-
Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, mit einer scheibenförmigen Trägereinrichtung und mehreren an der Trägereinrichtung angeordneten Pendelmassen, die entlang von Pendelbahnen mit Umfangs- und Radialanteil verlagerbar angeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer derartigen Fliehkraftpendeleinrichtung und ein Verfahren zur Montage einer derartigen Fliehkraftpendeleinrichtung.
-
In den Brennräumen der Brennkraftmaschine laufen Verbrennungsvorgänge ab, die durch ihre bauartbedingte Betriebsweise ein nicht kontinuierliches Drehmoment auf die den Antriebsstrang antreibende Kurbelwelle übertragen. Infolgedessen treten Dreh- oder Torsionsschwingungen auf, zu deren Dämpfung sogenannte Drehschwingungsdämpfer und/oder Drehschwingungstilger eingesetzt werden. Drehschwingungsdämpfer sind beispielsweise in Kupplungsscheiben einer Reibungskupplung oder in solchen Zweimassenschwungrädern integriert. Eine besondere Bauform eines Drehschwingungstilgers ist das Fliehkraftpendel, bei dem Pendelmassen auf Pendelbahnen mit Umfangs- und Radialanteil verlagerbar angeordnet sind, sodass die Pendelmassen bei Drehschwingungen unterschiedliche Radien einnehmen und damit das Trägheitsmoment des die Pendelmassen aufnehmenden Bauteils erhöht und das Bauteil damit kurzzeitig abgebremst wird. Fliehkraftpendeleinrichtungen werden zumeist in einem Zweimassenschwungrad oder mit einer Kupplungseinheit einer Reibungskupplung im Antriebsstrang verbaut.
-
Die
DE 10 2006 028 556 A1 zeigt eine Fliehkraftpendeleinrichtung zur Tilgung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs sowie eine als Zweimassenschwungrad ausgebildete Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer solchen Fliehkraftpendeleinrichtung in dem entsprechenden Antriebsstrang. Die Fliehkraftpendeleinrichtung umfasst eine einteilige, kreisringförmige Trägereinrichtung und mehrere an der Trägereinrichtung angeordnete Pendelmassen, wobei die Pendelmassen entlang von Pendelbahnen mittels Kulissenführungen mit Umfangs- und Radialanteil verlagerbar angeordnet sind. Im Innenbereich weist die Trägereinrichtung einen zentralen Flanschbereich auf.
-
Eine solche kreisringförmige Trägereinrichtung kann auch auf einem zentralen Flanschteil montiert sein, das die Funktion des Flanschbereichs erfüllt.
-
Die Pendelmassen werden zur Erreichung einer hohen Wirksamkeit auf einem relativ großen Radius (Schwerpunktabstand zur Drehachse des Antriebsstranges) der Trägereinrichtung angeordnet. Dies bedingt, dass die scheibenförmige Trägereinrichtung die Pendelmassen radial auf einem ebenfalls erheblichen Radius trägt bzw. umschließt, um zum Beispiel eine entsprechende Laufbahn für eine als Rollenführung ausgestaltete Kulissenführung darzustellen.
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Fliehkraftpendeleinrichtung, eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer entsprechenden Fliehkraftpendeleinrichtung und ein Verfahren zur Montage einer entsprechenden Fliehkraftpendeleinrichtung anzugeben bei denen sich die Montage der Fliehkraftpendeleinrichtung einfacher bewerkstelligen lässt.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 8 und 9. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
-
Bei der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung ist vorgesehen, dass die scheibenförmige Trägereinrichtung aus einer Mehrzahl von zusammengesetzten Einzelelementen besteht, wobei zumindest einige dieser Einzelelemente als Segmentelemente der Trägereinrichtung ausgebildet sind. Diese Segmentelemente sind gegenüber einer einteiligen scheibenförmigen Trägereinrichtung wesentlich kleiner und weisen somit Vorteile u.a. bezüglich Fertigung, Montage, Funktion und Kosten auf, da sie leichter handhabbar sind.
