DE102011102812A1

DE102011102812A1 - Fliehkraftpendeleinrichtung

Info

Publication number: DE102011102812A1
Application number: DE201110102812
Authority: DE
Inventors: Parviz Movlazada
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-06-14
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2011-12-15
Also published as: WO2011157255A1; DE112011101985B4; DE112011101985A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit einem Pendelmassenträger und wenigstens einem daran angeordneten Pendelmassenpaar bestehend aus zwei axial gegenüberliegenden Pendelmassen wobei auf wenigstens einer Seite des Pendelmassenträgers zwischen zwei umfangsseitig benachbarten Pendelmassen ein Führungselement angeordnet ist, das um eine parallel zur Drehachse verlaufende Schwenkachse verschwenkbar an dem Pendelmassenträger aufgenommen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der DE 10 2006 028 556 A1 ist eine derartige und in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs wirksame Fliehkraftpendeleinrichtung bekannt. Die Fliehkraftpendeleinrichtung zur Tilgung und/oder Dämpfung von Drehschwingungen in dem Antriebsstrang umfasst einen um eine Drehachse drehbaren Pendelmassenträger und wenigstens ein daran angeordnetes Pendelmassenpaar bestehend aus zwei axial gegenüberliegenden Pendelmassen, die mit Hilfe von durch Aussparungen in dem Pendelmassenträger durchgreifende Befestigungselementen miteinander verbunden sind. Das Pendelmassenpaar ist gegenüber dem Pendelmassenträger über ein Abrollelement begrenzt verschwenkbar wobei des Abrollelement in Laufbahnen in dem Pendelmassenträger und in jeweiligen Laufbahnen in den Pendelmassen des Pendelmassenpaars geführt und darin abrollbar ist. Umfangsseitig sind wenigstens zwei Pendelmassenpaare benachbart an dem Pendelmassenträger angeordnet. In bestimmten Betriebszuständen der Fliehkraftpendeleinrichtung können die umfangsseitig benachbarten Pendelmassen aufeinanderschlagen, was zu störenden Geräuschen führt. Auch kann des in den Aussparungen an dem Pendelmassenträger aufgenommene Befestigungselement an die Begrenzung der Aussparung anschlagen, was weitere störende Geräusche zur Folge hat.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Geräuschkomfort einer Fliehkraftpendeleinrichtung zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Entsprechend wird eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit einem um eine Drehachse drehbaren Pendelmassenträger und wenigstens einem daran angeordneten Pendelmassenpaar bestehend aus zwei axial gegenüberliegenden und mit Hilfe von durch Aussparungen in dem Pendelmassenträger durchgreifende Befestigungselementen miteinander verbundenen Pendelmassen vorgeschlagen, wobei das Pendelmassenpaar gegenüber dem Pendelmassenträger mit Hilfe eines in jeweiligen Laufbahnen an dem Pendelmassenträger und an den Pendelmassen aufgenommenen und darin abrollbaren Abrollelements begrenzt verschwenkbar ist und wenigstens zwei Pendelmassenpaare umfangsseitig benachbart an dem Pendelmassenträger angeordnet sind und auf wenigstens einer Seite des Pendelmassenträgers zwischen zwei umfangsseitig benachbarten Pendelmassen ein Führungselement zur Einhaltung eines Mindestabstands zwischen den umfangsseitig benachbarten Pendelmassen angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Führungselement um eine parallel zur Drehachse verlaufende Schwenkachse vierschwenkbar an dem Pendelmassenträger aufgenommen. Dadurch kann eine Führung der Pendelmassen und ein Anschlagen der Pendelmassen untereinander und/oder der Befestigungselemente in den Aussparungen des Pendelmassenträgers verhindert oder zumindest reduziert werden und wodurch die dabei auftretenden Geräusche reduziert werden. Vorteilhafterweise ist das Führungselement lose mit den Pendelmassen verbunden, insbesondere können sich die Pendelmassen unabhängig von dem Führungselement von diesen wegbewegen. Vorteilhafterweise können die Pendelmassen unmittelbar das Führungselement berühren.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Seitenkontur jeweils umfangsseitig benachbarter Pendelmassen abgerundet. Vorteilhafterweise ist die Seitenkontur kreisförmig ausgestaltet, womit eine möglichst reibungsarme Schnittstelle zwischen der Seitenkontur und dem Führungselement ermöglicht werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Führungselement verschwenkbar an einem an dem Pendelmassenträger befestigten Bolzen aufgenommen. Auch kann das Führungselement an einem Wälzlager aufgenommen sein, beispielsweise an einem Innenring wobei der Außenring fest mit der Pendelmassenträger verbunden ist. In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann das Führungselement über ein Wälzlager an dem Bolzen aufgenommen sein.
