DE102015216837A1

DE102015216837A1 - Fliehkraftpendel

Info

Publication number: DE102015216837A1
Application number: DE102015216837.9A
Authority: DE
Inventors: Christian DINGER
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2017-03-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel (1) mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger und an diesem über den Umfang verteilt angeordneten Pendelmassen (2), welche mittels Pendellagern im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelmassenträgers pendelfähig an dem Pendelmassenträger aufgenommen sind. Um eine Verlagerung der Pendelmassen (2) gegeneinander zu verringern, ist zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen (2) eine viskos wirksame Dämpfungseinrichtung (4) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger und an diesem über den Umfang verteilt angeordneten Pendelmassen, welche mittels Pendellagern im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelmassenträgers pendelfähig an dem Pendelmassenträger aufgenommen sind.
Fliehkraftpendel sind insbesondere aus Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen zur Drehschwingungsisolation bekannt. Beispielsweise ist aus der DE 10 2013 223 753 A1 ein Fliehkraftpendel bekannt, welches in einer Druckmittelumgebung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers untergebracht ist. Desweiteren ist beispielsweise aus der DE 10 2014 210 489 A1 ein Fliehkraftpendel bekannt, zwischen dessen Pendelmassen in Umfangsrichtung wirksame Schraubendruckfedern angeordnet sind.
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Fliehkraftpendels. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung eine Synchronisierung der Pendelmassen gegeneinander zu verbessern.
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.
Das vorgeschlagene Fliehkraftpendel enthält einen um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger. An dem Pendelmassenträger sind über den Umfang verteilt Pendelmassen angeordnet. Zwischen dem Pendelmassenträger und den Pendelmassen sind beispielsweise pro Pendelmasse zwei Pendellager vorgesehen, die eine Verlagerung der Pendelmassen auf vorgesehenen Pendelbahnen im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelmassenträgers erlauben. Um Anschläge von benachbart zueinander angeordneten Pendelmassen zu vermeiden beziehungsweise die Pendelmassen in ihrer Pendelbewegung zu synchronisieren, ist zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen eine viskos wirksame Dämpfungseinrichtung vorgesehen. Die Dämpfungseinrichtung kann ein in sich geschlossenes System bilden. In vorteilhafter Weise steht jedoch ein zumindest teilweise mit Druckmedium befülltes Innenvolumen der Dämpfungseinrichtung mittels zumindest einer Öffnung, beispielsweise einer Blende in Verbindung mit einem Außenvolumen einer hydraulischen Umgebung, beispielsweise einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, einer Nasskupplung oder dergleichen.
Die die Dämpfungseinrichtung kann aus zwei ineinander verschiebbaren, jeweils von einer Pendelmasse beaufschlagten Hülsen gebildet sein. Hierbei kann jede Hülse verliersicher in einer Pendelmasse aufgenommen sein und jeweils eine Blende aufweisen, deren Querschnitt an die geforderte Dämpfung angepasst ist.
Die Dämpfungseinrichtung kann als ausschließlich zwischen den Pendelmassen angeordnete Verbindung zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen vorgesehen sein. Alternativ kann parallel zu der Dämpfungseinrichtung eine Federeinrichtung geschaltet sein. Hierbei kann zumindest ein Federelement der Federeinrichtung innerhalb des Innenvolumens der Hülsen und/oder um die Hülsen angeordnet sein.
Mit anderen Worten wird die Aufgabe durch ein Fliehkraftpendel mit einer dynamischen Dämpfungseinrichtung gelöst. Hierbei können zwei übereinander gesteckte Hülsen über eine innen oder außen eingeklemmte Druckfeder auf Abstand gehalten werden. Da der Drehmomentwandler in der Regel komplett mit Druckmittel wie Öl gefüllt ist, wird auch der durch die Hülsen gebildete Druckbehälter mit Öl gefüllt. Beim Schwingen der Pendelmassen wird die Dämpfungseinrichtung betätigt. Je höher die Dynamik der Pendelmassen, desto höher wird die Dämpfung der Dämpfungseinrichtung. Über die Blenden in den Hülsen kann die Dämpfung beziehungsweise der Durchfluss geregelt werden. Somit kann das Fliehkraftpendel beispielsweise so eingestellt werden, dass nur bei hohen Beschleunigungen, beispielsweise