-
Die Einzelelemente haben gegenüber einer massiven scheibenförmigen Trägereinrichtung (beispielsweise in Form eines geschlossenen Rings) wesentlich kleinere Abmessungen. Dies kann für die Fertigung zahlreiche, wesentliche Vorteile haben. So ist zum Beispiel. der notwendige Materialeinsatz kleiner (Kosteneinsparung). Dementsprechend haben auch die Werkzeuge zur Bearbeitung dieser Elemente kleinere Dimensionen und die zur Bearbeitung nötigen Kräfte sind geringer. Dadurch sind kleinere Maschinen zur Bearbeitung einsetzbar. Auch die Wärmebehandlung der Elemente ist einfacher zu realisieren (kleinere Teileabmessungen, weniger Verzug).
-
Eine derartige Fliehkraftpendeleinrichtung eignet sich besonders für große Kraftfahrzeuge wie etwa Lastkraftwagen (LKW), die eine entsprechend große Fliehkraftpendeleinrichtung benötigen.
-
Die scheibenförmige Trägereinrichtung weist insbesondere einen zentralen Durchbruch auf und ist daher kreisringförmig wie beispielsweise eine Unterlegscheibe.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pendelmassen an den Segmentelementen angeordnet sind. Bevorzugt ist an jedem der Segmentelemente je eine Pendelmasse angeordnet. Es ist somit möglich, jeweils ein Segmentelement mit der Pendelmasse vorzumontieren. Diese Unterbaugruppen haben gegenüber dem Gesamtzusammenbau der Fliekraftpendeleinrichtung geringere Abmessungen. Somit sind für die Montage Vorteile zu erwarten (z.B. geringere Vernietungskräfte, kleinere Dimension des Vernietungswerkzeuges etc.).
-
Die montierten Einheiten aus Segmentelement (Trägersegment) und Pendelmasse ist für sich funktionsfähig. Es ist daher eine gewisse Funktionsprüfung vor der vollständigen Montage der Fliehkraftpendeleinrichtung möglich. Ebenso könnten diese Einheiten ausgeliefert und beim Kunden montiert werden.
-
Weiterhin können Kombinationsvarianten der Fliehkraftpendeleinrichtung mit verschiedener Anzahl (z.B. zwei, drei, vier oder mehr) von Pendelmassen oder von verschiedenen Funktionsparametern (z.B. Pendeleigenschaften) aus den vormontierten Unterbaugruppen erstellt werden.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eines der Einzelelemente als zentrales Flanschelement ausgebildet ist.
-
Mit Vorteil ist dabei vorgesehen, dass jedes der Segmentelemente oder zumindest einige der Segmentelemente mit besagtem zentralen Flanschelement verbunden sind.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jedes der Segmentelemente mit jedem anderen der Segmentelemente direkt oder über andere Segmentelemente verbunden ist. Dabei wird ein als Tragwerk wirkender Verband gebildet.
-
Schließlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass jede der Pendelmassen zwei Teilmassen aufweist, die mittels Verbindungsteile der jeweiligen Pendelmasse miteinander starr Verbunden sind.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Drehmomentübertragungseinrichtung für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs. Es ist vorgesehen, dass diese eine vorstehend genannte Fliehkraftpendeleinrichtung aufweist. Bevorzugt ist die Drehmomentübertragungseinrichtung als Reibungskupplung oder als Zweimassenschwungrad ausgebildet.
