DE102021127896A1

DE102021127896A1 - Low-wear centrifugal pendulum

Info

Publication number: DE102021127896A1
Application number: DE102021127896.1A
Authority: DE
Inventors: Peter Almert
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2023-04-27

Abstract

Es ist ein Fliehkraftpendel (10) zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen mit einem um eine Drehachse drehbaren und mit der Antriebswelle koppelbaren Trägerflansch (12), mindestens einer relativ zu dem Trägerflansch (12) pendelbar geführten Pendelmasse (14) zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments und mindestens einer Laufrolle (20) zur Führung der Pendelmasse (14) an dem Trägerflansch (14), wobei die Laufrolle (20) an einer von der Pendelmasse (14) ausgebildeten Pendelbahn (18) und an einer von dem Trägerflansch (12) ausgebildeten Laufbahn (16) geführt ist, wobei die Laufrolle (20) zumindest innerhalb der Pendelbahn (18) und/oder innerhalb der Laufbahn (16) einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist. Durch den von der Kreisform abweichenden Querschnitt der Laufrolle (20) kann ohne Änderungen an dem Verlauf der Laufbahn (16) und/oder der Pendelbahn (18) eine bewusste Verstimmung zur Verhinderung eines harten Anschlagens der Laufrolle (20) erreicht werden, so dass ein kostengünstiges und verschleißarmes Fliehkraftpendel (10) ermöglicht ist.A centrifugal pendulum (10) is provided for damping rotational irregularities introduced via a drive shaft of a motor vehicle engine, with a carrier flange (12) which can be rotated about an axis of rotation and can be coupled to the drive shaft, at least one pendulum mass (14) which is guided in an oscillating manner relative to the carrier flange (12) for Generation of a restoring moment counteracting the rotational non-uniformity and at least one roller (20) for guiding the pendulum mass (14) on the carrier flange (14), the roller (20) on an aerial tramway (18) formed by the pendulum mass (14) and on a by the carrier flange (12) formed track (16), wherein the roller (20) has a non-circular cross-section at least within the pendulum track (18) and/or within the track (16). Due to the non-circular cross-section of the roller (20), a deliberate detuning to prevent the roller (20) hitting hard can be achieved without changing the course of the raceway (16) and/or the aerial tramway (18), so that a inexpensive and low-wear centrifugal pendulum (10) is made possible.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel, mit dessen Hilfe ein einer Drehunförmigkeit in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs entgegen gerichtetes Rückstellmoment erzeugt werden kann, um die Drehunförmigkeit zu dämpfen.The invention relates to a centrifugal pendulum, with the aid of which a restoring torque counteracting a rotational irregularity in a drive train of a motor vehicle can be generated in order to dampen the rotational irregularity.

Aus DE 10 2020 102 093 A1 ist ein Fliehkraftpendel bekannt, bei dem eine über in entsprechenden Laufbahnen geführte Laufrollen relativ zu einem Trägerflansch verlagerbare Pendelmasse vorgesehen ist, die bei einer Drehzahlschwankung ein der Drehzahlschwankung entgegen gerichtetes Rückstellmoment zur Dämpfung der Drehzahlschwankung erzeugen kann. Die Laufbahn weist unterschiedlich gekrümmte Bogenabschnitte auf, um durch eine derartige Bahnverstimmung ein hartes Anschlagen der Laufrolle am Bahnende der Laufbahn zu mildern.Out of DE 10 2020 102 093 A1 a centrifugal pendulum is known in which a pendulum mass is provided which can be displaced relative to a carrier flange via rollers guided in corresponding raceways and which can generate a restoring torque directed counter to the speed fluctuation in the event of a speed fluctuation for damping the speed fluctuation. The track has differently curved arcuate sections in order to soften a hard hitting of the roller at the track end of the track by such track detuning.

Es besteht ein ständiges Bedürfnis den Verschleiß eines Fliehkraftpendels kostengünstig zu reduzieren.There is a constant need to reduce the wear on a centrifugal pendulum in a cost-effective manner.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine verschleißarmes und kostengünstiges Fliehkraftpendel ermöglichen.It is the object of the invention to indicate measures that enable a low-wear and cost-effective centrifugal pendulum.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Fliehkraftpendel mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved by a centrifugal pendulum having the features of claim 1. Preferred developments of the invention are specified in the subclaims and the following description, which individually or in combination can represent an aspect of the invention.