bei einer Zugschaltung in die Neutralstellung oder dergleichen eine erhöhte Dämpfung auftritt. Mittels einer Kombination einer Federeinrichtung mit der Dämpfungseinrichtung können die Federelemente der Federeinrichtung kostengünstiger ausgelegt werden. Die Dämpfungseinrichtung dient ebenso wie eine Federeinrichtung der Rückstellung der Pendelmassen in ihre Ausgangslage. Je höher die Beschleunigungen der Pendelmassen gegen diese als Endlagedämpfer der Pendelmassen ausgelegte Dämpfungseinrichtung desto höher die Dämpfung der Pendelmassen. Beispielsweise bei Abstellen der Brennkraftmaschine wird ein Abschaltklappern des Fliehkraftpendels vermieden beziehungsweise verringert, da die Pendelmassen lediglich durch ihr Eigengewicht auf die Dämpfungseinrichtung fallen. Hierbei treten geringere Anschlagenergien auf. Desweiteren kann das Fliehkraftpendel gegenüber einer ausschließlichen Verwendung einer Federeinrichtung in verbesserter Weise auf vorgegebene Systembedingungen abgestimmt werden.
Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Teilansicht eines Fliehkraftpendels,
2 das Fliehkraftpendel der 1 im Teilschnitt durch die Dämpfungseinrichtung,
3 einen Schnitt durch die Dämpfungseinrichtung des Fliehkraftpendels der 1,
4 ein gegenüber dem Fliehkraftpendel der 1 abgeändertes Fliehkraftpendel in derselben Darstellung und
5 ein gegenüber den Fliehkraftpendeln der 1 und 5 abgeändertes Fliehkraftpendel in derselben Darstellung.
Die 1 zeigt das Fliehkraftpendel 1 in Teilansicht mit den nur teilweise dargestellten Pendelmassen 2. Der Pendelmassenträger und die an den Ausnehmungen 3 ausgebildeten Pendellager zur pendelfähigen Aufnahme der Pendelmassen 2 an dem Pendelmassenträger sind in an sich bekannter Weise ausgebildet und sind nicht dargestellt. Zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen 2 ist die Dämpfungseinrichtung 4 wirksam angeordnet. Die im Schnitt dargestellte Dämpfungseinrichtung 4 ist aus den beiden ineinander verlagerbaren Hülsen 5, 6 gebildet, die jeweils an den Endseiten der Pendelmassen aufgenommen, beispielsweise eingepresst sind. An ihrer geschlossenen, den Pendelmassen 2 zugewandten Stirnseite weisen die Hülsen 5, 6 jeweils eine Blende 7, 8 auf, so dass das Innenvolumen 9 in Verbindung mit einem Außenvolumen 10 in Verbindung steht, die beispielweise durch eine Kammer eines Drehmomentwandlers, einer Nasskupplung oder dergleichen gebildet ist. In dem Innenvolumen 9 ist weiterhin das Federelement 12 einer zwischen den Pendelmassen 2 in Umfangsrichtung wirksamen Federeinrichtung 11 aufgenommen.
Die 2 zeigt die Dämpfungseinrichtung 4 im Schnitt quer zur Verlagerung der Hülsen 5, 6. Die Hülsen 5, 6 sind in Massesegmenten 13 der Pendelmassen 2 aufgenommen. In dem Innenvolumen 9 ist das als Schraubendruckfeder ausgebildete Federelement 12 aufgenommen.
Die 3 zeigt die Funktionsweise der Dämpfungseinrichtung 4 der 1 und 2. Werden die Pendelmassen 2 (1) in Umfangsrichtung beispielsweise durch asynchrone Anregung gegeneinander verlagert, treten an den Stirnseiten der Hülsen 5, 6 die gegenläufigen Kräfte F auf, die zu einer Verlagerung der Hülsen 5, 6 gegeneinander entgegen der Wirkung des Federelements 12 und der Wirkung der Blenden 7, 8 führen, durch die das in dem Innenvolumen 9 vorhandene Druckmedium 14 mit viskosem Widerstand entweicht. Bei einer Rückkehr der Pendelmassen 2 auf ihren Normalabstand bei sich abbauender Kraft F wird durch die Blenden 7, 8 wieder Druckmedium 14 angesaugt, was infolge der Viskosität des Druckmediums 14 zu einer gedämpften Verlagerung der Hülsen 5, 6 unter Entlastung des Federelements 12 führt. Die 4 zeigt das Fliehkraftpendel 1a mit der Dämpfungseinrichtung 4a in Teilansicht. Im Unterschied zu dem Fliehkraftpendel 1 der 1 ist keine zu der Dämpfungseinrichtung 4a parallel angeordnete Federeinrichtung vorgesehen. Desweiteren sind die Hülsen 5a, 6a der Dämpfungseinrichtung 4a endseitig erweitert und in den Hinterschnitten 15a der Pendelmassen 2a verliersicher aufgenommen.
Die 5 zeigt in Abänderung zu dem Fliehkraftpendel 1a der 4 das Fliehkraftpendel 1b mit der der Dämpfungseinrichtung 4a ähnlichen Dämpfungseinrichtung 4b. Im Unterschied zum Fliehkraftpendel 1a ist eine Federeinrichtung 11b vorgesehen, die aus um die Hülsen 5b, 6b angeordneten Federelementen 12b wie Schraubendruckfedern gebildet ist. Die Federelemente 12b stützen sich jeweils stirnseitig an den Pendelmassen 2b ab.
Bezugszeichenliste