-
Die Erfindung betrifft schließlich noch ein Verfahren zur Montage einer Fliehkraftpendeleinrichtung mit einer scheibenförmigen Trägereinrichtung und mehreren an der Trägereinrichtung angeordneten Pendelmassen, wobei die Pendelmassen entlang von Pendelbahnen mit Umfangs- und Radialanteil verlagerbar angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die scheibenförmige Trägereinrichtung aus einer Mehrzahl von Einzelelementen zusammengesetzt wird, wobei zumindest einige dieser Einzelelemente als Segmentelemente der Trägereinrichtung ausgebildet sind. Die Fliehkraftpendeleinrichtung ist bevorzugt die vorstehend genannte Fliehkraftpendeleinrichtung.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pendelmassen zunächst an den Segmentelementen angeordnet werden und dass die Segmentelemente mit den daran angeordneten Pendelmassen anschließend zum Zusammensetzen der Scheibenförmigen Trägereinrichtung genutzt werden. Es werden also zunächst Fliehkraftpendeleinheiten mit je einer Pendelmasse, einem Segmentelement als Führungseinrichtung für die Pendelmasse und einer Kulissenführung geschaffen. Diese werden dann zur Fliehkraftpendeleinrichtung montiert, indem ihre Segmentelemente zusammengefügt und gegebenenfalls mit einem zentralen Flanschelement verbunden werden.
-
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt die:
-
1 eine Trägereinrichtung für eine Fliehkraftpendeleinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,
-
2 ein Segmentelement der in 1 gezeigten Trägereinrichtung, an dem eine Pendelmasse der Fliehkraftpendeleinrichtung montiert ist, und
-
3 die Fliehkraftpendeleinrichtung mit der in 1 gezeigten Trägereinrichtung und mehreren der in 2 gezeigten Pendelmassen und
-
4 eine Trägereinrichtung für eine Fliehkraftpendeleinrichtung gemäß einer alternativen alternativen bevorzugten Ausführungsform.
-
Die 1 zeigt eine im Wesentlichen scheibenförmige Trägereinrichtung 10 für eine in 3 vollständig gezeigte Fliehkraftpendeleinrichtung 12. Neben der Trägereinrichtung 10 selbst ist auch die Drehachse A der Fliehkraftpendeleinrichtung 12 dargestellt. Die Trägereinrichtung 10 besteht aus einer Mehrzahl von zusammengesetzten Einzelelementen 14, 16, 18, wobei eines dieser Einzelelemente 14, 16, 18 als zentrales Flanschelement 14 und mehrere (im gezeigten Beispiel der 1 genau sechs) andere dieser Einzelelemente 14, 16, 18 als Segmentelemente 16 der Trägereinrichtung 10 ausgebildet sind, die das zentrale Flanschelement 14 umfänglich umgeben. Jedes dieser Segmentelemente 16 ist einem Segment oder umfänglichen Abschnitt der scheibenförmigen Trägereinrichtung 10 angeordnet. Wieder andere der Einzelelemente 14, 16, 18 sind als Verbindungselemente 18 ausgebildet, die die anderen Einzelelemente 14, 16 verbinden. Im vorliegenden Fall sind diese Verbindungselemente 18 als Nieten ausgebildet.
-
Das zentrale Flanschelement 14 weist einen zentralen Durchbruch 20 und mehrere weitere Durchbrüche 22 auf, von denen einige für Verschraubungen vorgesehen sind, wobei die weiteren Durchbrüche 22 den zentralen Durchbruch 20 umfänglich umgeben. Die Segmentelemente 16 weisen jeweils mehrere Kulissenausnehmungen 24 auf, auf die im Zusammenhang mit der in 2 gezeigten Pendelmasse 26 noch weiter eingegangen wird.
-
In Umfangsrichtung ist jedes der Segmentelemente 16 deutlich beabstanded zum nächsten der Segmentelemente 16 angeordnet. Zwischen benachbarten Segmentelementen 16 ergibt sich also jeweils eine Lücke 28. Die scheibenförmige Trägereinrichtung 10 wirkt daher sternförmig.
