DE102019101960A1

DE102019101960A1 - Fliehkraftpendeleinrichtung mit Endanschlag

Info

Publication number: DE102019101960A1
Application number: DE102019101960.5A
Authority: DE
Inventors: Uli Junker
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-01-28
Filing date: 2019-01-28
Publication date: 2020-07-30
Also published as: WO2020156608A3; DE112020000540A5; EP3918228A2; CN113366243A; WO2020156608A2; US20220163093A1

Abstract

Fliehkraftpendeleinrichtung zur Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Fliehkraftpendel, das an einer Trägerscheibe angeordnet ist und entlang einer vorgegebenen Pendelbahn eine Relativbewegung zu der Trägerscheibe ausführen kann, wobei an der Trägerscheibe mindestens eine radiale Anschlagfläche angeordnet ist und das Fliehkraftpendel mindestens ein Anschlagmittel aufweist

Description

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung zur Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Fliehkraftpendel, das an einer Trägerscheibe angeordnet ist und entlang einer vorgegebenen Pendelbahn eine Relativbewegung zu der Trägerscheibe ausführen kann.
Gattungsgemäße Fliehkraftpendeleinrichtungen (FKP) sind beispielsweise aus der DE 10 2006 028 536 A1 mit Pendelteilmassen beiderseits eines zentralen Pendelflansches oder der DE 102010 054 556 A1 als Doppelflansch mit Pendelmassen zwischen zwei Pendelflanschen bekannt. Derartige Fliehkraftpendeleinrichtungen sind heute eine wichtige Komponente zur Schwingungsisolierung im Antriebsstrang von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Fliehkraftpendel sind beispielsweise an Torsionsdämpfern (z. B. Zwei-Massen-Schwungrad, ZMS) angeordnet oder sind Teil eines Ein-Massen-Schwungrades und können auch an Kupplungsdeckeln, Kupplungsscheiben und dergleichen angeordnet sein.
Um das Anschlagen der Pendelrollen an die Bahnenden der nierenförmige Langlöcher, in denen diese aufgenommen sind, zu verhindern, ist es bekannt, Anschlagelemente an den Pendelmassen oder dem Pendelflansch anzuordnen. Diese sind beispielsweise mit Gummielementen ausgestattet, die an Bolzen angeordnet sind. Die Dämpfungselemente treten bei niedriger Drehzahl oder zu großer Anregungen, die zur Überschreitung eines zulässigen Schwingwinkels des Fliehkraftpendels gegenüber einer Ruhelage führen, in Aktion.
Eine Aufgabe der Erfindung ist eine einfache und kostengünstige Alternative zur Reduzierung von Anschlaggeräuschen der Pendelmassen anzugeben.
Dieses Problem wird durch eine Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch eine Fliehkraftpendeleinrichtung zur Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Fliehkraftpendel, das an einer Trägerscheibe angeordnet ist und entlang einer vorgegebenen Pendelbahn eine Relativbewegung zu der Trägerscheibe ausführen kann, wobei an der Trägerscheibe mindestens eine radiale Anschlagfläche angeordnet ist und das Fliehkraftpendel mindestens ein Anschlagmittel aufweist. Das Anschlagmittel schlägt bei Überschreiten eines bestimmten Pendelausschlages an der Anschlagfläche an und verhindert eine weitere Pendelbewegung, sodass weder eine Pendelmasse noch eine Pendelrolle metallisch an dem Pendelflansch anschlagen.
Das Anschlagmittel ist in einer Ausführungsform der Erfindung an einer radialen Innenseite des Fliehkraftpendels angeordnet und ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung Teil eines Abstandhalters. Der Abstandhalter ist vorzugsweise ein Kunststoffbauteil verhindert ein Anlaufen der Pendelmasse an dem Pendelflansch.
Das Fliehkraftpendel umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung zwei Pendelmassen, die beiderseits der Trägerscheibe angeordnet sind, wobei der Abstandhalter an der der Trägerscheibe zugewandten Seite einer der Pendelmassen angeordnet ist.
Der Abstandhalter ist in einer Ausführungsform der Erfindung mittels einer Clipsverbindung mit der Pendelmasse verbunden. Dazu ragt ein Stift des Abstandshalters in eine Bohrung und bildet einen Klemmsitz.