Eine Ausführungsform betrifft ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten, mit einem um eine Drehachse drehbaren und mit der Antriebswelle koppelbaren Trägerflansch, mindestens einer relativ zu dem Trägerflansch pendelbar geführten Pendelmasse zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments und mindestens einer Laufrolle zur Führung der Pendelmasse an dem Trägerflansch, wobei die Laufrolle an einer von der Pendelmasse ausgebildeten Pendelbahn und an einer von dem Trägerflansch ausgebildeten Laufbahn geführt ist, wobei die Laufrolle zumindest innerhalb der Pendelbahn und/oder innerhalb der Laufbahn einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist.One embodiment relates to a centrifugal pendulum for damping rotational irregularities introduced via a drive shaft of a motor vehicle engine, with a carrier flange that can be rotated about an axis of rotation and can be coupled to the drive shaft, at least one pendulum mass that can be guided in an oscillating manner relative to the carrier flange for generating a restoring moment that counteracts the rotational irregularity, and at least one roller for guiding the pendulum mass on the carrier flange, the roller being guided on a pendulum track formed by the pendulum mass and on a track formed by the carrier flange, the track roller having a cross-section that deviates from the circular shape at least within the pendulum track and/or within the track.

Wenn die Pendelmasse aufgrund eines auftretenden Drehzahlschwankung in der Drehzahl des Trägerflanschs aufgrund ihres Massenträgheitsmoments relativ zu einer neutralen Mittellage pendelartig ausschwenkt, kann die Laufrolle in der Pendelbahn und in der Laufbahn abrollen. Dadurch erfährt die Laufrolle eine Drehung um eine in Längsrichtung verlaufende Mittellinie. Da jedoch der Querschnitt der Laufrolle von der Kreisform abweicht, kann die Mittellinie relativ zu der Laufbahn und/oder der Pendelbahn einen Versatz senkrecht zur bogenförmigen Erstreckung der Laufbahn beziehungsweise Pendelbahn ausführen. Ein Abstand eines Schwerpunkts der Laufrolle zu einem Kontaktpunkt der Laufrolle mit der Laufbahn beziehungsweise Pendelbahn kann sich durch das Abrollen der Laufrolle verändern. Dies führt dazu, dass die Pendelmasse zusätzlich zu dem durch die Laufbahn und die Pendelbahn vorgegebenen Pendelweg eine Relativbewegung relativ zum Trägerflansch mit einem Bewegungsanteil in radialer Richtung erfährt, wodurch sich die Dämpfungseigenschaften des Fliehkraftpendels verändern. Insbesondere kann dadurch eine bewusste Verstimmung erreicht werden, die ein hartes Anschlagen der Laufrollen an den Bahnenden der Laufbahn und/oder der Pendelbahn beim Erreichen des maximal möglichen Schwingwinkels verhindern kann. Für diese bewusste Verstimmung ist es nicht erforderlich den Verlauf der Laufbahn und/oder der Pendelbahn entsprechend anzupassen. Stattdessen wird lediglich die Querschnittskontur und damit die Formgestaltung der radial äußere Mantelfläche der Laufrolle zumindest in einem axialen Teilbereich der Laufrolle angepasst. Dies ermöglicht es für unterschiedliche Anwendungsfälle mit verschiedenen auftretenden Frequenzen der Drehungleichförmigkeiten den gleichen Trägerflansch mit der gleichen Laufbahn und/oder die gleiche Pendelmasse mit der gleichen Pendelbahn zu verwenden und lediglich die Laufrolle auszutauschen. Durch den von der Kreisform abweichenden Querschnitt der Laufrolle kann ohne Änderungen an dem Verlauf der Laufbahn und/oder der Pendelbahn eine bewusste Verstimmung zur Verhinderung eines harten Anschlagens der Laufrolle erreicht werden, so dass ein kostengünstiges und verschleißarmes Fliehkraftpendel ermöglicht ist.If the pendulum mass swings out in a pendulum-like manner relative to a neutral central position due to a speed fluctuation in the speed of the carrier flange due to its mass moment of inertia, the roller can roll in the aerial tramway and in the track. This causes the roller to rotate about a longitudinal centerline. However, since the cross-section of the roller deviates from a circular shape, the center line can be offset relative to the track and/or the aerial tramway perpendicular to the arcuate extension of the raceway or aerial tramway. A distance between a center of gravity of the roller and a contact point of the roller with the track or aerial tramway can change due to the rolling of the roller. This means that the pendulum mass, in addition to the pendulum travel predetermined by the track and the pendulum track, experiences a relative movement relative to the carrier flange with a movement component in the radial direction, which changes the damping properties of the centrifugal pendulum. In particular, a deliberate detuning can be achieved in this way, which can prevent the rollers from hitting the track ends of the track and/or the aerial tramway when the maximum possible swing angle is reached. For this deliberate upset, it is not necessary to adjust the course of the running track and/or the aerial tramway accordingly. Instead, only the cross-sectional contour and thus the shape of the radially outer lateral surface of the roller is adapted at least in an axial partial area of the roller. This makes it possible to use the same support flange with the same raceway and/or the same pendulum mass with the same aerial tramway for different applications with different frequencies of rotational non-uniformity and only to exchange the roller. Due to the non-circular cross-section of the roller, a deliberate detuning to prevent the roller from hitting hard can be achieved without changes to the course of the raceway and/or the aerial tramway, so that a cost-effective and low-wear centrifugal pendulum is made possible.

Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die neutrale Mittellage (Nulllage) der Pendelmasse ist also die radial am weitesten vom Drehzentrum entfernte Stellung, welche die Pendelmasse in der radial äußeren Stellung einnehmen kann. Bei einer konstanten Antriebsdrehzahl und konstantem Antriebsmoment wird die Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Pendelbahn aus. Die Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Pendelbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstellkraft bereit, welche die Pendelmasse wieder in ihre Nulllage bringen will, während die Normalkraftkomponente auf ein die Drehzahlschwankungen einleitendes Krafteinleitungselement, insbesondere eine mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verbundene Schwungscheibe, einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die Pendelmasse also maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die in dem Trägerflansch und/oder in der Pendelmasse vorgesehenen Bahnen weisen hierzu geeignete Krümmungen auf, in denen die Laufrolle geführt sein kann. Vorzugsweise sind mindestens zwei Laufrollen vorgesehen, die jeweils an einer Laufbahn des Trägerflanschs und einer Pendelbahn der Pendelmasse geführt sind. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Vorzugsweise sind mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Trägerflansch geführt. Die träge Masse der Pendelmasse und/oder die Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch ist insbesondere zur Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs von Drehungleichförmigkeiten, insbesondere einer Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, ausgelegt. Die Pendelmasse kann kostengünstig durch ein Paket aufeinander gestapelter und miteinander verbundener Pendelbleche hergestellt sein, wobei insbesondere die vorzugsweise identisch geformten Pendelbleche durch Stanzen aus einem Metallblech hergestellt sein können. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise sind zwei über insbesondere als Abstandsbolzen ausgestaltete Bolzen oder Niete miteinander verbundene Pendelmassen vorgesehen, zwischen denen in axialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers der Trägerflansch positioniert ist. Alternativ können zwei, insbesondere im Wesentlichen Y-förmig miteinander verbundene, Flanschteile des Trägerflanschs vorgesehen sein, zwischen denen die Pendelmasse positioniert ist.Under the influence of centrifugal force, the at least one pendulum mass of the centrifugal pendulum strives to assume a position as far away from the center of rotation as possible. The neutral central position (zero position) of the pendulum mass is the radially furthest position from the center of rotation, which the pendulum mass can assume in the radially outer position. At a constant driving speed and constant driving torque, the pendulum mass will assume this radially outer position. In the event of speed fluctuations, the pendulum mass deflects along its pendulum track due to its mass inertia. The pendulum mass can thus be shifted in the direction of the center of rotation. The centrifugal force acting on the pendulum mass is divided into a component tangential and another component normal to the aerial tramway. the tangs The initial force component provides the restoring force that wants to bring the pendulum mass back to its zero position, while the normal force component acts on a force introduction element that initiates the speed fluctuations, in particular a flywheel connected to the drive shaft of the motor vehicle engine, and generates a counter-torque there that counteracts the speed fluctuation and introduced speed fluctuations dampens. In the case of particularly strong speed fluctuations, the pendulum mass can swing out to the maximum and assume the radially innermost position. For this purpose, the tracks provided in the carrier flange and/or in the pendulum mass have suitable curvatures, in which the roller can be guided. At least two rollers are preferably provided, each of which is guided on a raceway of the carrier flange and a pendulum track of the pendulum mass. In particular, more than one pendulum mass is provided. A plurality of pendulum masses are preferably distributed uniformly in the circumferential direction on the carrier flange. The inertial mass of the pendulum mass and/or the movement of the pendulum mass relative to the carrier flange is designed in particular for damping a specific frequency range of rotational irregularities, in particular an engine order of the motor vehicle engine. The pendulum mass can be produced inexpensively by a package of pendulum plates stacked on top of one another and connected to one another, it being possible in particular for the preferably identically shaped pendulum plates to be produced by stamping from sheet metal. In particular, more than one pendulum mass and/or more than one support flange is provided. For example, two pendulum masses connected to one another by bolts or rivets designed in particular as spacer bolts are provided, between which the carrier flange is positioned in the axial direction of the torsional vibration damper. Alternatively, two flange parts of the carrier flange, which are connected to one another in a substantially Y-shape, can be provided, between which the pendulum mass is positioned.

