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Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und ein Antriebssystem mit solch einem Fliehkraftpendel, wobei das Fliehkraftpendel wenigstes eine Pendelmasse und einen mit dem Antriebsstrang koppelbaren Pendelflansch umfasst, und wobei die Pendelmasse an dem Pendelflansch zur Durchführung einer vordefinierten Pendelbewegung beweglich mit dem Pendelflansch gekoppelt ist.
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Gattungsgemäße Fliehkraftpendel sind bevorzugt in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen zur Isolation von Drehschwingungen, die von einer Brennkraftmaschine, beispielsweise einem Dieselmotor dem eingetragenen Antriebsmoment überlagert in den Antriebsstrang eingebracht werden, alleinstehend oder in Verbindung mit Drehschwingungsdämpfern wie beispielsweise Zweimassenschwungrädern aus dem Stand der Technik bekannt. In der Regel treten an Wellen von periodisch arbeitenden Maschinen, z. B. an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, bei einer Rotationsbewegung der Welle überlagernde Drehschwingungen auf, wobei sich deren Frequenz mit einer Drehzahl der Welle ändert. Durch Verbrennungsvorgänge des Verbrennungsmotors werden insbesondere im Zugbetrieb Drehschwingungen im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs angeregt. Zur Verringerung dieser Drehschwingungen kann ein Fliehkraftpendel vorgesehen sein, das Drehschwingungen über einen größeren Drehzahlbereich des Verbrennungsmotors, idealerweise über dessen gesamten Drehzahlbereich hinweg, tilgen kann.
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Ein Fliehkraftpendel umfasst in der Regel eine Mehrzahl von Pendelmassen, die mittels Führungselementen an einem rotierenden Pendelflansch aufgehängt sind und entlang vorgegebener Laufflächen eine Relativbewegung zu diesem Pendelflansch ausführen können, um hierbei einen variablen Abstand zur Rotationsachse des Pendelflansches einnehmen zu können. Als eine Folge der Drehschwingungen im Antriebsstrang werden die Pendelmassen zum Pendeln bzw. Schwingen angeregt, wobei sich deren Schwerpunkte permanent und zeitversetzt zu den Drehschwingungen im Antriebsstrang verändern, was durch eine mechanische Rückkopplung eine Dämpfung der Drehschwingungen bewirkt. Eine effiziente Dämpfung kann durch entsprechende Abstimmung der Pendelmassen und deren Führungsbahnen erfolgen. In bestimmten Betriebszuständen des Fliehkraftpendels kann es zu einem Anstoßen der Pendelmassen an den Pendelflansch, einem Aneinanderstoßen der in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der Pendelmassen und/oder einem Anstoßen der Führungselemente in den betreffenden Längsenden der Laufflächen des Pendelflansches und/oder der Pendelmassen kommen, wodurch Funktionsstörungen des Fliehkraftpendels, vor allem aber Geräusche hervorgerufen werden.
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Das Unterbringen der Pendelmassen mit einem entsprechenden Sicherheitsabstand in Umfangsrichtung zueinander führt zu einer unerwünschten Reduzierung der Gesamtmasse der Pendelmassen. Ferner sind Anschlagelemente bei Fliehkraftpendeln mit Trapezanordnung der Pendelmassen nur bedingt einsetzbar.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Fliehkraftpendel für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, wobei das erfindungsgemäße Fliehkraftpendel geringe Geräuschemissionen aufweisen und Funktionsstörungen, die aufgrund unkontrollierter Bewegungen der Pendelmassen hervorgerufenen werden, verringern soll.