Vorteilhafterweise umrandet das Führungselement den Bolzen teilweise und weist einen sich vom Bolzen weg erstreckenden zylindrischen oder rohrförmigen Abschnitt auf. Auch kann das Führungselement an dem Bolzen über wenigstens drei Auflageabschnitte aufgenommen sein.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind ein Befestigungselement eines ersten Pendelmassenpaars und ein Befestigungselement eines zweiten Pendelmassenpaars umfangsseitig benachbart zueinander angeordnet und in einer gemeinsamen und aus dem Pendelmassenträger ausgebildeten Aussparung aufgenommen. Dadurch kann eine platzsparende Anordnung der Pendelmassen an dem Pendelmassenträger unter Ausnutzung des vorhandenen Bauraums erreicht werden. Vorteilhafterweise weist die Aussparung bei Draufsicht auf den Pendelmassenträger im Wesentlichen die Form eines Kreisbogens auf und die Schwenkachse des Führungselements liegt radial innerhalb der Aussparung.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das Führungselement und die jeweils dar an angrenzenden Pendelmassen miteinander in Berührung. Auch kann in neutraler Lage der Fliehkraftpendeleinrichtung, bei der alle Pendelmassen unter Fliehkrafteinwirkung die am weitesten radial außen liegende Position eingenommen haben ein Abstand zwischen den Pendelmassen und dem Führungselement vorgesehen sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wirkt das Führungselement federelastisch zwischen den angrenzenden Pendelmassen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Abbildungen, bei deren Darstellung zugunsten der Übersichtlichkeit auf eine maßstabsgetreue Wiedergabe 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:
1a: Draufsicht auf eine Fliehkraftpendeleinrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung in einem ersten Betriebszustand.
1b: Vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A aus 1.
2a: Draufsicht auf die Fliehkraftpendeleinrichtung aus 1 in einem zweiten Betriebszustand.
2b: Vergrößerte Darstellung des Ausschnitts B aus 1.
3a: Führungselement in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
3b: Führungselement in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
3c: Führungselement in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
3d: Führungselement in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
In 1a ist eine Fliehkraftpendeleinrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung in Draufsicht dargestellt. Beidseitig an dem Pendelmassenträger 12 sind zwei Pendelmassen 14 zu einem Pendelmassenpaar 15 verbunden. Wie im vergrößert dargestellten Ausschnitt A in Figur 1b gezeigt, wird die Befestigung der Pendelmassen 14 untereinander zu einem Pendelmassenpaar 15 durch Befestigungselemente 16 bewirkt, die in Aussparungen 18 in dem Pendelmassenträger 12 aufgenommen und darin bewegbar sind, so dass eine Bewegung des Pendelmassenpaars 15 gegenüber dem Pendelmassenträger 12 entlang einer Pendelbahn ermöglicht wird. Ein Pendelmassenpaar 15 wird dabei über insgesamt drei Befestigungselemente 16 zusammengehalten wobei das Befestigungselement 16 eines Pendelmassenpaars 15 und das angrenzende Befestigungselement des umfangsseitig benachbarten Pendelmassenpaars in einer gemeinsamen Aussparung 18 in dem Pendelmassenträger 12 aufgenommen sind. In Draufsicht auf den Pendelmassenträger 12 betrachtet, weist die Aussparung 18 eine im Wesentlichen kreisbogenförmige Form auf.