Das Fliehkraftpendel umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung eine zwischen den Pendelmassen angeordnete Zusatzmasse, wobei der Abstandhalter zwischen der Zusatzmasse und der Pendelmasse angeordnet ist. Die Zusatzmasse kann aus einem Blech oder mehreren gestapelten Blechen bestehen.
Der Abstandhalter ist in einer Ausführungsform der Erfindung L-förmig und weist eine axial verlaufende Anschlagnase auf. An der Anschlagnase ist vorzugsweise ein Gummielement angeordnet, beispielsweise anvulkanisiert.
Die Anschlagnase umgreift in einer Ausführungsform der Erfindung die Pendelmasse an deren radialer Innenseite. Dadurch stützt sich die Anschlagnase an der Pendelmasse ab sobald diese mit dem Gummielement an der Anschlagfläche anstößt, sodass ein Abbrechen der Anschlagnase verhindert wird.
An der Anschlagnase ist in einer Ausführungsform der Erfindung eine Gummierung angeordnet.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist an beiden Pendelmassen mindestens ein Abstandhalter angeordnet ist. Vorzugsweise ist für beide Pendelrichtungen jeweils mindestens ein Abstandhalter mit jeweils einem Anschlagmittel vorhanden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine Fliehkraftpendeleinrichtung nach Stand der Technik als Vergleichsbeispiel,
2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung als Prinzipskizze in einer Schnittdarstellung,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung als Prinzipskizze in einer Schnittdarstellung,
4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung als Prinzipskizze in einer Schnittdarstellung.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Fliehkraftpendeleinrichtung 1 in einer Draufsicht als Vergleichsbeispiel zum Verständnis der Erfindung. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 1 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Rotationsachse R. Unter der Umfangsrichtung wird hier eine Drehung um die Rotationsachse R, unter der axialen Richtung die Richtung parallel zur Rotationsachse R und unter der radialen Richtung jede Richtung senkrecht zur Rotationsachse R verstanden. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 1 wird im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen einem Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle und einer ausrückbaren Fahrzeugkupplung, die mit einem Getriebe gekoppelt ist, angeordnet. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 1 umfasst eine Trägerscheibe 2, die in Einbaulage beispielsweise mit einem nicht dargestellten Sekundärflansch eines Zweimassenschwungrades im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verbunden ist. Die Verbindung erfolgt durch eine Verschraubung, wozu eine Vielzahl von Bohrungen 3 zur Aufnahme von Schrauben über den Umfang der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 verteilt angeordnet sind.
Über den Umfang der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 verteilt sind mehrere, im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier, Fliehkraftpendel 4 angeordnet. Die Fliehkraftpendel 4 umfassen jeweils eine erste oder motorseitige Pendelmasse 5 und eine zweite oder getriebeseitige Pendelmasse 6. Die Begriffe motorseitige und getriebeseitig dienen hier allein der leichteren Unterscheidbarkeit und dem leichteren Verständnis der Vorrichtung und der Anordnung der Teile der Vorrichtung. Die erste Pendelmasse 5 und die zweite Pendelmasse 6 sind beiderseits der Trägerscheibe 2 angeordnet und fest miteinander verbunden. Die erste Pendelmasse 5 und die zweite Pendelmasse 6 werden durch mehrere, im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei, Nietbolzen 7 fest miteinander verbunden.
Sowohl in der ersten Pendelmasse 5 als auch der zweiten Pendelmasse 6 sind mehrere Bohrungen eingebracht, die der Aufnahme der Nietbolzen 7 dienen.
