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Patent Searching and Data


Title:
CENTRIFUGAL PENDULUM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/101929
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a centrifugal pendulum, comprising a pendulum mass carrier arranged so as to be rotatable about an axis of rotation and pendulum masses (1), which are arranged distributed in the circumferential direction and are held on the pendulum mass carrier by means of pendulum bearings that specify a pendulum path, wherein a helical compression spring (6) is arranged at an end face between each pair of pendulum masses (1) adjacent in the circumferential direction. In order to protect the helical compression springs (6) against damage, by means of contact with the pendulum masses, and in order to prevent noises, cut-outs (3) are provided in the end-face ends of the pendulum masses (1), in which cut-outs plastic cages (4) that accommodate the end regions (7) of the helical compression springs (6) are accommodated.

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Inventors:
ZIMMER WERNER (DE)
BRUA JEAN-PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/DE2016/200551
Publication Date:
June 22, 2017
Filing Date:
November 25, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16F15/14
Domestic Patent References:
WO2015149802A12015-10-08
WO2015144169A12015-10-01
WO2014082629A12014-06-05
WO2015149789A12015-10-08
WO2015144169A12015-10-01
WO2015149789A12015-10-08
Foreign References:
DE102014216540A12015-03-19
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Claims:
Patentansprüche

Fliehkraftpendel mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger und in Umfangsrichtung verteilt angeordneten an dem Pendelmassenträger mittels eine Pendelbahn vorgebenden Pendellagern aufgenommenen Pendelmassen (1 ), wobei zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen (1 ) jeweils stirnseitig eine Schraubendruckfeder (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils in den stirnseiti gen Enden der Pendelmassen (1 ) Ausnehmungen (3) vorgesehen sind, in denen die Stirnbereiche (7) der Schraubendruckfedern (6) aufnehmende Kunst- stoffkäfige (4) verliersicher aufgenommen sind.

Fliehkraftpendel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kunst- stoffkäfige (4) in die Pendelmassen (1 ) eingeklipst sind.

Fliehkraftpendel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffkäfige (4) zylindrische, sacklochartige, in die Ausnehmungen (3) eintauchende Öffnungen (5) aufweisen.

Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffkäfige (4) an den Stirnseiten (2) der Pendelmassen (1 ) anliegende Anlagebereiche (8) aufweisen.

Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pendelmassenträger als Pendelflansch ausgebildet ist, an dem beidseitig Pendelmassen angeordnet sind, wobei axial gegenüberliegende Pendelmassen mittels Ausnehmungen des Pendelflanschs durchgreifender Verbindungsmittel zu Pendelmasseneinheiten verbunden sind, wobei die zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen angeordneten Schraubendruckfedern zumindest an einer Seite des Pendelflanschs angeordnet sind

6. Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pendelmassenträger aus zwei Scheibenteilen mit einem Aufnahmebereich, an dem die beiden Scheibenteile voneinander axial beabstandet sind, gebildet sind und die Pendelmassen (1 ) in dem Aufnahmereich aufgenommen sind.

Fliehkraftpendel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffkäfige (4) gegenüber den Pendelmassen (1 ) axiale Erweiterungen (19) aufweisen und den Pendelflansch oder die Seitenteile axial von den Pendelmassen (1 ) beabstanden.

Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelmassen (1 ) aus mehreren geschichteten Blechscheiben (10, 1 1 , 12) gebildet sind, wobei zumindest eine zwischen den äußeren Blechscheiben (1 1 , 12) angeordnete Blechscheibe (10) einen Rücksprung (13) aufweist, in den der Kunststoffkäfig (4) mittels einer Nase (14) eintaucht.

Description:
Fliehkraftpendel

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelmassentrager und in Umfangsrichtung verteilt angeordneten an dem Pendelmassentrager mittels eine Pendelbahn vorgebenden Pendellagern aufgenommenen Pendelmassen, wobei zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen jeweils stirnseitig eine Schraubendruckfeder angeordnet ist. Fliehkraftpendel sind aus Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen hinreichend bekannt. Hierbei ist um eine Drehachse beispielsweise einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes oder dergleichen ein Pendelmassentrager verdrehbar aufgenommen. An dem Pendelmassentrager sind über den Umfang verteilt Pendelmassen angeordnet, die in einer Ebene senkrecht zu der Dreh- achse gegenüber dem Pendelmassentrager pendelnd aufgehängt sind. Durch diese pendelnde Aufhängung bilden die Pendelmassen im Fliehkraftfeld des drehenden Pendelmassenträgers einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger, indem die Pendelmassen durch entsprechende Auslenkung dem Antriebsstrang während Drehmomentspitzen Energie entziehen und bei Drehmomentminima zuführen.