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Diese Aufgabe wird mittels eines Fliehkraftpendels gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Fliehkraftpendel für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Fliehkraftpendel, einen um eine Rotationsachse x drehbaren und mit dem Antriebsstrang koppelbaren Pendelflansch mit einer im Pendelflansch angeordneten ersten Aussparung und mindestens einer in Umfangsrichtung U beweglich mit dem Pendelflansch gekoppelte Pendelmasse und einem Führungselement umfasst. Das Führungselement greift in die erste Aussparung ein und koppelt die Pendelmasse mit dem Pendelflansch. Die erste Aussparung bildet eine Aussparungskontur aus, die wenigstens zwei ineinander übergehende bogenförmige Segmente aufweist, wobei die Aussparungskontur in Verbindung mit dem Führungselement ausgebildet ist, die Pendelmasse entlang einer Pendelbahn zu führen. Das Führungselement umfasst ein Federelement, wobei bei einer Pendelbewegung der Pendelmasse die Pendelmasse aus dem zweiten Segment in das erste Segment verschoben wird. Das Federelement und das erste Segment sind derart aufeinander abgestimmt, dass das Federelement durch das erste Segment entlang der Pendelbahn verspannt wird, um eine Pendelgeschwindigkeit der Pendelmasse entlang der Pendelbahn abzubremsen und/oder die Pendelmasse in das zweite Segment zurückzuführen. Erfindungsgemäß bewirkt die von einer kreisbogenförmigen Ausbildung abweichende asymmetrische Anordnung der Segmente bei in Zug- und Schubrichtung gleichem Neigewinkel der Pendelmasse unter anderem einen Ausgleich der Ungleichbelastung der Pendelbahn. Infolge des gleichzeitig vorhandenen Radialanteils der Pendelbewegung kann durch die Asymmetrie ein Anschlagen des Führungselementes an den die Aussparungskonturen begrenzenden Ausschnitten vermieden werden, indem die Pendelbahnen zumindest abschnittsweise asymmetrisch ausgestaltet sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das erste Segment einen anderen konstanten Radius auf als das zweite Segment, wobei in einer besonders bevorzugten Variante ist der Radius des ersten Segmentes kleiner als der Radius des zweiten verlaufenden Segmentes. Ein Übergangspunkt der bogenförmigen Segmente kann dabei an der maximalen radialen Auslenkung der Pendelmassen gegenüber dem Aufnahmeteil angeordnet sein. Durch die Veränderung der Radien kann gewährleistet werden, dass das Federelement durch das erste Segment entlang der Pendelbahn derart verspannt wird, dass die Pendelgeschwindigkeit der Pendelmasse entlang der Pendelbahn abgebremst und/oder die Pendelmasse in das zweite Segment zurückgeführt werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Führungselement ist Federelement um das Führungselement herum angeordnet, so dass das Federelement bei der Verschiebung in das erste Segment derart gegen die Aussparungskontur der Aussparung verspannt wird, dass das Federelement zwischen dem Führungselement und der Aussparungskontur angeordnet ist und an wenigstens zwei gegenüberliegenden Bereichen einen permanenten Kontakt mit der Aussparungskontur aufweist. Dabei kann das Federelement beispielsweise aus einer Wellfeder oder einer Elastomerfeder, bzw. einer Gummifeder oder einer Ringfeder gebildet sein. Eine entsprechend eingestellte Steifigkeit des Federelementes begrenzt den Weg der Pendelmasse in Umfangsrichtung oder in radiale Richtung. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Federelemente derart gegen die Aussparungskontur der Aussparung verspannt, dass das Federelement an wenigstens einem Bereich, insbesondere an zwei gegenüberliegenden Bereichen einen permanenten Kontakt mit der Aussparungskontur aufweist.