Die im Wesentlichen kreisförmig verlaufende Pendelbahn des Pendelmassenpaars 15 gegenüber dem Pendelmassenträger 12 wird durch zwei Abrollelemente 20 ermöglicht, die in Laufbahnen 22, 24 in jeweils einer Pendelmasse 14 und in dem Pendelmassenträger 12 aufgenommen und darin abrollbar sind. Die Abrollelemente 20 können als Wälzkörper oder auch als Wälzlager ausgeführt sein. Die Laufbahnen 22 in dem Pendelmassenträger 12 und in der Pendelmasse 14 haben eine im Wesentlichen nierenförmige Gestalt, wobei diese entgegengesetzt gekrümmt ausgerichtet sind und durch diese Ausgestaltung ein Abrollen der beiden Abrollelemente 20 ermöglichen, so dass die Pendelmasse 14 eine Pendelbahn entlang des Pendelmassenträgers 12 durchlaufen kann, die durch einen einheitlichen und radial innerhalb der Pendelmassen 14 befindlichen Pendelmittelpunkt gekennzeichnet ist.
Zwischen zwei umfangsseitig benachbarten Pendelmassen 14 ist ein Führungselement 26 an einem Bolzen 28 aufgenommen und gegenüber dem Bolzen 28 mit einer einheitlichen Schwenkachse 30 verschwenkbar. Auch kann zwischen den auf der axial gegenüberliegenden Seite des Pendelmassenträgers 12 angeordneten Pendelmassen ein weiteres Führungselement angebracht sein. Dazu kann der Bolzen 28 durchgängig durch den Pendelmassenträger 12 verlaufend ausgebildet und mit diesem fest verbunden sein. Der Bolzen 28 und damit auch die Schwenkachse 30 des Führungselements 26 liegen radial innerhalb der kreisförmigen Aussparung 18, in der die beiden Befestigungselemente 16 jeweils benachbarter Pendelmassen 14 gemeinsam laufen.
Bei der Gestaltung der Verbindung zwischen Führungselement 26 und Bolzen 28 sollte darauf geachtet werden, dass möglichst wenig Reibung dazwischen vorhanden ist, so dass eine möglichst reibungsfreie Verschwenkung des Führungselements 26 ermöglicht werden kann. Dazu umrandet das Führungselement 26 den Bolzen 28 mit einem ersten Elementabschnitt 32. Von diesem ersten Elementabschnitt 32 aus erstreckt sich ein zylindrischer beziehungsweise rohrförmiger zweiter Elementabschnitt 34 des Führungselements 26.
Auch die Schnittstelle zwischen Pendelmasse 14 und Führungselement 26 sollte mit dem Ziel ausgelegt sein, möglichst wenig Reibung zu erzeugen, wozu die Seitenkontur 36 der mit dem Führungselement 26 in Berührung bringbaren Pendelmasse 14 kreisförmig ausgebildet ist. Dabei ist die Seitenfläche 38 des zweiten Elementabschnitts 34 in allen Betriebszuständen der Fliehkraftpendeleinrichtung 10 tangential zu der Seitenkontur 36 der Pendelmassen 14 verschwenkbar.
