DE102010049553A1 - Centrifugal pendulum device, particularly for use in drive train of motor vehicle, comprises multiple pendulum masses attached to pendulum support, where pendulum masses are movable relative to pendulum support - Google Patents

Centrifugal pendulum device, particularly for use in drive train of motor vehicle, comprises multiple pendulum masses attached to pendulum support, where pendulum masses are movable relative to pendulum support Download PDF

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    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
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Abstract

The centrifugal pendulum device (1) comprises multiple pendulum masses (3) attached to a pendulum support (2). The pendulum masses are movable relative to the pendulum support. A medium (8a,8b) is provided, which creates a braking operation to the movement of the centrifugal pendulum device depending on the speed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung, insbesondere zur Verwendung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit mehreren Fliehkraftpendeln, die an einem Pendelträger angebracht und relativ zu diesem bewegbar sind.The invention relates to a centrifugal pendulum device, in particular for use in a drive train of a motor vehicle, with a plurality of centrifugal pendulums, which are mounted on a pendulum carrier and movable relative thereto.

Eine gattungsgemäße Fliehkraftpendeleinrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2006 028 556 bekannt.A generic centrifugal pendulum device is for example from the DE 10 2006 028 556 known.

Insbesondere bei niedrigen Drehzahlen und den dabei auftretenden hohen Momentenschwankungen einer Brennkraftmaschine kann die Dämpfungswirkung eines Einmassenschwungrades günstiger sein als die Dämpfungswirkung einer Fliehkraftpendeleinrichtung. Insbesondere bei so hohen Momentenschwankungen, die ein Anschlagen der Pendelmassen bewirken, ist die Funktion der Fliehkraftpendeleinrichtung in der Regel nicht mehr gegeben, sodass eine Schwingungsisolierung nicht mehr bewirkt wird.In particular, at low speeds and the occurring high torque fluctuations of an internal combustion engine, the damping effect of a Einmassenschwungrades be cheaper than the damping effect of a centrifugal pendulum device. In particular, with such high torque fluctuations, which cause a striking of the pendulum masses, the function of the centrifugal pendulum device is generally no longer present, so that a vibration isolation is no longer effected.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Wirkungsweise der Fliehkraftpendeleinrichtung auf einen Drehzahlbereich oberhalb einer Minimaldrehzahl zu beschränken und die Pendelwirkung unterhalb dieser Drehzahl einzuschränken oder gar zu unterbinden.An object of the invention is therefore to limit the action of the centrifugal pendulum device to a speed range above a minimum speed and restrict the pendulum action below this speed or even to prevent.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fliehkraftpendeleinrichtung, insbesondere zur Verwendung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit mehreren Pendelmassen, die an einem Pendelträger angebracht und relativ zu diesem bewegbar sind, wobei die Fliehkraftpendeleinrichtung ein Mittel umfasst, das mindestens eine Pendelmasse drehzahlabhängig in ihrer Bewegung bremst. Unter Bremsen wird hier auch ein reibschlüssiges oder formschlüssiges Festlegen verstanden. Üblicherweise sind mehrere Pendelmassen an dem Pendelträger angeordnet, wobei dann vorzugsweise jeder Pendelmasse oder zumindest jedem paarweise beiderseits des Pendelträgers angeordneten Paar von Pendelmassen ein solches Mittel zugeordnet ist.This object is achieved by a centrifugal pendulum device, in particular for use in a drive train of a motor vehicle, with a plurality of pendulum masses which are mounted on a pendulum carrier and movable relative thereto, wherein the centrifugal pendulum means comprises means that brakes at least one pendulum mass speed-dependent in their movement. Braking is understood here as a frictional or positive fixing. Typically, a plurality of pendulum masses are arranged on the pendulum carrier, in which case preferably each pendulum mass or at least each pairs of both sides of the pendulum carrier arranged pair of pendulum masses such means is assigned.