1: Fliehkraftpendel
1a: Fliehkraftpendel
1b: Fliehkraftpendel
2: Pendelmasse
2a: Pendelmasse
2b: Pendelmasse
3: Ausnehmung
4: Dämpfungseinrichtung
4a: Dämpfungseinrichtung
4b: Dämpfungseinrichtung
5: Hülse
5a: Hülse
5b: Hülse
6: Hülse
6a: Hülse
6b: Hülse
7: Blende
8: Blende
9: Innenvolumen
10: Außenvolumen
11: Federeinrichtung
11b: Federeinrichtung
12: Federelement
12b: Federelement
13: Massesegment
14: Druckmedium
15a: Hinterschnitt
F: Kraft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013223753 A1 [0002]
DE 102014210489 A1 [0002]

Claims

Fliehkraftpendel (1, 1a, 1b) mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger und an diesem über den Umfang verteilt angeordneten Pendelmassen (2, 2a, 2b), welche mittels Pendellagern im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelmassenträgers pendelfähig an dem Pendelmassenträger aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen (2, 2a, 2b) eine viskos wirksame Dämpfungseinrichtung (4, 4a, 4b) vorgesehen ist.
Fliehkraftpendel (1, 1a, 1b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (4, 4a, 4b) aus zwei ineinander verschiebbaren, jeweils von einer Pendelmasse (2, 2a, 2b) beaufschlagten Hülsen (5, 5a, 5b, 6, 6a, 6b) und zumindest einer zwischen einem zumindest teilweise mit Druckmedium befüllten Innenvolumen (9) der Hülsen (5, 5a, 5b, 6, 6a, 6b) und einem zumindest teilweise mit Druckmedium befüllten, die Hülsen (5, 5a, 5b, 6, 6a, 6b) umgebenden Außenvolumen (10) gebildet ist.
Fliehkraftpendel (1, 1b) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu der Dämpfungseinrichtung (4, 4b) eine Federeinrichtung (11, 11b) geschaltet ist.
Fliehkraftpendel (1, 1b) nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Federelement (12, 12b) der Federeinrichtung (11, 11b) innerhalb des Innenvolumens (9) der Hülsen (5, 6) und/oder um die Hülsen (5b, 6b) angeordnet ist.