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Patent Searching and Data


Title:
TORSIONAL VIBRATION DAMPER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/041796
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a torsional vibration damper having a centrifugal force pendulum device with at least one rotatably arranged flange (10) with at least two pendulum masses (1, 20) which are arranged displaceably thereon, wherein raceways (5, 24) are provided in the at least one flange (10) and in the pendulum masses (1, 20), into which raceways (5, 24) at least in each case one roller element (12) engages for mounting the respective pendulum mass (1, 20) on the flange (10), wherein a damping element (6, 25) is arranged radially on the inside on the respective pendulum mass (1, 20), which damping element (6, 25) bears on the radially outward surface (7) thereof against the radially inner surface (2, 21) of the pendulum mass (1, 20) and can bear radially on the inside against a bearing surface, or wherein a damping element (6, 25) is arranged on the flange (10), against which damping element (6, 25) the radially inner surface (2, 21) of the pendulum mass (1, 20) can bear.

Inventors:
RUSCH ALAIN (FR)
FRANZ EVGENIJ (DE)
LEHMANN STEFFEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2016/200367
Publication Date:
March 16, 2017
Filing Date:
August 10, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16F15/14
Domestic Patent References:
WO2015028233A12015-03-05
WO2015058766A12015-04-30
Foreign References:
DE102012214214A12013-03-07
FR2986593A12013-08-09
DE102014211740A12015-12-24
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Claims:
Patentansprüche

Drehschwingungsdämpfer mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung mit zumindest einem drehbar angeordneten Flansch (10) mit daran verlagerbar angeordneten zumindest zwei Pendelmassen (1 , 20), wobei in dem zumindest einen Flansch (10) und in den Pendelmassen (1 , 20) Laufbahnen (5, 24) vorgesehen sind, in welche zumindest jeweils ein Rollenelement (12) eingreift zum Lagern der jeweiligen Pendelmasse (1 , 20) an dem Flansch (10), dadurch gekennzeichnet, dass radial innen an der jeweiligen Pendelmasse (1 , 20) ein Dämpfungselement (6, 25) angeordnet ist, welches sich an seiner radial außen liegenden Fläche (7) an der radial innen liegenden Fläche (2, 8, 21 ) der Pendelmasse (1 , 20) anlegt und welches radial innen an einer Anlagefläche anlegbar ist oder dass an dem Flansch (10) ein Dämpfungselement (6, 25) angeordnet ist, an welches die radial innere Fläche (2, 8, 21 ) der Pendelmasse (1 , 20) anlegbar ist.

Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6, 25) an der radial innen liegenden Fläche (2, 8, 21 ) der Pendelmasse (1 , 20) befestigt ist.

Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6, 25) mittels einer haftenden Verbindung an der radial innen liegenden Fläche (2, 8, 21 ) der Pendelmasse (1 , 20) befestigt ist oder dass das Dämpfungselement (6, 25) mittels einer haftenden Verbindung an dem Flansch (10) befestigt ist.

Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelmasse (1 , 20) bei einem maximalen Schwingwinkel relativ zum Flansch (10) mit dem Dämpfungselement (6, 25) gegen eine zylinderförmige Anlagefläche (1 1 ), insbesondere des Flanschs (10), anschlagbar ausgebildet ist.

Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6, 25) durch Vulkanisa- tion mit der Pendelmasse (1 , 20) verbunden ist oder dass das Dämpfungselement (6, 25) durch Vulkanisation mit dem Flansch (10) verbunden ist.

6. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Pendelmasse (1 , 20) an ihrer radial innen liegenden Fläche (2, 8, 21 ), insbesondere am Innendurchmesser,

beabstandete Dichtflächen (9) aufweist, zwischen welchen das Dämpfungselement (6, 25) angeordnet ist. 7. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflächen (9) der Vulkanisation des Dämpfungselements (6, 25) an der Pendelmasse (1 , 20) dienen.

8. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6, 25), insbesondere als bandförmiges Dämpfungselement, mittels eines zusätzlichen Bauteils an der radial innen liegenden Fläche (2, 8, 21 ) der Pendelmasse (1 , 20) befestigt ist oder an dem Flansch (10) befestigt ist. 9. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6, 25) mittels einer Klebeverbindung an der Pendelmasse (1 , 20) oder an dem Flansch (10) befestigt ist.

Description:
Drehschwingungsdämpfer

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.

Drehschwingungsdämpfer im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs sind vielfältig bekannt geworden. So sind Fliehkraftpendeleinrichtungen als Drehschwingungsdämpfer bekannt geworden, welche gegebenenfalls auch als Drehschwingungstilger bezeichnet werden.

Eine solche Fliehkraftpendeleinrichtung ist aus der WO 2015/058766 A1 bekannt geworden, bei welcher zur Reduktion von Drehschwingungen mindestens zwei Pendelmassen als Fliehgewichte mittels Pendelrollen als Rollenelemente an einem Trägerelement oder an zwei Trägerelementen entlang einer vorgegebenen Laufbahn geführt werden. Die Pendelmassen können im Feld der Zentrifugalbeschleunigung dabei Schwingungen entlang ihrer Laufbahnen ausführen, wenn sie von Drehmomentschwankungen eines Verbrennungsmotors angeregt werden. Durch diese Schwingungen wird der Erregerschwingung zu passenden Zeiten Energie entzogen und zu anderen Zeiten wieder zugeführt, so dass es zu einer Beruhigung der Erregerschwin- gung kommt, die Fliehkraftpendeleinrichtung wirkt somit also als Dämpfer oder Tilger.

Da sowohl die Eigenfrequenz der Fliehkraftpendelschwingung als auch die Erregerfrequenz der Schwingung proportional zur Drehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung sind, kann sich die Dämpfer- bzw. Tilgerwirkung der Fliehkraftpendeleinrichtung über den ganzen Frequenzbereich erstrecken.

Bei Schwingungszuständen mit einer sehr hohen Drehmomentanregung durch den Verbrennungsmotor und/oder bei niedrigen Drehzahlen der Fliehkraftpendeleinrichtung können die Pendelmassen allerdings auch gegen eine endseitige Begrenzung ih- rer Laufbahn anschlagen. Dies bedeutet, dass die Pendelmassen an dem zumindest einen Trägerelement anstoßen, was unerwünschte und von Fahrzeuginsassen oder von Außenstehenden als unangenehm und störend empfundene Geräusche wahrgenommen werden könnte. Diese Geräusche werden auch als Eigengeräusche eines Fliehkraftpendels bezeichnet. Zur Reduktion solcher Eigengeräusche der Fliehkraftpendeleinrichtung offenbart die WO 2015/058766 A1 zwischen den Pendelmassen und dem Trägerelement ein ringförmiges Dämpfungselement aus einem

Elastomermaterial. Dieses Dämpfungselement wird eingesetzt, damit die Stöße der Pendelmasse gegen die Bahnbegrenzung und gegen die Trägerelemente gedämpft werden können. Dabei ist das Dämpfungselement zwischen zwei Trägerelementen eingeklemmt. Da das Dämpfungselement aus einem elastischen Material besteht, wie Elastomer und insbesondere aus Gummi, dehnt es sich bei hohen Drehzahl aus und verlässt dabei gegebenenfalls seine Einbaulage und kann so gegebenenfalls zwi- sehen den Trägerelementen eingeklemmt werden. Auch kann es vorkommen, dass dadurch die geforderte Berstfestigkeit nicht erreicht wird.