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Das Führungselement wird dabei durch das Federelement in Umfangsrichtung zwischen dem Führungselement und der ersten Aussparung derart nach radial außen erweitert, dass bei einer Verlagerung der Pendelmasse die Erweiterung eine elastische Gegenkraft ausbildet. Dabei wird vorteilhafterweise die Gegenkraft des Federelementes auf die Pendelmasse verstärkt, wenn die Neigung der Aussparungskontur entgegen einer Beschleunigungsrichtung des Pendelflansches abfallend ist. Entsprechend reduziert sich die Gegenkraft des Federelementes auf die Pendelmasse, wenn die Neigung der Aussparungskontur in der Beschleunigungsrichtung des Pendelflansches abfallend ist. Alternativ können die Segmente auch unterschiedliche Neigungen aufweisen, die in der Mittellage der Aussparungskontur zusammenstoßen, so dass das Federelement in der Mittellage der Aussparungskontur seine Ruhelage hat. Vorteilhafterweise kann hierdurch die Pendelmasse weiter gesteigert und damit die Tilgungswirkung des Fliehkraftpendels erhöht werden. Weiterhin hat die unabhängig von dem Pendelflansch erfolgende Aufnahme des Federelementes ausschließlich an dem Führungselement der Pendelmasse bei Fliehkraftpendeln mit einer Mehrzahl von Pendelmassen den Vorteil, dass die Bewegung der Pendelmassen durch die zwischen den Führungselementen in Umfangsrichtung wirksame Elastizität eine synchronisierende Wirkung auf die Pendelmassen beziehungsweise Pendelmassenpaare aufweist.
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Grundsätzlich kann für die Abbremsung der Pendelmasse, bzw. die Rückführung der Pendelmasse in das zweite Segment ein einziges Federelement, das mit einer einzigen ersten mittig zur Pendelmasse angeordneten Aussparung gekoppelt ist, ausreichend sein, so dass jede Pendelmasse ein durch ein Federelement vorgespanntes Führungselement aufweist. Allerdings hat es sich insbesondere zur Ausbildung eines gleichmäßigen Wälzkontakts in der Praxis als vorteilhaft erwiesen, wenn an dem Pendelflansch des Fliehkraftpendels eine Mehrzahl von Pendelmassen mit einer Mehrzahl von Aussparungen und einer Mehrzahl von Führungselementen angeordnet sind, die wie oben beschrieben ausgeführt sind. Grundsätzlich können gleichmäßig über den Umfang verteilt vier oder sechs Pendelmassen vorgesehen sein. Alternativ können in Bezug auf die Pendelflanschebene jeweils zwei einander gegenüberliegende Pendelmassen ein Pendelmassenpaar bilden, die jeweils miteinander verbunden, wobei ein Führungselement jeweils in den zusammengehörigen Aussparungskonturen der beiden Pendelmassen und des Pendelflansches abwälzt. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung einer Viererteilung von vier über den Umfang verteilten Pendelmassenpaaren mit jeweils vier Pendelmassen pro Pendelmassenseite als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Durch die Kombination zwischen dem vorgespannten Federelement und der asymmetrischen Ausgestaltung der beiden Segmente der Aussparungskontur ist es möglich, die Ruhelage des Führungselementes festzulegen. Ferner kann ein Aneinanderschlagen der Pendelmassen vermieden werden, so dass das Fliehkraftpendel besonders leise im Betrieb ist. Dabei wird durch die Wirkung des Federelementes die Pendelmasse bei Stillstand des Antriebsstranges in eine vordefinierte Ruhelage zwangsgeführt.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Außenumfang der Pendelmassen einen kleineren Radius als der Radius des Pendelflansches aufweist. Der Radius der Pendelmassen ist dabei so bemessen, dass die Pendelmassen während einer Pendelbewegung radial innerhalb des Pendelflansches verbleiben, so dass der radiale Bauraum allein durch den Außenradius des Pendelflansches vorgegeben wird. Grundsätzlich kann auch der Innenradius der Pendelmassen auf einen durch Bauraumvorgaben vorgegebenen Innenradius abgestimmt werden, der bei einer Pendelbewegung der Pendelmassen nicht unterschritten wird.
