sein kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Abschnitt höherer Dichte bei einer Pendelmasse komplementär auf der Gegenpendelmasse des Pendelmassenpaars angeordnet.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Abschnitt höherer Dichte umfangs- seitig außerhalb der Aussparung angeordnet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Abschnitt mit einer höheren Dichte geeignet, das Massenträgheitsmoment der Pendelmasse in Bezug auf eine Verdrehung der Pendelmasse um den Pendel massenschwerpunkt zu erhöhen.

Vorzugsweise besteht der Abschnitt mit einer höheren Dichte aus Wolfram und/oder Molybdän und/oder Niob und/oder einem anderen Material mit einer Dichte größer als Eisen. ln einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung setzt sich der Abschnitt mit einer höheren Dichte zusammen aus einem mit dem an den Pendelmassen Schwerpunkt unmittelbar angrenzenden Abschnitt einteilig ausgebildeten und an diesen angrenzenden Pendelmassenabschnitt und einer dem Pendelmassenabschnitt zugeordneten Zusatzmasse. Vorzugsweise ist die Zusatzmasse auf wenigstens einer axialen Seite der Pendelmasse an dem Pendelmassenabschnitt angeordnet. Auch kann die Zusatzmasse umfangsseitig an wenigstens einem Endbereich der Pendelmasse angeordnet sein. Dabei können sich die Zusatzmasse und der Pendelmassenabschnitt axial teilweise überlappen. Auch können die Zusatzmasse und die Pendelmasse über das Befestigungselement miteinander verbunden sein.

Weiterhin kann die Zusatzmasse auch radial an einem Außenumfang und/oder einem Innenumfang der Pendelmasse angeordnet sein.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Zusatzmasse an der Pendelmasse verdrehbar und/oder bewegbar aufgenommen ist. Vorzugsweise kann die Zusatzmasse an dem Befestigungselement angeordnet sein. Auch kann die Zusatzmasse an einem weiteren und von dem Befestigungselement verschiedenen, insbesondere mit der Pendelmasse fest verbundenen Element aufgenommen 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 Wedergabe verzichtet wurde. Alle erläuterten Merkmale sind nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen beziehungsweise in Alleinstellung anwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1 : Dreidimensionale Seitenansicht einer Fliehkraftpendeleinrichtung nach dem

Stand der Technik.

Figur 2: Seitenansicht einer Pendelmasse einer Fliehkraftpendeleinrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 3: Draufsicht auf einen Ausschnitt der Fliehkraftpendeleinrichtung aus Figur 2. Figur 4: Seitenansicht eines Ausschnitts einer Pendelmasse einer Fliehkraftpendeleinrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 5: Seitenansicht eines Ausschnitts einer Pendelmasse einer Fliehkraftpendeletn- richtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.

In Figur 1 ist eine dreidimensionale Seitenansicht einer Fliehkraftpendeleinrichtung 10 nach dem Stand der Technik dargestellt wobei ein oberes Pendelmassenpaar in dieser Zeichnungsdarstellung zur Verdeutlichung des axial darunter liegenden Bereichs ausgeblendet wurde. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 10 ist an einem um eine Drehachse 100 drehbaren Dämpferbauteil 12 eines Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet. Das Dämpferbauteil 2 weist in einem radial inneren Umfangsbereich Ausschnitte 14 zur Aufnahme von hier nicht gezeigten Energiespeicherelementen, beispielsweise Schraubenfedern auf, wobei das Dämpferbauteil 12 über die Wirkung dieser Energiespeicherelemente gegenüber einem weiteren und hier nicht dargestellten Dämpferbauteil begrenzt verdrehbar ist.

Vorzugsweise bewirkt der Torsionsschwingungsdämpfer eine Dämpfung von Drehschwingungen, die durch eine Brennkraftmaschine verursacht werden. Dabei kann der Torsionsschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs wirksam zwischen der Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordnet sein.