-
In 2 ist exemplarisch eines der Segmentelemente 16 aus 1 gezeigt. An diesem Segmentelement 16 ist eine der Pendelmassen 26 der Fliehkraftpendeleinrichtung 12 vormontiert. Die Pendelmasse 26 ist entlang von Pendelbahnen mit Umfangs- und Radialanteil (bezüglich der Drehachse A) am Segmentelement 16 verlagerbar angeordnet. Dazu sind durch die beiden Seitenflächen des Segmentelements 16 zwei parallele Führungsebenen definiert, entlang der die Pendelmasse 26 mittels einer Kulissenführung 30, zu der auch die Kulissenausnehmung 24 gehört, auf jeweiligen (Lauf- bzw. Pendel-)Bahnen beweglich geführt sind.
-
Die Segmentelemente 16 der Trägereinrichtung 10 mit ihren Kulissenausnehmungen 24 können daher auch als Führungseinrichtungen für die Pendelmassen 26 bezeichnet werden. Die Pendelmassen 26 sind im gezeigten Beispiel zweiteilig ausgeführt und weisen zwei über Verbindungsteile 32 starr miteinander verbundene Teilmassen 34, 36 auf. Dabei sind die Teilmassen 34, 36 mittels der Verbindungsteile 32 beabstanded zueinander angeordnet. Die Verbindungsteile 32 sind im gezeigten Beispiel Nieten. Jede der Teilmassen 34, 36 ist auf einer der beiden Seiten des als Führungseinrichtung ausgebildeten Segmentelements 16, 14 angeordnet. Die beiden Teilmassen 34, 36 der Pendelmasse 26 werden zusammen mittels der Kulissenführung 30 entlang der jeweiligen Führungsebene auf ihrer Pendelbahn geführt.
-
Die Kulissenführung 30 wird durch die Kulissenausnehmungen 24 im Segmentelement 16 und weitere Kulissenausnehmungen 38 in den Pendelmassen 26 gebildet, in denen Führungsrollen 40 der Kulissenführung 30 abrollen können bzw. abrollen. Pro Pendelmasse 26 sind zwei Führungsrollen 40 vorgesehen. Pro Führungsrolle 40 gibt es eine Kulissenausnehmung 38 in der jeweiligen Pendelmasse 26 und eine Kulissenausnehmung 24 in dem Segmentelement 16. Jede der Pendelmassen 26 hat in der Seitenansicht eine Kontur, die in etwa einem Kreisscheibensektor entspricht und zwei bezüglich der Drehachse A des Fliehkraftpendels 10 umfängliche Enden 42, 44 aufweist.
-
Die 3 zeigt die komplett montierte Fliehkraftpendeleinrichtung 12 zur Tilgung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere zur drehzahlabhängigen Drehschwingungsdämpfung einer Reibungskupplung oder einer anderen Drehmomentübertragungseinrichtung.
-
Wie in
3 gezeigt, sind die Pendelmassen
26 der bezüglich der Drehachse A der Fliehkraftpendeleinrichtung
12, bzw. der Mittelachse der Trägereinrichtung
10 auf gleicher radialer Höhe umfänglich verteilt, sodass die umfänglichen Enden
42,
44 von benachbarten Pendelmassen
16 in Gegenüberlage zueinander stehen, jedoch einen gewissen Abstand aufweisen. Die Funktion einer derartig aufgebauten Fliehkraftpendeleinrichtung
12 ist beispielsweise aus der eingangs erwähnten
DE 10 2006 028 556 A1 bekannt, auf die an dieser Stelle Bezug genommen wird.