Insbesondere ist der Querschnitt der Laufrolle oval und/oder elliptisch ausgeformt. Dadurch ist die Herstellung der Laufrolle, beispielsweise durch Drehen, vereinfacht und kostengünstig. Zudem kann die Laufrolle gut und geräuscharm abrollen. Eine lokal hohe Flächenpressung an einer radial abstehenden Kante ist dadurch vermieden, so dass die Laufrolle auch unter last formstabil ist. Über eine geeignete Wahl der Länge der Hauptachse und der Nebenachse für den elliptischen Querschnitt der Laufrolle kann die bewusste Verstimmung des Schwingungsverhaltens leicht und einfach eingestellt sowie bei der Auslegung im Konstruktionsprozess berücksichtigt werden.In particular, the cross section of the roller is oval and/or elliptical in shape. As a result, the manufacture of the roller, for example by turning, is simplified and inexpensive. In addition, the roller can roll well and quietly. A locally high surface pressure on a radially protruding edge is thereby avoided, so that the roller is dimensionally stable even under load. By choosing a suitable length of the main axis and the secondary axis for the elliptical cross section of the roller, the intentional detuning of the vibration behavior can be set easily and simply and taken into account in the design process.

Vorzugsweise liegt die Laufrolle in einer neutralen Mittellage mit einem ersten Kontaktbereich an der Laufbahn und/oder an der Pendelbahn an, wobei der erste Kontaktbereich eine erste Relativlage der Pendelmasse zur Laufbahn des Trägerflanschs bereitstellt und in der ersten radiale Relativlage die Pendelmasse unterhalb einer Anregungsordnung der Laufbahn und/oder der Pendelbahn anregbar ist. Dadurch kann die Pendelmasse bei einer Drehungleichförmigkeit leicht vergleichsweise stark auslenken, um möglichst schnell und effektiv die die Drehungleichförmigkeit zu dämpfen.The roller is preferably in a neutral central position with a first contact area on the track and/or on the pendulum track, with the first contact area providing a first relative position of the pendulum mass to the track of the support flange and in the first radial relative position the pendulum mass below an excitation order of the track and/or the aerial tramway can be excited. As a result, the pendulum mass can easily deflect comparatively strongly in the event of a rotational irregularity in order to dampen the rotational irregularity as quickly and effectively as possible.