Die radiale Verlängerung des Dämpferbauteils 12 bildet einen Pendelmassenträger 16 zur Aufnahme von beidseitig des Pendelmassenträgers 16 angeordneten Pendelmassen 18. Dabei sind jeweils zwei Pendelmassen 18 axial beidseitig des Pendelmassenträgers 16 angeordnet und über insgesamt drei Befestigungselemente 20 zu einem Pendelmassenpaar miteinander verbunden. Die Befestigungselemente 20 sind dabei fest mit den Pendelmassen 18 verbunden und bilden in einem Bereich axial zwischen den Pendelmassen 18 eine zylindrischen Abschnitt 21 aus, der jeweils durch Ausschnitte 22 in dem Pendelmassenträger 16 hindurch greift, wobei die Ausschnitte 22 nierenförmig und derart ausgeformt sind, dass diese eine Bewegung der Pendelmassen 18 gegenüber dem Pendelmassenträger 16 entlang einer definierten Pendellaufbahn zulassen. Die Bewegung der Pendelmassen 18 gegenüber dem Pendelmassenträger 16 kann entweder translatorisch verlaufen oder aber auch translatorisch in Verbindung mit einer Verdrehung des Pendelmassenpaars um seinen Pendelmassenschwerpunkt. Die Pendellaufbahn selbst wird durch die Kontur von Aussparungen 24 in den Pendelmassen 18 und komplementären Aussparungen 26 in dem Pendelmassenträger 16 festgelegt, wobei in den hier im Speziellen nierenförmig ausgebildeten Aussparungen 24, 26 Abrollelemente 28, beispielsweise Wälzkörper aufgenommen sind, die an den Aussparungen 24, 26 zur Ermöglichung der Bewegung des Pendelmassen paars entlang der Pendellaufbahn abrollen können.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht einer Pendelmasse 18 einer Fliehkraftpendeleinrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Pendelmasse 18 weist eine kreisbogen- segmentförmige Gestalt auf und ist mit drei Befestigungselementen 20 mit einer weiteren Pendelmasse zu einem Pendelmassenpaar verbindbar. Die in der Pendelmasse 18 eingebrachten Aussparungen 24 dienen der Aufnahme von Abrollelementen zur Ermöglichung einer Bewegung der Pendelmasse 18 gegenüber dem Pendelmassenträger entlang einer Pendellaufbahn.

Die Pendelmasse 18 weist in einem zu dem Pendelmassenschwerpunkt 102 beabstandeten Abschnitt 30 eine höhere Dichte auf als in dem an den Pendelmassenschwerpunkt 102 unmittelbar angrenzenden Abschnitt 32. Diese höhere Dichte wird dadurch bewirkt, dass sich der Abschnitt 30 mit einer höheren Dichte zusammensetzt aus einem mit dem an den Pendelmassenschwerpunkt 102 unmittelbar angrenzenden Abschnitt 32 einteilig ausgebildeten und an diesen angrenzenden Pendelmassenabschnitt 34 und einer dem Pendelmassenabschnitt 34 zugeordneten Zusatzmasse 36. Die Zusatzmasse 36 ist dabei umfangsseitig angrenzend an die beiden umfangsseitigen Endbereiche 38 der Pendelmasse 18 angeordnet und mit dem Pendelmassenabschnitt 34 über das Befestigungselement 20 fest verbunden. Durch den Abschnitt 32 mit einer höheren Dichte kann das Massenträgheitsmoment der Pendelmasse 18 in Bezug auf eine Verdrehung der Pendelmasse 18 um den Pendelmassenschwerpunkt 102 erhöht werden.