In der DE 10 2014 21 1 740 A1 wird ein ringförmiges Dämpfungselement mit Befestigungsschleifen vorgeschlagen, die formschlüssig mit dem Träger verbunden sind. Dadurch wird die Berstfestigkeit des Dämpfungselementes erhöht, allerdings bleibt das Risiko der Verformung des Dämpfungselements bei hohen Drehzahlen bestehen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung zu schaffen, bei welchem ein Dämpfungselement eingesetzt ist, welches die Eigengeräusche der Fliehkraftpendeleinrichtung reduziert, Komponenten der Fliehkraftpendeleinrichtung gegen hohe Stoßkräfte schützt, wobei das Dämpfungselement bei hohen Drehzahlen trotz der auftretenden hohen Fliehkräfte weitgehend formstabil bleibt und die Anforderungen an Berstfestigkeit erfüllen soll.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung mit zumindest einem drehbar angeordneten Flansch mit daran verlagerbar angeordneten zumindest zwei Pendelmassen, wobei in dem zumindest einen Flansch und in den Pendelmassen Laufbahnen vorgesehen sind, in welche zumindest jeweils ein Rollenelement eingreift zum Lagern der jeweiligen Pendelmasse an dem Flansch, wobei radial innen an der jeweiligen Pendelmasse ein Dämpfungselement angeordnet ist, welches sich an seiner radial außen liegenden Fläche an der radial innen liegenden Fläche der Pendelmasse anlegt und welches radial innen an einer Anlagefläche anlegbar ist oder wobei an dem Flansch ein Dämpfungselement angeordnet ist, an welches die radial innere Fläche der Pendelmasse anlegbar ist. Durch das an der radial innen liegenden Fläche der Pendelmasse befes- tigte Dämpfungselement kann dieses unter Krafteinwirkung nicht nach radial außen ausweichen. Auch wenn das Dämpfungselement an dem Flansch angebracht ist, kann es im Wesentlichen nicht nach radial außen ausweichen, weil es radial innen am Flansch gehalten wird. Dadurch wird eine formstabilere und lagesichere Ausbildung eines Dämpfungselements erreicht, so dass Geräusche aufgrund von Anschlägen besser gedämpft werden können.

Gemäß der Erfindung kann der Drehschwingungsdämpfer durch die Fliehkraftpendeleinrichtung alleine ausgebildet sein oder es können auch zusätzlich zu der Fliehkraftpendeleinrichtung weitere Dämpfungsmittel vorgesehen sein, wie beispielsweise eine Federdämpfereinrichtung und/oder eine Reibungsdämpfungseinrichtung etc.

Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn das Dämpfungselement an der radial innen liegenden Fläche der Pendelmasse befestigt ist. Dadurch wird besonders gut erreicht, dass das Dämpfungselement formstabil ist, weil es radial außen abgestützt ist, wo es an der Pendelmasse befestigt ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Dämpfungselement mittels einer haftenden Verbindung an der radial innen liegenden Fläche der Pendelmasse befestigt ist oder dass das Dämpfungselement mittels einer haftenden Verbindung an dem Flansch be- festigt ist. Dadurch wird erreicht, dass eine unmittelbare Befestigung an der stützenden Fläche bewirkt werden kann, was eine gute Abstützung ohne weitere benötigte Elemente bewirkt.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Pendelmasse bei einem maximalen Schwingwinkel relativ zum Flansch mit dem Dämpfungselement gegen eine zylinderförmige Anlagefläche, insbesondere des Flanschs, anschlagbar ausgebildet ist. Dadurch wird eine großflächige Anlage zwischen Pendelmasse und der Anlagefläche durch das Dämpfungselement erreicht, was die Dämpfungseigen- schaften beim Anschlagen verbessert.

Auch ist es vorteilhaft, wenn das Dämpfungselement durch Vulkanisation mit der Pen- delmasse verbunden ist oder dass das Dämpfungselement durch Vulkanisation mit dem Flansch verbunden ist. Dadurch kann eine einfache und sichere Befestigung erreicht werden. Dabei ist die Vulkanisation eine Befestigungsmethode, die ohne zusätzliche Befestigungsmittel auskommt.

Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn die Pendelmasse an ihrer radial innen liegenden Fläche, insbesondere am Innendurchmesser, beabstandete Dichtflächen aufweist, zwischen welchen das Dämpfungselement angeordnet ist. Diese Dichtflächen dienen dabei vorteilhaft der Positionierung von Werkzeugen oder Ähnlichem. Die Dichtflächen dienen dabei vorteilhaft der Positionierung des Dämpfungselements.

So ist es vorteilhaft, wenn die Dichtflächen der Vulkanisation des Dämpfungselements an der Pendelmasse dienen. Dadurch wird der Bereich definiert, der zwischen den Dichtflächen liegt und in welchem das Dämpfungselement vulkanisiert wird. Dabei kann beim Vulkanisieren ein Werkzeug angelegt werden, welches das zu vulkanisie- rende Material platziert.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Dämpfungselement, insbesondere als bandförmiges Dämpfungselement, mittels eines zusätzlichen Bauteils an der radial innen liegenden Fläche der Pendelmasse befestigt ist oder an dem Flansch befestigt ist. Auch so kann ein Dämpfungselement befestigbar sein.

Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das Dämpfungselement mittels einer Klebeverbindung an der Pendelmasse oder an dem Flansch befestigt ist. Dadurch kann ein alternatives Dämpfungselement mit alternativen Mitteln vorgesehen sein. Grundsätzlich gilt bei den obigen Ausführungen, dass das Dämpfungselement ein elastisches Element ist, welches an einer Pendelmasse, einem Flansch oder an einem alternativen Element einer Fliehkraftpendeleinrichtung befestigbar ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:

Dabei zeigen:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Pendelmasse,

Figur 2 eine Schnittansicht der Pendelmasse nach Figur 1 ,

Figur 3 eine vergrößerte Detailansicht der Pendelmasse nach Figur 2,

Figur 4 eine Ansicht der Pendelmasse an einem Flansch der Fliehkraftpendeleinrichtung, und

Figur 5 eine schematische Seitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Pendelmasse.

Die Figur 1 zeigt eine Pendelmasse 1 einer Fliehkraftpendeleinrichtung. Die Pendelmasse 1 ist kreisringsegmentförmig ausgebildet und weist eine radial innen liegende Fläche 2, eine radial außen liegende Fläche 3 und zwei Seitenflächen 4 auf. In der Pendelmasse 1 sind zwei Laufbahnen 5 für die Anordnung von Rollenelementen vorgesehen, um die Pendelmasse 1 an zumindest einem Flansch der Fliehkraftpendeleinrichtung verlagerbar zu lagern.

Die Pendelmasse 1 ist dabei Teil eines Drehschwingungsdämpfers mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung mit zumindest einem drehbar angeordneten Flansch mit daran verlagerbar angeordneten zumindest zwei Pendelmassen 1 , wobei in dem zumindest einen Flansch und in den Pendelmassen 1 Laufbahnen 5 vorgesehen sind, in welche zumindest jeweils ein Rollenelement eingreift zum Lagern der jeweiligen Pendelmasse 1 an dem zumindest einen Flansch.

In Figur 1 ist zu erkennen, dass radial innen an der Pendelmasse 1 ein Dämpfungselement 6 angeordnet ist, welches sich an seiner radial außen liegenden Fläche 7 an der radial innen liegenden Fläche 8 der Pendelmasse 1 anlegt. Dabei ist das Dämpfungselement 6 als im Wesentlichen langgestrecktes linienartiges Element ausgebildet, welches sich nahezu über die gesamte Länge der radial inneren liegenden Fläche 8 erstreckt. Im Schnitt betrachtet ist das Dämpfungselement 6 etwa halbkreisförmig ausgebildet, siehe Figur 2 oder Figur 3.

Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn das Dämpfungselement 6 an der radial innen liegenden Fläche 8 der Pendelmasse 1 befestigt ist. Dazu kann das Dämpfungselement 6 mittels einer haftenden Verbindung an der radial innen liegenden Fläche 8 der Pendelmasse 1 befestigt sein.