Besonders bevorzugt liegt die Laufrolle bei einem zu einer neutralen Mittellage versetzten Schwingwinkel mit einem zweiten Kontaktbereich an der Laufbahn und/oder an der Pendelbahn an, wobei der zweite Kontaktbereich eine zweite radiale Relativlage der Pendelmasse zur Laufbahn des Trägerflanschs bereitstellt und in der zweiten Relativlage die Pendelmasse oberhalb einer Anregungsordnung der Laufbahn und/oder der Pendelbahn anregbar ist. Dadurch kann die bereits signifikant ausgelenkte Pendelmasse abgebremst werden. Ein hartes Anschlagen der Laufrolle beim Erreichen des maximal möglichen Schwingwinkels kann dadurch vermieden werden oder zumindest gemildert werden. Geräuschemissionen des Fliehkraftpendels sowie Verschleißeffekte können dadurch reduziert werden.Particularly preferably, at an oscillating angle offset from a neutral central position, the roller rests with a second contact area on the track and/or on the pendulum track, with the second contact area providing a second radial relative position of the pendulum mass to the track of the support flange and the pendulum mass in the second relative position can be excited above an excitation order of the track and/or the aerial tramway. As a result, the already significantly deflected pendulum mass can be slowed down. A hard hitting of the roller when reaching the maximum possible swing angle can be avoided or at least mitigated. Noise emissions from the centrifugal pendulum and wear effects can be reduced as a result.

Unter eine Anregungsordnung wird ein in der neutralen Mittellage der Pendelmasse betrachtetes Verhältnis das Abstands des Schwerpunkts der Pendelmasse zum kontaktierenden Rand der Laufbahn des Trägerflanschs zu einem Krümmungsradius der Laufbahn an dieser Stelle verstanden.An excitation order is understood to be a ratio of the distance between the center of gravity of the pendulum mass and the contacting edge of the raceway of the carrier flange and a radius of curvature of the raceway at this point, when the pendulum mass is in the neutral central position.

Insbesondere ist der Querschnitt der Laufrolle über eine gesamte Längserstreckung der Laufrolle gegebenenfalls abgesehen von mindestens einem radial abstehenden Anschlagbund zum axialen Anlaufen an dem Trägerflansch und/oder an der Pendelmasse gleich oder affin ausgeformt. Die Herstellung der Laufrolle ist dadurch vereinfach und kostengünstig. Die Laufrolle kann grundsätzlich in axialer Richtung zumindest abschnittsweise kegelig verlaufen. Vorzugsweise weist die Laufrolle in jeder Querschnittsposition in axialer Richtung den im Wesentlichen identischen Querschnitt auf. Unberücksichtigt bleibt hierbei ein Axialbereich der Laufrolle, in der gegebenenfalls ein radial abstehender Anschlagbund vorgesehen ist. Der Anschlagbund kann im laufenden Betrieb in axialer Richtung an dem Trägerflansch und/oder an der Pendelmasse axial anlaufen, so dass ein axiales Herausfallen der Laufrolle formschlüssig vermieden ist.In particular, the cross section of the roller is shaped the same or affine over an entire longitudinal extent of the roller, possibly apart from at least one radially projecting stop collar for axially abutting on the carrier flange and/or on the pendulum mass. The manufacture of the roller is simplified and inexpensive as a result. In principle, the running roller can run conically in the axial direction, at least in sections. The roller preferably has the essentially identical cross section in each cross-sectional position in the axial direction. An axial region of the roller, in which a radially protruding stop collar may be provided, is not taken into account here. During ongoing operation, the stop collar can abut axially against the support flange and/or against the pendulum mass in the axial direction, so that the roller is prevented from falling out axially in a form-fitting manner.

Vorzugsweise ist die längste Querschnittserstreckung der Laufrolle innerhalb der Laufbahn größer als eine Bahnhöhe senkrecht zur gebogenen Längserstreckung der Laufbahn. Dadurch ist es möglich, dass die Laufrolle bei einer entsprechend starken Rotation sowohl radial innen als auch radial außen an dem Rand der Laufbahn anliegt und nicht weitergedreht werden kann. Dies führt zu einer automatischen Selbsthemmung der Laufrolle in einer definierten Endlage innerhalb der Laufbahn. Der maximale Schwingwinkel der Pendelmasse relativ zum Trägerflansch kann durch die Formgestaltung des Querschnitts der Laufrolle und nicht die Erstreckung der Laufbahn bestimmt sein. Dies erleichtert es für unterschiedliche Anwendungsfälle des Fliehkraftpendels für den Trägerflansch und die Pendelmasse Gleichteile zu verwenden und die Individualisierung für den konkreten Anwendungsfall über die Formgestaltung der Laufrolle zu realisieren.The longest cross-sectional extension of the roller within the track is preferably large Greater than a track height perpendicular to the arcuate length of the track. This makes it possible for the roller to bear against the edge of the track both radially inwards and radially outwards with a correspondingly strong rotation and cannot be rotated any further. This leads to an automatic self-locking of the roller in a defined end position within the track. The maximum swing angle of the pendulum mass relative to the support flange can be determined by the shape of the cross section of the roller and not by the extent of the track. This makes it easier to use the same parts for the carrier flange and the pendulum mass for different applications of the centrifugal pendulum and to implement individualization for the specific application via the shape of the roller.