Das Mittel übt vorzugsweise eine Reibkraft auf die Pendelmasse bezüglich dessen Bewegung relativ zu dem Pendelträger aus. Vorzugsweise umfasst das Mittel eine Schwungmasse, die durch einen Energiespeicher in radialer Richtung auf eine Reibfläche der Pendelmasse gedrückt wird. Entgegengesetzt zur Andrückkraft des Energiespeichers wirkt bei drehender Fliehkraftpendeleinrichtung die Zentrifugalkraft auf die Schwungmasse, sodass die Gesamtkraft und damit die Reibkraft drehzahlabhängig ist. Der Energiespeicher umfasst vorzugsweise mindestens eine Feder, die zwischen der Schwungmasse und dem Pendelträger eingespannt ist. Die Wirkrichtung der Feder verläuft dabei vorzugsweise im Wesentlichen radial.The means preferably exerts a frictional force on the pendulum mass with respect to its movement relative to the pendulum carrier. Preferably, the means comprises a flywheel, which is pressed by an energy store in the radial direction on a friction surface of the pendulum mass. Opposite to the pressure force of the energy accumulator, centrifugal force acts on the flywheel when the centrifugal pendulum device rotates, so that the total force and thus the frictional force are speed-dependent. The energy storage preferably comprises at least one spring which is clamped between the flywheel and the pendulum carrier. The direction of action of the spring preferably extends substantially radially.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Mittel die Pendelmasse bezüglich ihrer Bewegung relativ zu dem Pendelträger drehzahlabhängig festlegt. Dies wird vorzugsweise bewirkt, indem das Mittel eine formschlüssige Festlegung bewirkt. Vorzugsweise ist dazu vorgesehen, dass das Mittel eine Sperrrolle umfasst, die an der Schwungmasse angeordnet ist, und in eine Vertiefung der Pendelmasse eingreifen kann.In a further embodiment it is provided that the means determines the pendulum mass with respect to their movement relative to the pendulum carrier speed-dependent. This is preferably accomplished by the means effecting a positive locking. Preferably, it is provided that the means comprises a locking roller, which is arranged on the flywheel, and can engage in a recess of the pendulum mass.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der 1 bis 4 näher erläutert. Dabei zeigen:Embodiments of the invention will be described with reference to FIGS 1 to 4 explained in more detail. Showing:

1 eine Skizze eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung; 1 a sketch of a first embodiment of a centrifugal pendulum device according to the invention;

2 einen Schnitt I-I in 1; 2 a section II in 1 ;

3 eine Skizze eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung; 3 a sketch of a second embodiment of a centrifugal pendulum device according to the invention;