-
Die 4 zeigt einen alternativen Aufbau der Trägereinrichtung 10. Auch diese Trägereinrichtung 10 besteht aus einer Mehrzahl von zusammengesetzten Einzelelementen 14, 16, 18 wobei eines dieser Einzelelemente als zentrales Flanschelement 14 und mehrere (im gezeigten Beispiel der 4 genau sechs) andere dieser Einzelelemente 14, 16, 18 als Segmentelemente 16 der Trägereinrichtung 10 ausgebildet sind, die das zentrale Flanschelement 14 umfänglich umgeben. Wieder andere der Einzelelemente 14, 16, 18 sind als Verbindungselemente 18 ausgebildet, die die anderen Einzelelemente 14, 16 verbinden. Im vorliegenden Fall sind diese Verbindungselemente 18 als Nieten ausgebildet. Einige dieser Verbindungselemente 18 verbinden jedes der Segmentelemente 16 mit dem zentralen Flanschelement 14 und andere Verbindungselemente 18 verbinden die Segmentelemente 16 an deren umfänglichen Enden untereinander, sodass zusätzlich jedes der Segmentelemente 16 mit jedem anderen der Segmentelemente 16 direkt oder über mindestens ein anderes Segmentelement 16 verbunden ist.
-
Die Montage der Fliehkraftpendeleinrichtung 12 mit der scheibenförmigen Trägereinrichtung 10 und den an der Trägereinrichtung 10 angeordneten Pendelmassen 26, zeichnet sich dadurch aus, dass die scheibenförmige Trägereinrichtung 10 aus einer Mehrzahl von Einzelelementen 14, 16, 18 zusammengesetzt wird, wobei zumindest einige dieser Einzelelemente 14, 16, 18 als Segmentelemente 16 der Trägereinrichtung 10 ausgebildet sind. Bevorzugt werden die Pendelmassen 26 zunächst an den Segmentelementen 16 angeordnet und anschließend werden die Segmentelemente 16 mit den daran angeordneten Pendelmassen 26 zum Zusammensetzen der scheibenförmigen Trägereinrichtung 10 genutzt.
-
Die Ausführungsbeispiele der 1 und 4 zeigen Varianten bei der Fixierung der Segmentelemente 16.
-
Die Segmentelemente 16 mit den vormontierten Pendelmassen 26 können an dem Flanschelement 14 fixiert und so zu einem Gesamtzusammenbau einer Fliehkraftpendeleinrichtung 12 montiert werden oder die einzelnen Segmentelemente 16 bzw. die Unterbaugruppen werden an einem/mehreren anderen Bauteilen des Antriebsstranges (z.B. Schwungrad und / oder Zahnkranz) angebracht.
-
Die Segmentelemente 16 können – wie in 1 gezeigt – einzeln fixiert oder – wie in 4 gezeigt – als Verband untereinander (Tragwerk) verbunden werden. Es ist dabei möglich, dass aus den Segmentelementen z.B. ein geschlossener Ring gebildet wird und diese in sich stabile Baueinheit für eine weitere Montage genutzt wird.
-
Das Prinzip der Segmentierung ist bei Varianten der Fliehkraftpendeleinrichtung 12 mit einer axial innen liegenden Trägerscheibe zwischen z.B. je zwei Teilmassen 34, 36 der Pendelmassen 26 oder mit zwei äußeren Trägerscheiben und axial jeweils dazwischen liegenden Pendelmassen 26 anwendbar.
-
Die Fixierungsstellen der Segmentelemente 16 können verschiedenartig gestaltet werden. Es sind Vernietungen, Verschraubungen, Verschweißungen, Hakenelement, Verstemmungen oder andere Methoden möglich.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Trägereinrichtung
- 12
- Fliehkraftpendeleinrichtung
- 14
- Flanschelement
- 16
- Segmentelement
- 18
- Verbindungselement Kulissenführung
- 20
- Durchbruch
- 22
- weiterer Durchbruch
- 24
- Kulissenausnehmung
- 26
- Pendelmasse
- 28
- Lücke
- 30
- Kulissenführung
- 32
- Verbindungsteil
- 34
- Teilmasse
- 36
- Teilmasse
- 38
- Kulissenausnehmung (Pendelmasse)
- 40
- Führungsrolle
- 42
- Ende
- 44
- Ende
- A
- Mittel- bzw. Drehachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102006028556 A1 [0003, 0034]