In Langlöchern 8 der Trägerscheibe 2 sind Pendelrollen 9 aufgenommen. Die Pendelrollen 9 umfassen jeweils ein zylindrisches Mittelteil, welches an beiden axialen Enden mit Rollenzentrierborden versehen ist. Die Rollenzentrierborde dienen der axialen formschlüssigen Festlegung der Pendelrollen 9 in den Langlöchern 8. Über die jeweiligen Rollenzentrierborde axial hinausragende Rollenenden der Pendelrollen 9 ragen jeweils in Langlöcher 11 in den Pendelmassen 5 bzw. 6. Die Langlöcher 11 ermöglichen zusammen mit den Langlöchern 8 und den Pendelrollen 9 eine Pendelbewegung der Fliehkraftpendel 4 gegenüber der Trägerscheibe 2. Dazu sind die Rollenbahnen für die Pendelrollen 9 nierenförmig gestaltet und bilden zusammen mit den Pendelrollen 9 und den Langlöchern 8 eine Kulissenführung für die Fliehkraftpendel 4. Die Pendelmassen 5, 6 weisen jeweils eine radiale Innenseite 12, eine radiale Außenseite 13 sowie zwei Stirnseiten 14 auf.
Die Laufbahnen der Pendelrollen 9 gegenüber dem Fliehkraftpendelflansch 2 bzw. den Fliehkraftpendeln 4 sind so ausgelegt, dass die Fliehkraftpendel 4 eine Pendelbewegung eines so genannten Parallelpendels (auch als 1. Generation bekannt), oder eines so genannten Trapezpendels (2. Generation) ausführen kann. Bei einem maximalen Pendelwinkel der Fliehkraftpendel 4 gegenüber dem Pendelflansch 2 stoßen die Pendelrollen 9 an die Bahnenden der Langlöcher 8 bzw. 11.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung 1 in einer Schnittdarstellung. Für das Verständnis der Erfindung unwesentliche Teile sind nicht dargestellt. Wie im Vergleichsbeispiel der 1 sind zwei fest miteinander verbundene Pendelmassen 5, 6 beiderseits eines Pendelflansches angeordnet und mittels hier nicht dargestellten Pendelrollen pendelbeweglich gelagert.
An der radial inneren Seite der Pendelmassen 5, 6 sind jeweils radiale Anschlagflächen 15, 16 an dem Pendelflansch angeordnet. Die Anschlagflächen 15, 16 weisen einen L-förmigen Querschnitt auf und sind mit dem Pendelflansch vernietet, verschraubt oder insbesondere verschweißt. Alternativ können diese aus dem Material des Pendelflansches 2 herausgearbeitet sein, beispielsweise durch Stanzbiegen oder dergleichen.
An den Pendelmassen 5, 6 sind radial außen äußere Abstandhalter 17 angeordnet. Diese sind Kunststoffclips, die einen Bolzenteil 18 und einen Kopfteil 19 aufweisen. Der Bolzenteil 18 ist jeweils von einer Bohrung 20 einer der Pendelmassen 5, 6 aufgenommen. Der Kopfteil 20 ist von der Oberfläche des Pendelflansches 2 beabstandet und dient als Gleitmittel bei Anlaufen der Pendelmasse 5, 6 an dem Pendelflansch 2. Radial innen sind jeweils innere Abstandhalter 21 angeordnet, die ebenfalls einen Bolzenteil 22 aufweisen, der in einer Bohrung 23 aufgenommen ist. Die inneren Abstandhalter 21 sind radial nach innen verlängert und umgreifen mit einer Anschlagnase 24 die jeweilige Pendelmasse 5, 6 an ihrer radialen Innenseite. Die Anschlagnase 24 ist mit einer Gummierung 25 versehen. Anschlagnase 24 und Gummierung 25 bilden ein Anschlagmittel 26, welches bei einem bestimmten Pendelausschlag der Pendelmasse 4 an die zugeordnete Anschlagfläche 25, 16 anschlägt. Der bestimmte Pendelausschlag ist kleiner als der maximale Pendelwinkel, bei dem die Pendelrollen an die Bahnenden der Langlöcher anschlagen.
3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem der äußere und innere Abstandhalter zu einem Abstandhalter 27 zusammengefasst sind. An der radialen Innenseite weisen die Abstandhalter 27 die Anschlagnase 24 und die Gummierung 25 auf, die das Anschlagmittel 26 bilden.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für Fliehkraftpendel 4, bei denen zwischen den Pendelmassen 5, 6 eine aus mehreren Blechlagen bestehende Zusatzmasse 28 angeordnet ist. Die Pendelmassen 5, 6 und die Zusatzmasse 28 sind mit Nieten 29, 30 fest miteinander verbunden. L-förmige Abstandhalter 31 sind zwischen der Zusatzmasse 28 und der jeweiligen Pendelmasse 5, 6 angeordnet, wobei die Niete 29, 30 durch Bohrungen 32, 33 in dem Abstandhalter 31 ragen. An der radialen Innenseite weisen die Abstandhalter 31 die Anschlagnase 24 und die Gummierung 25 auf, die das Anschlagmittel 26 bilden.
Bezugszeichenliste