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Bei dem vorgeschlagenen Fliehkraftpendel hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Pendelbewegung der Pendelmasse gegenüber dem Pendelflansch eine bifilare Pendelbewegung ergibt, wobei die Ausrichtung der Pendelbahnen einer Pendelmasse beziehungsweise eines Pendelmassenpaares in der Weise erfolgt, dass diese nicht um einen einzigen Pendelpunkt mit einer vorgegebenen Faden- oder Pendellänge pendeln, sondern an zwei Pendelpunkten aufgehängt sind. Durch das Federelement und die asymmetrische Anordnung der Segmente kann ein Aneinanderschlagen der Pendelmassen vermieden werden, so dass das Fliehkraftpendel besonders leise im Betrieb ist, wodurch das Fliehkraftpendel ein besonders gutes Betriebsverhalten aufweist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungsmaschine und einem erfindungsgemäßen Fliehkraftpendel gemäß Patentanspruch 8 gelöst, wobei die Verbrennungsmaschine über einen Antriebsstrang mit dem Fliehkraftpendel gekoppelt ist. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Kraftfahrzeug eine Verbrennungsmaschine und ein Fliehkraftpendel umfasst. Die Verbrennungsmaschine ist mit dem Fliehkraftpendel gekoppelt. Auf diese Weise kann ein besonders leises und kraftstoffarm arbeitendes Antriebssystem bereitgestellt werden, das einen besonders hohen Fahrkomfort ermöglicht.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung, welches in der Zeichnung dargestellt ist. Dabei ist zu beachten, dass die in den Figuren beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung nur einen beschreibenden Charakter hat und nicht dazu gedacht ist, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei werden gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen benannt. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Schnittansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Fliehkraftpendels;
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2 eine schematische Detailansicht einer ersten Ausführungsform einer Pendelmassenaufhängung eines erfindungsgemäßen Fliehkraftpendels; und
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3 eine schematische Detailansicht einer Aussparungskontur an einem Pendelflansch eines erfindungsgemäßen Fliehkraftpendels; und
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4 eine schematische Detailansicht einer zweiten Ausführungsform einer Pendelmassenaufhängung eines erfindungsgemäßen Fliehkraftpendels.
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Zur Reduzierung von Torsionsschwingungen werden auf einem rotierenden Teil des Torsionsschwingungssystems zusätzliche Massen angebracht. Ein solches aus dem Stand der Technik bekanntes Fliehkraftpendel 100 ist in der 1 zu sehen. Darin sind vier Pendelmassen 110 an einem Pendelflansch 120 befestigt. Die Pendelmassen 110 weisen Aussparungen 112 für Führungselemente 130 auf. Der Pendelflansch 120 weist eine scheibenförmige Ausgestaltung auf und hat ebenfalls Aussparungen 122 für die Führungselemente 130. Die Aussparungen 122 in dem Pendelflansch 120 bildet dabei eine Aussparungskontur 131 aus, die wiederum zwei ineinander übergehende bogenförmige Segmente 133, 134 aufweist. Die Aussparungskontur 131 ist in Verbindung mit dem Führungselemente 130 derart ausgebildet, dass die Pendelmasse 110 entlang einer Pendelbahn geführt werden kann. Dabei laufen die Führungselemente 130 im Betrieb im Pendelflansch 120 aufgrund der Zentrifugalkraft an der in Radialrichtung außen gelegenen Kante des Pendelflansches 120.
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Die Pendelmassen 110 unterliegen im Betrieb einer Zentrifugalbeschleunigung und führen somit Schwingungen auf den vorgegebenen Aussparungskonturen 131 aus, wenn sie durch Drehzahlungleichförmigkeiten angeregt werden. Durch diese Schwingungen wird der Erregerschwingung zu passenden Zeiten Energie entzogen und wieder zugeführt, so dass es zu einer Beruhigung der Erregerschwingung kommt und das Fliehkraftpendel 100 als Schwingungsdämpfer wirkt. Da sowohl die Eigenfrequenz der Fliehkraftpendelschwingung als auch die Erregerfrequenz proportional zur Drehzahl sind, kann die Dämpfungswirkung eines Fliehkraftpendels 100 über den ganzen Frequenzbereich erzielt werden. Voraussetzung für eine befriedigende Tilgerwirkung ist neben der Abstimmung von Wirkradius und Pendellänge eine Mindestmasse der Pendelmassen 110 sowie ein ausreichender Schwingwinkel. Da beim Anschlagen der Führungselemente 130 an die beiden Enden 123, 124 der Aussparungskontur 131 im Pendelflansch 120 Geräusche entstehen, werden diese gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in den 2, 3 und 4 dargestellt, mit einem Federelement 140 versehen.