Besonders bevorzugt ist die längste Querschnittserstreckung der Laufrolle innerhalb der Pendelbahn größer als eine Bahnhöhe senkrecht zur gebogenen Längserstreckung der Pendelbahn. Dadurch ist es möglich, dass die Laufrolle bei einer entsprechend starken Rotation sowohl radial innen als auch radial außen an dem Rand der Pendelbahn anliegt und nicht weitergedreht werden kann. Dies führt zu einer automatischen Selbsthemmung der Laufrolle in einer definierten Endlage innerhalb Pendelbahn. Der maximale Schwingwinkel der Pendelmasse relativ zum Trägerflansch kann durch die Formgestaltung des Querschnitts der Laufrolle und nicht die Erstreckung der Pendelbahn bestimmt sein. Dies erleichtert es für unterschiedliche Anwendungsfälle des Fliehkraftpendels für den Trägerflansch und die Pendelmasse Gleichteile zu verwenden und die Individualisierung für den konkreten Anwendungsfall über die Formgestaltung der Laufrolle zu realisieren.The longest cross-sectional extension of the roller within the aerial tramway is particularly preferably greater than a rail height perpendicular to the curved longitudinal extension of the aerial tramway. This makes it possible for the roller to rest against the edge of the aerial tramway both radially on the inside and radially on the outside with a correspondingly strong rotation and cannot be rotated any further. This leads to an automatic self-locking of the roller in a defined end position within the cable car. The maximum swing angle of the pendulum mass relative to the carrier flange can be determined by the shape of the cross section of the roller and not by the extension of the aerial tramway. This makes it easier to use the same parts for the carrier flange and the pendulum mass for different applications of the centrifugal pendulum and to implement individualization for the specific application via the shape of the roller.

Insbesondere ist die Laufbahn und/oder die Pendelbahn abgesehen von der Laufrolle einbautenfrei. Ein Anschlagdämpfer am Bahnende der Laufbahn und/oder der Pendelbahn kann eingespart werden, so dass sich für die Laufbahn und/oder die Pendelbahn geringere Einschränkungen bezüglich ihrer geometrischen Ausgestaltung ergeben.In particular, the running track and/or the aerial tramway has no built-in components apart from the roller. A stop damper at the end of the track and/or the aerial tramway can be saved, so that there are fewer restrictions with regard to their geometric design for the career and/or the aerial tramway.

Eine Ausführungsform betrifft ferner die Verwendung eines Fliehkraftpendels, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Drehschwingungsdämpfung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Durch den von der Kreisform abweichenden Querschnitt der Laufrolle des Fliehkraftpendels kann ohne Änderungen an dem Verlauf der Laufbahn und/oder der Pendelbahn eine bewusste Verstimmung zur Verhinderung eines harten Anschlagens der Laufrolle erreicht werden, so dass eine kostengünstige und verschleißarme Drehschwingungsdämpfung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.One embodiment also relates to the use of a centrifugal pendulum, which can be designed and developed as described above, for torsional vibration damping in a drive train of a motor vehicle. Due to the non-circular cross-section of the roller of the centrifugal pendulum, a deliberate detuning to prevent the roller from hitting hard can be achieved without changes to the course of the raceway and/or the aerial tramway, so that a cost-effective and low-wear torsional vibration damping in a drive train of a motor vehicle is possible is.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:

1: eine schematische Draufsicht auf ein Fliehkraftpendel in einer neutralen Mittellage.

In the following, the invention is explained by way of example with reference to the attached drawing using a preferred exemplary embodiment, it being possible for the features presented below to represent an aspect of the invention both individually and in combination. It shows:

1 : a schematic plan view of a centrifugal pendulum in a neutral central position.