Das Führungselement 26 und die jeweiligen daran angrenzenden Pendelmassen 14 können in allen Betriebszuständen der Fliehkraftpendeleinrichtung 190 in Berührung sein oder es kann ein Abstand dazwischen vorgesehen sein. Auch kann das Ziel darin liegen, möglichst wenig Abstand zwischen den umfangsseitig benachbarten Pendelmassen zu lassen, also den zweiten Elementabschnitt 34 des Führungselements 26 umfangsseitig möglichst schmal auszuführen, so dass gerade noch eine relative Bewegung der Pendelmassen 14 untereinander möglich ist. Auch kann das Führungselement 26 auf die angrenzenden Pendelmassen 14 in einigen oder allen Betriebszuständen der Fliehkraftpendeleinrichtung 10 federelastisch wirken, so dass die Pendelmassen 15 gegenseitig voneinander weggedrückt werden.
Die Fliehkraftpendeleinrichtung 10 ist in 1a und 1b in einem ersten Betriebszustand dargestellt, bei dem die Pendelmassen 14 gegenüber dem Pendelmassenträger 12 in neutraler Lage radial nach außen verlagert sind, bedingt durch die Drehbewegung des sich drehenden Pendelmassenträgers 12 und die dadurch auftretenden Fliehkräfte. 2a und der vergrößerte Ausschnitt B aus 2a in 2b zeigen die Fliehkraftpendeleinrichtung 10 aus 1a beziehungsweise 1b in einem zweiten Betriebszustand, bei dem der maximale Schwingwinkel der Pendelbahn erreicht ist, bei dem also die Pendelmassen 14 die maximale Auslenkung gegenüber dem Pendelmassenträger 12 entlang der Pendelbahn aufweisen. Das Führungselement 26 ist dabei gegenüber dem ersten Betriebszustand um die Schwenkachse 30 verschwenkt und die Pendelmasse 14 befindet sich nicht mehr ausschließlich mit der Seitenkontur 36 in Eingriff mit dem Führungselement 26 sondern auch mit der Innenkontur 40, die dazu der Form des Führungselements 26 abschnittsweise angepasst ist, beispielsweise indem diese eine Ausbuchtung 42 aufweist. Durch dieses Anlegen der Pendelmasse 14 an dem Führungselement 26 kann eine Begrenzung der maximalen Auslenkung der Pendelmasse 14 entlang der Pendelbahn erreicht werden. Das bedeutet, die Führungselemente 26 bilden zusammen mit den Pendelmassen 14 Anschläge zur Begrenzung der maximalen Auslenkung der Pendelmasse 14 und es müssen keine separaten Anschläge mehr vorgesehen werden, wie diese üblicherweise mit Hilfe der Befestigungselemente 16 und der jeweiligen Aussparung 18 in dem Pendelmassenträger 12 gebildet werden. Damit kann die Aussparung 18 verlängert ausgeführt werden, so dass die maximale Auslenkung der Pendelmassen 14 gegenüber dem Pendelmassenträger 12 über die Wirkung der Führungselemente 26 erreicht ist, bevor die Befestigungselemente 16 an die Begrenzung der jeweiligen Aussparungen 18 anschlagen können.
In 3a ist ein Führungselement 26 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das beispielsweise aus Blech hergestellte Führungselement 26 umrandet den Bolzen 28 mit einem ersten Elementabschnitt 32, der drei dem Bolzen 28 zugewandte Auflageabschnitte 44 aufweist, über die das Führungselement 26 mit dem Bolzen 28 in Berührung gelangen kann. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine reibungsreduzierte Verschwenkung des Führungselements 26 gegenüber dem Bolzen 28. Von dem ersten Elementabschnitt 32 aus erstreckt sich ein zylinderförmiger beziehungsweise rohrförmiger zweiter Elementabschnitt 34.
3b und 3c zeigen weitere spezielle Ausführungsformen des Führungselements 26 mit vier Auflageabschnitten 44 in 3b und zwölf Auflageabschnitten 44 in 3c. Auch sind Führungselemente 26 mit einer Anzahl an Auflageabschnitten 44 vorstellbar, die größer als zwölf ist oder zwischen eins und zwölf liegt.