Wie aus der WO2014/082629 A1 bekannt können die Pendelmassen axial zwischen zwei Seitenteilen, die den Pendelmassenträger bilden, über den Umfang verteilt angeordnet sein, wobei diese Pendelmassen mittels Pendellagern im Fliehkraftfeld des drehenden Pendelmassenträgers auf einer vorgegebenen Pendelbahn gehalten sind. Insbesondere bei Start/Stopp-Vorgängen der Brennkraftmaschine werden die Pen- delmassen stark ausgelenkt beziehungsweise nach radial innen verlagert, so dass Anschlaggeräusche auftreten können. Aus der WO15/149789 A1 ist daher ein Flieh- kraftpendel mit einem aus einem zentralen Flanschteil gebildeten Pendelmassenträger mit beidseitig angeordneten Pendelmassen bekannt, bei dem in Umfangsrichtung zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen eine Schraubendruckfeder angeordnet ist. Desweiteren ist aus der WO15/144169 A1 ein Fliehkraftpendel be- kannt, bei dem zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten, zwischen zwei den Pendelmassenträger bildenden Scheibenteilen angeordneten Pendelmassen eine Schraubendruckfeder angeordnet ist. Derartige Schraubendruckfedern beabstanden die benachbarten Pendelmassen voneinander elastisch, so dass ein Anschlagen der Pendelmassen aneinander vermindert oder gar verhindert wird. Allerdings werden die Schraubendruckfedern unter Fliehkrafteinwirkung nach radial außen beschleunigt, so dass diese radial ausknicken und an den Pendelmassen zur Anlage kommen können, so dass Geräusche entstehen und die Schraubendruckfedern beschädigt werden können.

Aus der WO 2015/149789 A1 ist ein Fliehkraftpendel mit einem als Pendelflansch ausgebildeten Pendelmassenträger mit beidseitig angeordneten Pendelmassen mit in Umfangsrichtung gegeneinander abgestützten Schraubendruckfedern bekannt, wobei ein Ausknicken der Schraubendruckfedern durch in den Schraubendruckfedern verlaufenden Gelenkverbindungen unterbunden wird.

Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung eines gattungsgemäßen Fliehkraftpendels. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, ein Ausknicken der

Schraubendruckfedern ohne Koppelung der in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen zu verhindern. Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung ein einfaches und leicht montierbares Fliehkraftpendel vorzuschlagen. Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.

Das vorgeschlagene Fliehkraftpendel ist insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine vorgesehen. Das Fliehkraftpendel enthält einen aus zwei Scheibenteilen oder als Pendelflansch gebildeten, um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger. Der Pendelmassenträger kann beispielsweise an einem Einmassenschwungrad, einem Primär- oder Sekundärteil eines Zweimassenschwungrads, an einer Kupp- lungsscheibe, in oder außerhalb eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers oder dergleichen angeordnet sein. Der Pendelmassenträger nimmt über den Umfang verteilt Pendelmassen auf, die zwischen den beiden Scheibenteilen oder beidseitig an dem Pendelflansch aufgenommen sind. Die Pendelmassen werden an den Scheibenteilen oder an dem Pendelflansch mittels Pendellagern im Fliehkraftfeld des drehen- den Pendelmassenträgers auf einer vorgegebenen Pendelbahn gehalten.

Die Pendelmassen sind dabei exzentrisch zur Drehachse pendelnd mittels der Pendellager an dem Pendelmassenträger aufgehängt und nehmen unter Fliehkrafteinwir- kung ihre Arbeitsposition ein, die durch die Drehschwingungen unter Energieaufnahme verstimmt wird, so dass ein tilgender Effekt auftritt. Die Pendellager sind hierbei aus komplementär zueinander ausgebildeten Laufbahnen in den Scheibenteilen beziehungsweise dem Pendelflansch und in den Pendelmassen gebildet, auf denen jeweils ein Wälzkörper, beispielsweise eine Pendelrolle abwälzt. Die Pendellager bilden dabei eine vorgegebene Pendelbewegung ab, die kreisbogenförmig oder in nahezu jeder beliebigen Form ausgebildet, beispielsweise gegenüber der Kreisbogenform so verstimmt, beispielsweise endseitig mit verringertem Radius versehen sein kann, dass Anschläge der Pendelmassen an den maximalen Schwingwinkeln unwahrscheinlich sind. Die Pendellager werden beispielsweise mittels Ausnehmungen in den Scheibenteilen beziehungsweise in dem Pendelflansch und in den Pendelmassen dargestellt, wobei an den Ausnehmungen entsprechend ausgebildete Laufbahnen vorgesehen sind, auf denen die Laufbahnen übergreifende Wälzkörper wie Pendelrollen oder dergleichen abwälzen.