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Der Pendelflansch 120 hat im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe. In der 1 ist deutlich zu erkennen, dass vier Pendelmassen 110 radial außen gleichmäßig über den Umfang des Pendelflansches 120 verteilt angeordnet sind. Hierbei kann die Anzahl der Pendelmassen 110 je nach Ausführungsform des Fliehkraftpendels 100 variieren, wobei in der Regel die Pendelmassen 110 mit Hilfe von Abstandshaltern, bzw. Abstandsbolzen (nicht dargestellt) paarweise aneinander befestigt sind.
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Die Bewegung der Pendelmasse 110 wird durch die Führungselemente 130 ermöglicht, die in Aussparungen 112, die in der zugehörigen Pendelmasse 110 geführt sind. Die Aussparungen 112 werden von Durchgangslöchern gebildet, die sich in axialer Richtung durch die Pendelmasse 110 hindurch erstrecken und die Gestalt von Langlöchern aufweisen, die nierenförmig gekrümmt sind. Die Aussparungen 122 zur Aufnahme der Führungselemente 130 in den Pendelflansch 120 des Fliehkraftpendels 100 sind ebenfalls nierenförmig gekrümmte ausgebildet. Die Führungselemente 130 dienen dazu, die Bewegung der Pendelmasse 110 in der Zeichenebene, also in radialer Richtung und in Umfangsrichtung U zu begrenzen und zu definieren. Grundsätzlich führen die Pendelmassen 110 bei einer derartigen Aufhängung eine translatorische Bewegung relativ zu dem Pendelflansch 120 aus. Dies wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine auch als parallele bifilare Aufhängung bezeichnete Lagerung der Pendelmasse 110 mittels der fünf achsparallelen Führungselementen 130 erreicht, wobei das Funktionsprinzip und der Aufbau des bifilar aufgehängten Fliehkraftpendels 100 aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt ist, so dass an dieser Stelle zwecks Knappheit der Beschreibung nicht näher darauf eingegangen wird.
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In 2 ist eine schematische Detailansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fliehkraftpendels 100 dargestellt. Die Pendelmasse 110 ist mit Hilfe von fünf Führungselementen 130 an den Pendelflansch 120 angebracht, wobei die zwei nierenförmigen Aussparungen 112 in der Pendelmasse 110 über zwei Führungselemente 130 mit zwei nierenförmigen Aussparungen 122 in dem Pendelflansch 120 und zusätzlich drei nierenförmige Aussparungen 122 im Pendelflansch 120 über drei weitere Führungselemente 130 mit drei kreisförmigen Aussparungen 112 in der Pendelmasse 110 verbunden sind. Die nierenförmigen Aussparungen 122 bilden Aussparungskonturen 131 aus, so dass die Bewegung der Führungselemente 130 in den Aussparungen 122 durch die Aussparungskonturen 131 begrenzt wird. Entsprechend dienen die Führungselemente 130 dienen, die Bewegung der Pendelmasse 110 in der Zeichenebene, also in radialer Richtung und in Umfangsrichtung U zu begrenzen und zu definieren.
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Darüber hinaus weist das mittlere Führungselement 130 ein Federelement 140 auf, wobei das Federelement 140 zwischen dem Führungselement 130 und einer ersten nierenförmigen Aussparung 122 angeordnet ist. Diese erste Aussparung 122 bildet eine Aussparungskontur 131 mit zwei ineinander übergehende bogenförmige Segmenten 133, 134 aus. Die Aussparungskontur 131 ist derart ausgebildet, dass sie in Verbindung mit dem Führungselement 130 die Pendelmasse 110 entlang einer Pendelbahn führt. Bei der Pendelbewegung der Pendelmasse 110 wird die Pendelmasse 110 aus dem zweiten Segment 134 in das erste Segment 133 verschoben, wobei das Federelement 130 und das erste Segment 133 derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Federelement durch das erste Segment 133 verspannt wird und eine Pendelgeschwindigkeit der Pendelmasse 110 entlang der Pendelbahn abgebremst und/oder die Pendelmasse 110 in das zweite Segment 134 zurückgeführt wird.