In 3d ist eine weitere spezielle Ausführungsform des Führungselements 26 dargestellt. Das Führungselement 26 weist nur einen einzelnen Auflageabschnitt 44 im ersten Elementabschnitt 32 und einen vollzylindrischen zweiten Elementabschnitt 34 auf und kann aus einem Material mit geringer Dichte, beispielsweise aus Kunststoff bestehen insbesondere bewirkt das Material des Führungselements 26 eine möglichst geringe Reibung zwischen Führungselement 26 und dem Bolzen 28. Auch sind andere Materialien denkbar, die möglichst verschleißfest sind und eine geringe Dichte aufweisen.
Bezugszeichenliste

10: Fliehkraftpendeleinrichtung
12: Pendelmassenträger
14: Pendelmassen
15: Pendelmassenpaar
16: Befestigungselement
18: Aussparungen
20: Abrollelement
22: Laufbahn
24: Laufbahn
26: Führungselement
28: Bolzen
30: Schwenkachse
32: Elementabschnitt
34: Elementabschnitt
36: Seitenkontur
38: Seitenfläche
40: Innenkontur
42: Ausbuchtung
44: Auflageabschnitte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006028556 A1 [0002]

Claims

Fliehkraftpendeleinrichtung (10) mit einem um eine Drehachse drehbaren Pendelmassenträger (12) und wenigstens einem daran angeordneten Pendelmassenpaar (15) bestehend aus zwei axial gegenüberliegenden und mit Hilfe von durch Aussparungen (18) in dem Pendelmassenträger (12) durchgreifende Befestigungselementen (16) miteinander verbundenen Pendelmassen (14), wobei das Pendelmassenpaar (15) gegenüber dem Pendelmassenträger (12) mit Hilfe eines in jeweiligen Laufbahnen (22, 24) in dem Pendelmassenträger (12) und an den Pendelmassen (14) aufgenommenen und darin abrollbaren Abrollelements (20) begrenzt verschwenkbar ist und wenigstens zwei Pendelmassenpaare (15) umfangsseitig benachbart an dem Pendelmassenträger (12) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet dass auf wenigstens einer Seite des Pendelmassenträgers (12) zwischen zwei umfangsseitig benachbarten Pendelmassen (14) ein Führungselement (26) angeordnet ist zur Einhaltung eines Mindestabstands zwischen den umfangsseitig benachbarten Pendelmassen.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement um eine parallel zur Drehachse verlaufende Schwenkachse (30) verschwenkbar an dem Pendelmassenträger (12) aufgenommen ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenkontur (36) jeweils umfangsseitig benachbarter Pendelmassen (14) abgerundet ist, insbesondere kreisförmig ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (26) verschwenkbar an einem an dem Pendelmassenträger (12) befestigten Bolzen (28) aufgenommen ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (26) den Bolzen (28) teilweise umrandet und einen sich vom Bolzen (28) weg erstreckenden zylindrischen oder rohrförmigen Abschnitt aufweist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (26) an dem Bolzen (28) über wenigstens drei Auflageabschnitte aufgenommen ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, das Führungselement (26) an dem Bolzen (28) mit Hilfe eines Wälzlagers aufgenommen ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, ein Befestigungselement (16) Ein Abstandselement eines ersten Pendelmassenpaars (15) und ein Befestigungselement eines zweiten Pendelmassenpaars umfangsseitig benachbart zueinander angeordnet sind und in einer gemeinsamen und aus dem Pendelmassenträger (12) ausgebildeten Aussparung (19) aufgenommen sind.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (18) bei Draufsicht auf den Pendelmassenträger (12) im Wesentlichen die Form eines Kreisbogens aufweist und die Schwenkachse (30) des Führungselements radial innerhalb der Aussparung liegt.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (26) und die jeweils daran angrenzenden Pendelmassen (14) miteinander in Berührung sind.
Fliehkraftpendeleinrichtung (10) nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (26) federelastisch zwischen den angrenzenden Pendelmassen (14) wirkt.