4 einen Schnitt II-II in 3. 4 a section II-II in 3 ,

Die 1 zeigt eine Skizze eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung 1. Die 2 zeigt einen Schnitt I-I in 1. Eine derartige Fliehkraftpendeleinrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2006 028 556 bekannt. Daher werden in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen nur die erfindungswesentlichen Merkmale beschrieben. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 1 umfasst einen Pendelträger 2, der in 1 und 2 nur ausschnittweise dargestellt ist. Der Pendelträger 2 ist im Wesentlichen eine kreisrunde Scheibe, die um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist. Beispielsweise kann der Pendelträger 2 mit einer Kupplungsglocke einer Fahrzeugkupplung oder dergleichen drehfest verbunden sein. An dem Pendelträger 2 sind mehrere Pendelmassen 3 angeordnet. Üblicherweise sind jeweils zwei Pendelmassen beiderseits des Pendelträgers 2 angeordnet und fest miteinander verbunden. Die Pendelmasse 3 ist entlang einer Führung, beispielsweise einer Kulissenführung, beweglich bezüglich des Pendelträgers 2 gelagert. Dazu umfasst die Pendelmasse beispielsweise zwei gleichartige Öffnungen 4a und 4b, welche an der radial inneren Seite eine Kulisse 5 bilden. In die Öffnungen 4a, 4b ragen Führungsstifte 6a, 6b, die selber wiederum entweder starr mit dem Pendelträger 2 verbunden sind oder beweglich in einer Öffnung des Pendelträgers 2 angeordnet sind. Ein ausführlich erläutertes Beispiel für die Befestigung der Pendelmassen 3 am Pendelträger 2 findet sich beispielsweise in der bereits genannten DE 10 2006 028 556 , sodass hier nicht im Detail darauf eingegangen werden soll. Im Ergebnis sind die Pendelmassen 3 um einen Momentanpol drehbar an dem Pendelträger 2 gelagert, können also eine Rotationsbewegung relativ zum Pendelträger 2 ausführen.The 1 shows a sketch of a first embodiment of the centrifugal pendulum device according to the invention 1 , The 2 shows a section II in 1 , Such a centrifugal pendulum device is for example from the DE 10 2006 028 556 known. Therefore, in the following description of embodiments, only the features essential to the invention will be described. The centrifugal pendulum device 1 includes a pendulum carrier 2 who in 1 and 2 only partially shown. The pendulum carrier 2 is essentially a circular disc which is rotatably mounted about a rotation axis. For example, the pendulum carrier 2 be rotatably connected to a clutch bell of a vehicle clutch or the like. At the pendulum carrier 2 are several pendulum masses 3 arranged. Usually, two pendulum masses on either side of the pendulum carrier 2 arranged and firmly connected. The pendulum mass 3 is along a guide, such as a slotted guide, movable relative to the pendulum carrier 2 stored. For this purpose, the pendulum mass comprises, for example, two similar openings 4a and 4b , which on the radially inner side of a backdrop 5 form. In the openings 4a . 4b protrude guide pins 6a . 6b , which in turn either rigidly with the pendulum carrier 2 are connected or movable in an opening of the pendulum carrier 2 are arranged. A detailed example of the attachment of the pendulum masses 3 on the pendulum carrier 2 can be found for example in the already mentioned DE 10 2006 028 556 so that it will not be discussed in detail here. The result is the pendulum masses 3 rotatable about a momentary pole on the pendulum carrier 2 stored, so can a rotational movement relative to the pendulum carrier 2 To run.