1: Fliehkraftpendeleinrichtung
2: Trägerscheibe
3: Bohrung
4: Fliehkraftpendel
5: motorseitige Pendelmasse
6: getriebeseitige Pendelmasse
7: Nietbolzen
8: Langloch
9: Pendelrolle
11: Langloch in Pendelmasse
12: radiale Innenseite der Pendelmasse
13: radiale Außenseite der Pendelmasse
14: Stirnseite der Pendelmasse
15: radiale Anschlagfläche
16: radiale Anschlagfläche
17: äußere Abstandhalter
18: Bolzenteil
19: Kopfteil
20: Bohrung
21: innerer Abstandhalter
22: Bolzenteil
23: Bohrung
24: Anschlagnase
25: Gummierung
26: Anschlagmittel
27: Abstandhalter
28: Zusatzmasse
29: Niet
30: Niet
31: Abstandhalter
32: Bohrung
33: Bohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006028536 A1 [0002]
DE 102010054556 A1 [0002]

Claims

Fliehkraftpendeleinrichtung (1) zur Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Fliehkraftpendel (4), das an einer Trägerscheibe (2) angeordnet ist und entlang einer vorgegebenen Pendelbahn eine Relativbewegung zu der Trägerscheibe (2) ausführen kann, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerscheibe (2) mindestens eine radiale Anschlagfläche (15, 16) angeordnet ist und das Fliehkraftpendel (4) mindestens ein Anschlagmittel (26) aufweist.
Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagmittel (26) an einer radialen Innenseite (12) des Fliehkraftpendels (4) angeordnet ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagmittel (26) Teil eines Abstandhalters (21, 27, 31) ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fliehkraftpendel (4) zwei Pendelmassen (5, 6) umfasst, die beiderseits der Trägerscheibe (2) angeordnet sind und dass der Abstandhalter (21, 27, 31) an der der Trägerscheibe (2) zugewandten Seite einer der Pendelmassen (5, 6) angeordnet ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der der Abstandhalter (21, 27) mittels einer Clipsverbindung mit der Pendelmasse (5, 6) verbunden ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fliehkraftpendel (4) eine zwischen den Pendelmassen (5, 6) angeordnete Zusatzmasse (28) umfasst und dass der Abstandhalter (21, 27) zwischen Zusatzmasse (28) und Pendelmasse (5, 6) angeordnet ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter (21, 27, 31) L-förmig ist und eine axial verlaufende Anschlagnase (24) aufweist.
Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagnase (24) die Pendelmasse (5, 6) an deren radialer Innenseite (12) umgreift.
Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Anschlagnase (24) eine Gummierung (25) angeordnet ist.
Fliehkraftpendeleinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Pendelmassen (5, 6) mindestens ein Abstandhalter (21, 27, 31) angeordnet ist.