Die Laufbahnen können im einfachsten Fall eine monofilare Aufhängung der Pendelmassen im Sinne eines Fadenpendels abbilden, es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, eine bifilare Aufhängung der Pendelmassen mittels zweier in Umfangsrich- tung beabstandeter Pendellager abzubilden. Hierbei kann eine einer parallelen Anordnung der Pendelfäden entsprechende Pendelbewegung vorgesehen sein. Bevorzugt wird eine einer trapezförmigen Anordnung der Pendelfäden entsprechende Pendelführung vorgeschlagen, bei der die Pendelmassen zusätzlich während der Pendelbewegung eine Eigenrotation ausführen, so dass eine zusätzliche Massenträgheit und damit eine verbesserte Isolationswirkung vorgesehen werden kann.

An den in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen sind jeweils stirnseitig Schraubendruckfedern angeordnet, die eine Berührung der Stirnseiten in Umfangsrichtung benachbarter Pendelmassen bei hohen Schwingwinkeln der Pendelmassen verhindern. Um ein Ausknicken der Schraubendruckfedern bei hohen Drehzahlen und damit hoher Fliehkrafteinwirkung und voneinander in Umfangsrichtung beabstandeten Pendelmassen bei kleinen Schwingwinkeln zu verhindern und damit geräuschbildende und die Schraubendruckfedern schädigende Kontakte mit den Pendelmassen zu verhindern, ohne die Bewegung der Pendelmassen wesentlich zu behindern, sind jeweils in den stirnseitigen Enden der Pendelmassen Ausnehmungen vorgesehen, in denen die Stirnbereiche der Schraubendruckfedern aufnehmende Kunststoffkäfige verliersi- cher aufgenonnnnen sind. Hierdurch werden die Stirnbereiche der Schraubendruckfedern sicher aufgenonnnnen. Die Kunststoffkafige verhindern dabei einen direkten Kontakt der Schraubendruckfedern mit den Pendelmassen und verhindern dadurch eine Geräuschbildung und eine Beschädigung der Schraubendruckfedern.

Zur verliersicheren Aufnahme der Kunststoffkäfige können diese in die Pendelmassen eingeklipst oder mit diesen verrastet sein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Kunststoffkäfige zylindrische, sacklochartige, in die Ausnehmungen eintauchende Öffnungen auf, in denen die Stirnbereiche der Schraubendruckfedern aufgenommen sind. Um die Kunststoffkäfige weiter zu sichern oder Anschlagbereiche an den Stirnseiten der Pendelmassen auszubilden, können die Kunststoffkäfige an den Stirnseiten der Pendelmassen anliegende Anlagebereiche aufweisen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels ist der Pendelmassenträger als Pendelflansch ausgebildet, an dem beidseitig Pendelmassen angeord- net sind, wobei axial gegenüberliegende Pendelmassen mittels Ausnehmungen des Pendelflanschs durchgreifender Verbindungsmittel zu Pendelmasseneinheiten verbunden sind, wobei die zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen angeordneten Schraubendruckfedern zumindest an einer Seite des Pendelflanschs angeordnet sind.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels ist der Pendelmassenträger aus zwei Scheibenteilen mit einem Aufnahmebereich, an dem die beiden Scheibenteile voneinander axial beabstandet sind, gebildet, wobei die Pendelmassen in dem Aufnahmereich aufgenommen sind.

Die Kunststoffkäfige können dabei gegenüber den Pendelmassen axial erweitert sein und den Pendelflansch oder die Seitenteile axial von den Pendelmassen beabstan- den. Beispielsweise können bei einer Ausbildung des Pendelmassenträgers als Pendelflansch die Kunststoffkäfige axial einseitig in Richtung des Pendelflanschs erweitert sein, so dass die axial gegenüberliegenden Pendelmassen einer Pendelmassenein- heit mittig an dem Pendelflansch positioniert sind. Bei einer Ausbildung des Pendel- massenträgers in Form von zwei Scheibenteilen können die Kunststoffkäfige axial beidseitig erweitert sein, so dass die Pendelmassen mittig zwischen den beiden Scheibenteilen positioniert sind.

Die Pendelmassen können beispielsweise aus mehreren geschichteten Blechscheiben gebildet sein, wobei zumindest eine zwischen den äußeren Blechscheiben ange- ordnete Blechscheibe einen Rücksprung, das heißt gegenüber den anderen Blechscheiben zumindest im Bereich der Stirnseiten der Pendelmassen einen kleineren Umfang oder Ausnehmungen aufweist, so dass in diesen Rücksprung der Kunststoff- käfig mittels einer Nase eintauchen und gegebenenfalls eine Klips- oder Rastverbindung ausbilden kann. Alternativ kann die Nase in den Rücksprung eingepresst oder eingeklemmt sein und damit der Kunststoffkäfig reibschlüssig mit der Pendelmasse verbunden sein kann.