An einem T-förmigen Ring 7, der sich über den gesamten Umfang des Pendelträgers 2 oder nur über einen Teilumfang des Pendelträgers 2 erstreckt, ist mit zwei Federn 8a, 8b eine Schwungmasse 9 gelagert. Die Schwungmasse 9 ist gegen die Kraft der Federn 8a, 8b in radialer Richtung verlagerbar. Die Federn 8a, 8b drücken die Schwungmasse 9 radial nach innen, bei einer Rotation der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 wird die Schwungmasse 9 durch die Zentrifugalkraft radial nach außen gedrückt. Die Schwungmasse 9 ist in einem Kontaktpunkt 10 in Reibkontakt mit einer Reibfläche 13 der Pendelmasse 3. Die dabei auftretende trockene Reibung zwischen der Schwungmasse 9 und der Pendelmasse 3 ist abhängig von der Andrückkraft der Schwungmasse 9 an die Pendelmasse 3. Die Andrückkraft wiederum ist drehzahlabhängig, da entgegengesetzt zur Kraftrichtung der Federn 8a, 8b drehzahlabhängig die Zentrifugalkraft auf die Schwungmasse 9 einwirkt. Ab einer bestimmten Drehzahl, die abhängig ist von der Masse der Schwungmasse 9 und der Federkonstanten der Federn 8a, 8b, ist die Schwungmasse 9 von der Pendelmasse 3 vollständig abgehoben, sodass die Pendelmasse 3, ohne von der Reibung, die die Schwungmasse 9 zuvor ausgeübt hat, gebremst zu werden, frei gegenüber dem Pendelträger 2 bewegbar ist. Unterhalb der Drehzahl, bei der die Schwungmasse 9 vollständig von der Pendelmasse 3 abgehoben ist, wird die Bewegung der Pendelmasse 3 relativ zum Pendelträger 2 durch die Reibung, die die Schwungmasse 9 auf die Pendelmasse 3 ausübt, gebremst. Die Reibkraft kann dabei so hoch sein, dass die Bewegung der Pendelmassen 3 vollständig verbunden wird.On a T-shaped ring 7 that extends over the entire circumference of the pendulum carrier 2 or only over a partial circumference of the pendulum carrier 2 extends, is with two springs 8a . 8b a flywheel 9 stored. The flywheel 9 is against the power of the springs 8a . 8b displaced in the radial direction. The feathers 8a . 8b press the flywheel 9 radially inward, during a rotation of the centrifugal pendulum device 1 becomes the flywheel 9 pressed radially outwards by the centrifugal force. The flywheel 9 is in a contact point 10 in frictional contact with a friction surface 13 the pendulum mass 3 , The resulting dry friction between the flywheel 9 and the pendulum mass 3 depends on the pressing force of the flywheel 9 to the pendulum mass 3 , The pressing force in turn is speed-dependent, since opposite to the direction of force of the springs 8a . 8b Depending on the speed, the centrifugal force on the flywheel 9 acts. From a certain speed, which depends on the mass of the flywheel 9 and the spring constant of the springs 8a . 8b , is the momentum 9 from the pendulum mass 3 completely lifted so that the pendulum mass 3 without the friction that the flywheel 9 previously exercised to be braked, free from the pendulum carrier 2 is movable. Below the speed at which the flywheel 9 completely off the pendulum mass 3 is lifted, the movement of the pendulum mass 3 relative to the pendulum carrier 2 by the friction that the flywheel 9 on the pendulum mass 3 exercises, braked. The friction force can be so high that the movement of the pendulum masses 3 is completely connected.

Die 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung in Ansichten analog zu den 1 und 2. Gleiche Teile wie im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 sind gleich bezeichnet und werden nicht erneut beschrieben. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 ist bei dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4 eine Sperrrolle 11 an der Schwungmasse 9 angeordnet.The 3 and 4 show a second embodiment of a centrifugal pendulum device according to the invention in views analogous to the 1 and 2 , Same parts as in the embodiment of 1 and 2 are equal and will not be described again. In contrast to the embodiment of 1 and 2 is in the embodiment of 3 and 4 a barrier roll 11 on the flywheel 9 arranged.

Die Sperrrolle 11 kann in eine Vertiefung 12 der Pendelmasse 3 eingreifen. Der Eingriff erfolgt in einer ausgewiesenen Stellung der Pendelmasse 3 relativ zum Pendelträger 2, wie diese in 3 dargestellt ist. Unterhalb einer Grenzdrehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung ist die Sperrrolle 11 im Eingriff mit der Vertiefung 12. Wird die Drehzahl erhöht, so steigt die Zentrifugalkraft, die auf die Schwungmasse 9 einwirkt, bis zu einem Punkt, in dem die Sperrrolle 11 aus der Vertiefung 12 herausgezogen ist. Ab dieser Drehzahl ist die Verriegelung der Pendelmasse 3 gegenüber dem Pendelträger 2 aufgehoben und die Pendelmasse 3 ist wieder frei beweglich gegenüber dem Pendelträger 2.The locking roller 11 can in a depression 12 the pendulum mass 3 intervention. The intervention takes place in a designated position of the pendulum mass 3 relative to the pendulum carrier 2 like these in 3 is shown. Below a limit speed of the centrifugal pendulum device is the locking roller 11 engaged with the depression 12 , As the speed increases, the centrifugal force on the flywheel increases 9 acts, to a point where the locking roller 11 from the depression 12 pulled out. From this speed is the locking of the pendulum mass 3 opposite the pendulum carrier 2 lifted and the pendulum mass 3 is again free to move relative to the pendulum carrier 2 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
FliehkraftpendeleinrichtungCentrifugal pendulum device
22
Pendelträgerpendulum carrier
33
Pendelmassependulum mass
4a, 4b4a, 4b
Öffnungopening
55
Kulissescenery
6a, 6b6a, 6b
Führungsstiftguide pin
77
Ringring
8a, 8b8a, 8b
Federfeather
99
SchwungmasseInertia
1010
Kontaktpunktcontact point
1111
Sperrrollecatch roller
1212
Vertiefungdeepening
1313
Reibflächefriction surface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006028556 [0002, 0013, 0013] DE 102006028556 [0002, 0013, 0013]