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Das Federelement 140 weist an einem Bereich 141 einen permanenten Kontakt mit der Aussparungskontur 131 auf, wobei das Federelement 140 in einer vorteilhaften, lediglich in 2 dargestellten Ausgestaltung an zwei gegenüberliegenden Bereichen 141, 142 einen permanenten Kontakt mit der Aussparungskontur 131 aufweist. Das Führungselement 130 verläuft somit auf den bogenförmigen Segmenten 133, 134 der Aussparungskontur 131 der ersten Aussparung 122 im Pendelflansch 120, welche in der 2 gestrichelt dargestellt ist. Dabei kann das Federelement 140 eine Wellfeder oder einer Elastomerfeder, bzw. einer Gummifeder oder einer Ringfeder sein, wobei die eingestellte Steifigkeit des Federelementes 140 den Weg der Pendelmasse 110 in der Umfangsrichtung U und in radialer Richtung begrenzt. Durch das Federelement 140 weist das Fliehkraftpendel einen hohen Fahrkomfort und ein besonders leises betriebsverhalten auf. Hierbei ist das Federelement 140 um das Führungselement 130 herum angeordnet. Das Federelement 140 wird ferner von radial innen derart nach radial außen gegen die Aussparungskontur 131 der Aussparung 122 verformt und vorgespannt, dass bei einer Verlagerung der Pendelmasse 110 in das erste Segment die Verformung des Federelementes 140 eine elastische Gegenkraft hervorruft.
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Vorteilhafterweise wird die Gegenkraft des Federelementes 140 auf die Pendelmasse 110 verstärkt, wenn die Neigung der Aussparungskontur 131 entgegen einer Beschleunigungsrichtung des Pendelflansches 120 abfallend ist. Entsprechend wird die Gegenkraft des Federelementes 140 auf die Pendelmasse 110 reduziert, wenn die Neigung der Aussparungskontur 131 mit der Beschleunigungsrichtung des Pendelflansches 120 abfallend ist. Die Segmente 133, 134 können in der Mittellage der Aussparungskontur 131 derart zusammenstoßen, dass das Federelement 140 in der Mittellage der Aussparungskontur 131 seine Ruhelage hat.
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Das Führungselement 130 kann dabei durch das Federelement 140 derart zwischen der Aussparungskontur 131 vorgespannt sein, dass das Federelement 140 an wenigstens zwei Bereichen 141, 142 einen permanenten Kontakt mit der Aussparungskontur 131 aufweist, wobei erfindungsgemäß ein einseitiger Kontakt mit einem ersten Bereich 141 auf der Aussparungskontur 131 ausreicht. Durch die Kombination zwischen dem vorgespannten Federelement 140 und der möglichen Ausgestaltung der Radien der beiden Segmente 133, 134 der Aussparungskontur 131 ist es möglich, die Ruhelage des Führungselementes 130 festzulegen. Auf diese Weise kann ein Aneinanderschlagen der Pendelmassen 110 und ein Aneinanderschlagen der Führungselemente 130 mit den Enden 123, 124 der Aussparung 122 vermieden werden, so dass das Fliehkraftpendel 100 besonders leise im Betrieb ist. Dabei hat es sich herausgestellt, dass das Federelement 140 derart wirkt, dass die Pendelmasse 110 bei einem Stillstand des Antriebstranges in eine vordefinierte Ruhelage zwangsgeführt wird.