Wie in Figur 3, die eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Fliehkraftpendeleinrichtung 10 aus Figur 2 zeigt, erkennbar ist, überlappen sich die Zusatzmasse 36 und der Pendelmassenabschnitt 34 an einer Pendelmasse 18 axial teilweise wobei das Befestigungselement 20 durch den Pendelmassenabschnitt 34 und die Zusatzmasse 36 einer Pendelmasse 18 und durch die axial gegenüberliegend angeordnete Pendelmasse 18 des Pendelmassenpaars jeweils durchgreift. Axial zwischen diesen beiden Pendelmassen 18 kann der hier nicht dargestellte Pendelmassenträger zur Aufnahme des Pendelmassenpaars angeordnet werden. Figur 4 zeigt eine Seitenansicht eines Ausschnitts einer Pendelmasse 18 einer Fliehkraftpendeleinrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. An der Pendelmasse 18 ist in einem umfangsseitigen Endbereich 38 der Pendelmasse 18 eine Zusatzmasse 36 derart angeordnet, dass die Zusatzmasse 36 gegenüber dem Pendelmassenabschnitt 34 entlang des Freiheitsgrades 40 verdrehbar aufgenommen ist. Beispielsweise kann die Zusatzmasse 36 verdrehbar an dem Befestigungselement 20 angeordnet sein, beispielsweise über ein an der Zusatzmasse 36 angebrachtes Gleitlager. Auch kann die Zusatzmasse 36 unmittelbar an dem Befestigungselement 20 gleitend verdrehbar angeordnet sein. Die Form der Zusatzmasse 36 kann beliebig gestaltet sein und ist nicht auf die hier gezeigte Form beschränkt.

In einem Zustand der Fliehkraftpendeleinrichtung 10, bei der sich der Pendelmassenträger und damit auch die Pendelmassen 18 gleichförmig um eine Drehachse drehen, bewirkt der Einfluss der Fliehkraft, dass die Zusatzmasse 36 möglichst weit radial außen angeordnet ist, wie dies durch die Position 42 der Zusatzmasse verdeutlicht ist.

Bei einer Bewegung der Pendelmasse 18 entlang der Pendellaufbahn kann die Zusatzmasse 36 auch eine Position 44 einnehmen, die von der möglichst radial außen angeordneten Position 42 verschieden ist.

In Figur 5 ist eine Seitenansicht eines Ausschnitts einer Pendelmasse 18 einer Fliehkraftpendeleinrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei ist die an der Pendelmasse 18 angeordnete Zusatzmasse 36 gegenüber dem Pendelmassenabschnitt 34 begrenzt entlang der Richtung 46 bewegbar. Dazu weist die Zusatzmasse 36 einen Ausschnitt 48 zur Aufnahme des Befestigungselements 20 auf, wobei die Form des Ausschnitts 48 den oder die Freiheitsgrade der Bewegung der Zusatzmasse 36 festlegen kann. Wie hier gezeigt kann sich die Zusatzmasse 36 tangential zu einer Drehachse bewegen. Vorzugsweise ist die Bewegung der Zusatzmasse 36 derart beschränkt, dass die Zusatzmasse 36 umfangsseitig nicht über den Pendelmassenabschnitt 34 hinausragen kann.

Beispielsweise kann sich die Zusatzmasse entlang der Richtung 46 in eine Endposition 50 bewegen, wobei eine weitere Bewegung in diese Richtung durch ein Anschlagen des Befestigungselements 20 an dem Ausschnitt 48 begrenzt wird. Vorzugsweise kann das Anschlagen durch an dem Befestigungselement 20 oder dem Ausschnitt 48 oder an beiden angebrachte Dämpfungsmittel gedämpft werden. Bezuqszeichenliste

Fliehkraftpendeleinrichtung

Dämpferbauteil

Ausschnitte

Pendelmassenträger

Pendelmassen

Befestig u ngselemente

Abschnitt

Ausschnitte

Aussparungen

Aussparungen

Abrollelement

Abschnitt

Abschnitt

Pendel massena bschnitt

Zusatzmasse

Endbereich

Freiheitsgrad

Position

Position

Richtung

Ausschnitt

Endposition

Pendelmassenschwerpunkt