Claims (8)

Fliehkraftpendeleinrichtung (1), insbesondere zur Verwendung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit mehreren Pendelmassen (3), die an einem Pendelträger (2) angebracht und relativ zu diesem bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftpendeleinrichtung (1) ein Mittel (8a, 8b, 9, 11, 12) umfasst, das mindestens eine Pendelmasse (3) drehzahlabhängig in ihrer Bewegung bremst.Centrifugal pendulum device ( 1 ), in particular for use in a drive train of a motor vehicle, with several pendulum masses ( 3 ) attached to a pendulum carrier ( 2 ) are mounted and movable relative to this, characterized in that the centrifugal pendulum device ( 1 ) a means ( 8a . 8b . 9 . 11 . 12 ) comprising at least one pendulum mass ( 3 ) slows down in their movement as a function of the speed. Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (8a, 8b, 9, 11, 12) eine Reibkraft auf die Pendelmasse (3) bezüglich dessen Bewegung relativ zu dem Pendelträger (2) ausübt.Centrifugal pendulum device according to claim 1, characterized in that the means ( 8a . 8b . 9 . 11 . 12 ) a frictional force on the pendulum mass ( 3 ) with respect to its movement relative to the pendulum carrier ( 2 ) exercises. Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel eine Schwungmasse (9) umfasst, die durch einen Energiespeicher (8a, 8b) in radialer Richtung auf eine Reibfläche (13) der Pendelmasse (3) gedrückt wird.Centrifugal pendulum device according to claim 2, characterized in that the means a flywheel ( 9 ), which by an energy storage ( 8a . 8b ) in the radial direction on a friction surface ( 13 ) of the pendulum mass ( 3 ) is pressed. Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher mindestens eine Feder (8a, 8b) umfasst, die zwischen der Schwungmasse (9) und dem Pendelträger (2) eingespannt ist.Centrifugal pendulum device according to claim 3, characterized in that the energy storage at least one spring ( 8a . 8b ) between the flywheel ( 9 ) and the pendulum carrier ( 2 ) is clamped. Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkrichtung der Feder (8a, 8b) im Wesentlichen radial verläuft.Centrifugal pendulum device according to claim 4, characterized in that the direction of action of the spring ( 8a . 8b ) extends substantially radially. Fliehkraftpendeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (8a, 8b, 9, 11, 12) die Pendelmasse (3) bezüglich ihrer Bewegung relativ zu dem Pendelträger (2) drehzahlabhängig festlegt.Centrifugal pendulum device according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 8a . 8b . 9 . 11 . 12 ) the pendulum mass ( 3 ) with respect to their movement relative to the pendulum carrier ( 2 ) depends on the speed. Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (8a, 8b, 9, 11, 12) eine formschlüssige Festlegung bewirkt.Centrifugal pendulum device according to claim 6, characterized in that the means ( 8a . 8b . 9 . 11 . 12 ) causes a positive fixing. Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel eine Sperrrolle (11) umfasst, die an der Schwungmasse (9) angeordnet ist, und in eine Vertiefung (12) der Pendelmasse (3) eingreifen kann.Centrifugal pendulum device according to claim 7, characterized in that the means a locking roller ( 11 ) attached to the flywheel ( 9 ) and into a depression ( 12 ) of the pendulum mass ( 3 ) can intervene.
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