Zur Anschlagdämpfung ist es vorteilhaft, wenn die Pendelmasse 1 bei einem maximalen Schwingwinkel relativ zum Flansch 10 mit dem Dämpfungselement 6 gegen eine zylinderförmige Anlagefläche 1 1 , insbesondere des Flanschs 10, anschlagbar ausgebildet ist. Die Figur 4 zeigt dabei eine Pendelmasse 1 , die an einem Flansch 10 mittels Rollenelementen 12 verlagerbar gelagert ist. Das Dämpfungselement 6 an der radial innen liegenden Fläche 8 der Pendelmasse 1 kann sich radial innen an der Anlagefläche 1 1 anlegen. Alternativ könnte das Dämpfungselement auch an dem Flansch 10 angeordnet und befestigt sein, so dass ein Dämpfungselement sich dort anlegen könnte.

Die Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Pendelmasse 20, bei welcher die Pendelmasse 20 ebenso als kreisringsegmentförmig ausgebildetes Element aus- gebildet ist, mit einer radial innen liegenden Fläche 21 , einer radial außen liegenden Fläche 22 und zwei Seitenflächen 23. Auch in der Pendelmasse 20 sind zwei Laufbahnen 24 für die Anordnung von Rollenelementen vorgesehen, um die Pendelmasse 20 an zumindest einem Flansch der Fliehkraftpendeleinrichtung verlagerbar zu lagern. Das an der Pendelmasse 20 angeordnete und befestigte Dämpfungselement 25 ist dabei nicht nur an der radial innen liegenden Fläche 21 angeordnet, sondern erstreckt sich auch an den Seitenflächen 23 nach radial außen.

Das Dämpfungselement 6, 25 ist gemäß eines Ausführungsbeispiels durch Vulkanisa- tion mit der jeweiligen Pendelmasse 1 , 20 verbunden. Alternativ könnte das Dämpfungselement auch durch Vulkanisation mit dem Flansch verbunden sein, wenn das Dämpfungselement mit dem Flansch verbunden ausgebildet ist.

Zur Vornahme der Vulkanisation des Dämpfungselements an der Pendelmasse weist die Pendelmasse, siehe Figur 3, an ihrer radial innen liegenden Fläche 8, insbesondere am Innendurchmesser, beabstandete Dichtflächen 9 auf, zwischen welchen das Dämpfungselement 6 angeordnet ist. Die Dichtflächen 9 dienen dem Aufsetzen von Werkzeugen zur Durchführung der Vulkanisation auf die entsprechende Fläche der Pendelmasse bzw. ggf. auch des Flanschs. Die Dichtflächen 9 dienen dabei der Vul- kanisation des Dämpfungselements 6 insbesondere an der Pendelmasse 1 .

Alternativ zur Vulkanisation kann das Dämpfungselement, insbesondere als bandförmiges Dämpfungselement, auch mittels eines zusätzlichen Bauteils an der radial innen liegenden Fläche der Pendelmasse befestigt sein. Alternativ auch an dem

Flansch. Ebenso kann das Dämpfungselement auch mittels einer Klebeverbindung an der Pendelmasse oder an dem Flansch befestigt sein.

Die Figuren zeigen, dass insbesondere am Innendurchmesser der Pendelmasse ein beispielsweise etwa bandförmiges Dämpfungselement angeordnet ist. Dabei kann das Dämpfungselement alternativ auch anderweitig ausgebildet sein. Bezugszeichenliste Pendelmasse

radial innen liegende Fläche

radial außen liegende Fläche

Seitenfläche

Laufbahn

Dämpfungselement

radial außen liegende Fläche

radial innen liegende Fläche

Dichtfläche

Flansch

zylinderförmige Anlagefläche

Rollenelement

Pendelmasse

radial innen liegende Fläche

radial außen liegende Fläche

Seitenfläche

Laufbahn

Dämpfungselement