Das in 1 dargestellte Fliehkraftpendel 10 kann zur Drehschwingungsdämpfung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Das Fliehkraftpendel 10 weist einen um eine Drehachse drehbaren Trägerflansch 12 auf, der beispielsweise mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors oder einer zu einem Kraftfahrzeuggetriebe oder einer zwischengeschalteten Trennkupplung führenden Ausgangsnabe oder Mitnehmerring befestigt werden kann. An mindestens einer Axialseite des Trägerflanschs 12 ist mindestens eine Pendelmasse 14 pendelbar an dem Trägerflansch 12 geführt. Hierzu weist der Trägerflansch 12 eine gebogen verlaufende Laufbahn 16 und die Pendelmasse 14 eine gebogen verlaufende Pendelbahn 18 auf. Die Pendelmasse 14 ist mit dem Trägerflansch 12 über mindestens eine in der Laufbahn 16 und in der Pendelbahn 18 eingesetzten Laufrolle 20 pendelbar gekoppelt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei zueinander beabstandete Laufrollen 20 vorgesehen, die jeweils in zugehörige Laufbahnen 16 und Pendelbahnen 18 eingesetzt sind. Ein axiales Herausfallen der Laufrolle 20 kann durch einen nicht dargestellten radial abstehenden Anschlagbund vermieden werden, der im laufenden Betrieb axial an dem Trägerflansch 12 und/oder an der Pendelmasse 14 anlaufen kann und formschlüssig eine weitere axiale Relativbewegung der Laufrolle 20 blockiert.This in 1 Centrifugal pendulum 10 shown can be used for torsional vibration damping in a drive train of a motor vehicle. The centrifugal pendulum 10 has a support flange 12 which can be rotated about an axis of rotation and which can be fastened, for example, to a drive shaft of a motor vehicle engine or to an output hub or carrier ring leading to a motor vehicle transmission or an interposed separating clutch. At least one pendulum mass 14 is guided on the support flange 12 in a pendulum manner on at least one axial side of the support flange 12 . For this purpose, the carrier flange 12 has a curved track 16 and the pendulum mass 14 has a curved pendulum track 18 . The pendulum mass 14 is coupled to the carrier flange 12 via at least one roller 20 used in the track 16 and in the pendulum track 18 in a pendulum manner. In the illustrated embodiment, two spaced-apart rollers 20 are provided, which are each used in associated tracks 16 and 18 aerial tramways. The roller 20 can be prevented from falling out axially by a radially protruding stop collar (not shown), which can abut axially on the carrier flange 12 and/or on the pendulum mass 14 during operation and positively blocks further axial relative movement of the roller 20.

Die jeweilige Laufrolle 20 weist einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt auf, der insbesondere oval beziehungsweise elliptisch ausgeformt ist. In der in 1 dargestellten neutralen Mittellage der Pendelmasse 14 relativ zum Trägerflansch 12 verläuft die längere Hauptachse des elliptischen Querschnitts der Laufrolle 20 in tangentialer Richtung und die kürzere Nebenachse des elliptischen Querschnitts der Laufrolle 20 in radialer Richtung. Ein Schwerpunkt der Laufrolle und/oder eine Mittellinie beziehungsweise Rotationsachse der Laufrolle 20 ist in dieser Lage besonders nach an einem Rand der Laufbahn 16 und/oder der Pendelbahn 18 positioniert. Die Pendelmasse 14 kann dadurch unterhalb einer Anregungsordnung des Fliehkraftpendels 10 angeregt werden. Wenn die Laufrolle 20 bei einem Auslenken der Pendelmasse 14 relativ zum Trägerflansch 12 abrollt, liegt die Laufrolle 20 nicht mehr in einem der Nebenachse zugeordneten Kontaktbereich an, sondern immer weiter hin bis zu einem Kontaktbereich in der Nähe der Hauptachse des elliptischen Querschnitts der Laufrolle. Dadurch verändert sich die Relativlage der Pendelmasse 14 in eine Position, in welcher die Pendelmasse 14 oberhalb einer Anregungsordnung des Fliehkraftpendels 10 angeregt wird. Dadurch wird die Pendelmasse 14 bei einem größer werdenden Schwingwinkel stärker abgebremst, wodurch ein verschleißbehaftetes und geräuschintensives Anschlagen vermieden werden kann.The respective roller 20 has a cross section that deviates from the circular shape, which is in particular oval or elliptical in shape. in the in 1 illustrated neutral central position of the pendulum mass 14 relative to the support flange 12, the longer major axis of the elliptical cross section of the roller 20 runs in the tangential direction and the shorter minor axis of the elliptical cross section of the roller 20 in the radial direction. In this position, a center of gravity of the roller and/or a center line or axis of rotation of the roller 20 is positioned particularly towards the edge of the track 16 and/or the aerial tramway 18 . As a result, the pendulum mass 14 can be excited below an excitation order of the centrifugal pendulum 10 . When the roller 20 rolls relative to the carrier flange 12 when the pendulum mass 14 is deflected, the roller 20 no longer rests in a contact area assigned to the secondary axis, but rather further and further up to a contact area near the major axis of the elliptical cross-section of the roller. As a result, the relative position of the pendulum mass 14 changes to a position in which the pendulum mass 14 is excited above an excitation order of the centrifugal pendulum 10 . As a result, the pendulum mass 14 is decelerated to a greater extent as the oscillation angle increases, as a result of which a wear-prone and noise-intensive impact can be avoided.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Fliehkraftpendelcentrifugal pendulum
1212: Trägerflanschbeam flange
1414: Pendelmassependulum mass
1616: Laufbahncareer
1818: Pendelbahnaerial tramway
2020: Laufrolleroller