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Grundsätzlich kann, wie in der 2 dargestellt, ein einziges mittig innerhalb einer Pendelmasse 110 angeordnetes Federelement 140 ausreichend sein, so dass jede Pendelmasse 110 ein durch ein Federelement 140 vorgespanntes Führungselement 130 aufweist. Allerdings hat es sich jedoch insbesondere zur Ausbildung eines gleichmäßigen Wälzkontakts zwischen den Führungselementen 130 und den Aussparungskonturen 131 der Pendelmassen 110 und des Pendelflansches 120 als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn, wie in 4 dargestellt, jedes Führungselement 130 mittels eines Federelements 140 gegenüber einer Aussparungskontur 131 der Aussparungen 122 im Pendelflansch 120 vorgespannt ist.
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Wie in der 3 im Detail dargestellt, weist die Aussparungskontur 131 dieser ersten Aussparung 122 zwei bogenförmig ineinander übergehende Segmente 133, 134 auf, wobei das erste Segment 133 und das zweite Segment 134 asymmetrisch zueinander verlaufen und vorteilhafterweise mit unterschiedlichen Radien ausgebildet sind. Erfindungsgemäß bewirkt die von einer kreissegmentförmigen Ausbildung abweichende asymmetrische Anordnung der Segmente 133, 134 bei in Zug- und Schubrichtung gleichem Neigewinkel der Pendelmasse 110 unter anderem einen Ausgleich der Ungleichbelastung der Aussparungskontur 131. Infolge des gleichzeitig vorhandenen Radialanteils der Pendelbewegung kann durch die Asymmetrie und in Verbindung mit dem um das Führungselement 130 liegenden vorgespannten Federelement 140 ein Anschlagen der Führungselemente 130 an die beiden die Aussparungskontur 131 begrenzenden Enden 123, 124 vermieden werden. In der dargestellten Ausführungsvariante hat das erste Segment 133 einen kleineren Radius als das zweite Segment 133, wodurch das Führungselement 130 in eine in den Figuren nicht dargestellte Ruhelage am ersten Ende 123 der Aussparung 122 zwangsgeführt wird, sobald keine Fliehkräfte auf das Fliehkraftpendel 100 einwirken, bzw. die Pendelgeschwindigkeit entlang der Pendelbahn abgebremst wird. Grundsätzlich können die bogenförmigen Segmente 133. 134 der Aussparungskontur 131 derart ausgestaltet sein, dass die zwangsgeführte Ruhelage des Führungselementes 130 in jedem beliebigen Bereich der Aussparungskontur 131 möglich ist. Wobei ein Übergangspunkt der bogenförmigen Segmente 133, 134 an der maximalen Auslenkung der Pendelmasse 110 gegenüber dem Pendelflansch 120 angeordnet sein kann.
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Grundsätzlich kann durch die vorliegende Erfindung die Gesamtmasse der Pendelmasse 110 weiter gesteigert und damit die Tilgungswirkung des Fliehkraftpendels 100 erhöht werden. Weiterhin hat die unabhängig von der Pendelmasse 110 erfolgende Aufnahme des Federelementes 140 ausschließlich in der Aussparung 122 des Pendelflansches 120 bei Fliehkraftpendeln 100 mit einer Mehrzahl von Pendelmassen 110 den Vorteil, dass die Bewegung der Pendelmassen 110 durch die zwischen den Führungselementen 130 in Umfangsrichtung U wirksame Elastizität eine synchronisierende Wirkung auf die Pendelmassen 110 beziehungsweise Pendelmassenpaare aufweist.
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Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen sowie Kombinationen von Merkmalen umfassen können.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fliehkraftpendel
- 110
- erste Pendelmasse
- U
- Umfangsrichtung
- X
- Drehachse
- 120
- Pendelflansch
- 112
- Zweite Aussparung an der Pendelmasse
- 122
- Erste Aussparung an dem Pendelflansch
- 123
- Erstes Ende
- 124
- Zweites Ende
- 130
- Führungselement
- 131
- Aussparungskontur
- 133
- Erstes Segment
- 134
- Zweites Segment
- 140
- Federelement
- 141
- Erster Bereich
- 142
- Zweiter Bereich