Die Erfindung wird anhand des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine Teilansicht einer Pendelmasse eines Fliehkraftpendels mit einem

Kunststoffkäfig

und

Figur 2 einen Schnitt durch die Pendelmasse der Figur 1 .

Die Figur 1 zeigt die Pendelmasse 1 in Ansicht. Der allgemeine Aufbau eines Flieh- kraftpendels kann dem zitierten Stand der Technik entnommen werden. Die Pendel- masse 1 stellt eine der über den verteilt angeordneten, gleich ausgebildeten Pendelmassen eines Fliehkraftpendels dar.

Die Pendelmasse 1 weist an ihren umfangsseitigen Stirnseiten 2 Ausnehmungen 3 auf, in die beidseitig Kunststoffkäfige 4 verliergesichert eingebracht sind. Die Kunst- stoffkäfige 4 weisen eine zylindrische, sacklochartige Öffnung 5 auf, in die die Stirnbereiche 7 der Schraubendruckfedern 6 eingebracht sind. Hierdurch wird ein Ausknicken der Schraubendruckfedern 6 nach radial außen mit einer Berührung der Pendelmassen 1 unterbunden. In Umfangsrichtung zu der Pendelmasse 1 sind benachbart weitere Pendelmassen mit denselben Kunststoffkäfigen angeordnet. Die Kunststoffkäfige 4 weisen gegenüber den Öffnungen 5 erweiterte, an den Stirnseiten 2 anliegende Anlagebereiche 8 auf, die zugleich als Anschlagpuffer der Pendelmassen 1 gegeneinander bei vollständiger Einfederung der Schraubendruckfedern 6 dienen. Die Pendelmasse 1 ist aus drei geschichteten Blechscheiben gebildet, die mittels der Niete 9 miteinander vernietet sind. Die in Umfangsrichtung beabstandet in der Pendelmasse 1 vorge- sehenen Ausnehmungen 15 nehmen jeweils den Wälzkörper 16, beispielsweise eine Pendelrolle, auf, der unter Bildung eines Pendellagers 17 sowohl auf der Laufbahn 18 als auch in Ausnehmungen der beiden die Pendelmasse 1 axial umgebenden Scheibenteile vorgesehenen Laufbahnen abwälzt.

Die Figur 2 zeigt die Pendelmasse 1 im Schnitt durch den Kunststoffkäfig 4 mit der Öffnung 5, welche die Schraubendruckfeder 6 aufnimmt. Die mittlere Blechscheibe 10 ist gegenüber den äußeren Blechscheiben 1 1 , 12 mit dem Rücksprung 13 versehen. Zur axialen Fixierung des Kunststoffkäfigs in der Pendelmasse 1 weist dieser die Nase 14 auf, die in den Rücksprung 13 eintaucht und zur Befestigung des Kunststoffkä- figs 4 mit diesem verrastet, verklipst, verpresst oder in anderer Weise reib- oder form- schlüssig verbunden sein kann. Zur axialen Beabstandung der nicht dargestellten beidseitig der Pendelmasse 1 angeordneten Scheibenteile des Pendelmassenträgers des vorgeschlagenen Fliehkraftpendels weist der Kunststoffkäfig 4 axial gegenüber der Pendelmasse 1 beispielsweise um 0,5mm bis 1 mm, bevorzugt um 0,8mm je Seite erweiterte Erweiterungen 19 auf, so dass ursprünglich vorhandene Kunststoffabstandshalter an den Scheibenteilen oder an der Pendelmasse entfallen können. Die Wälzkörper 16 sind dabei gegenüber den Erweiterungen 19 axial erweitert und greifen in Ausnehmungen der nicht dargestellten, die Pendelmasse 1 flankierenden Scheibenteile ein und bilden an zu den Laufbahnen 18 (Figur 1 ) der Pendelmasse 1 komplementär ausgebildeten Laufbah- nen einen Wälzkontakt.

Bezugszeichenliste

Pendelmasse

Stirnseite

Ausnehmung

Kunststoffkäfig

Öffnung

Schraubendruckfeder

Stirnbereich

Anlagebereich

Niet

Blechscheibe

Blechscheibe

Blechscheibe

Rücksprung

Nase

Ausnehmung

Wälzkörper

Pendellager

Laufbahn

Erweiterung