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102020102093 A1 [0002]

Claims

Centrifugal pendulum pendulum (10) for damping rotational irregularities introduced via a drive shaft of a motor vehicle engine, with a carrier flange (12) which can be rotated about an axis of rotation and can be coupled to the drive shaft, at least one pendulum mass (14) which is guided in an oscillating manner relative to the carrier flange (12) for generating one of the Rotational non-uniformity and at least one roller (20) for guiding the pendulum mass (14) on the carrier flange (14), the roller (20) on a pendulum mass (14) formed by the pendulum track (18) and on one of the carrier flange (12) formed track (16), characterized in that the roller (20) at least within the pendulum track (18) and / or within the track (16) has a non-circular cross-section.

Centrifugal pendulum (10) after claim 1 characterized in that the cross section of the roller (20) is oval and/or elliptical in shape.

Centrifugal pendulum (10) after claim 1 or 2 characterized in that the roller (20) rests in a neutral middle position with a first contact area on the track (16) and/or on the pendulum track (18), the first contact area having a first relative position of the pendulum mass (14) to the track (16 ) of the carrier flange (12) and in the first radial relative position the pendulum mass (14) can be excited below an excitation order of the track (16) and/or the aerial tramway (16).

Centrifugal pendulum (10) according to one of Claims 1 until 3 characterized in that the roller (20) rests with a second contact area on the track (16) and/or on the pendulum track (18) at an oscillating angle offset from a neutral central position, the second contact area defining a second radial relative position of the pendulum mass (14 ) to the track (16) of the carrier flange (12) and in the second relative position the pendulum mass (14) can be excited above an excitation order of the track (16) and/or the pendulum track (18).

Centrifugal pendulum (10) according to one of Claims 1 until 4 characterized in that the cross section of the roller (20) over the entire longitudinal extent of the roller (20), possibly apart from at least one radially projecting stop collar for axial contact with the carrier flange (12) and/or the pendulum mass (14), is the same or is formed affine.

Centrifugal pendulum (10) according to one of Claims 1 until 5 characterized in that the longest cross-sectional extension of the roller (20) within the track (16) is greater than a track height perpendicular to the curved longitudinal extension of the track (16).

Centrifugal pendulum (10) according to one of Claims 1 until 6 characterized in that the longest cross-sectional extension of the roller (20) within the aerial tramway (18) is greater than a track height perpendicular to the curved longitudinal extension of the aerial tramway (18).

Centrifugal pendulum (10) according to one of Claims 1 until 7 characterized in that the track (16) and/or the aerial tramway (18) has no built-in components apart from the roller (20).

Use of a centrifugal pendulum (10) according to one of Claims 1 until 8th for torsional vibration damping in a drive train of a motor vehicle.