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Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel mit einem um eine Drehachse drehenden Pendelflansch, mehreren über den Umfang verteilt angeordneten, gegenüber dem Pendelflansch in einer Drehebene der Drehachse begrenzt verschwenkbaren Pendelmassen, welche aus beidseitig des Pendelflanschs axial gegenüber angeordneten und mittels den Pendelflansch durchgreifender Bolzen verbundener Pendelmassenelementen gebildet sind, wobei die Pendelmassen endseitig Anschlagpuffer gegenüber einer in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmasse aufweisen.
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Fliehkraftpendel dienen für sich oder in Verbindung mit zusätzlichen Drehschwingungsdämpfern beispielsweise in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen der drehzahladaptiven Schwingungstilgung. Beispielsweise ist aus der
DE 10 2009 042 836 A1 ein auf einem Ausgangsteil eines Drehschwingungsdämpfers angeordnetes Fliehkraftpendel bekannt. Dieses Fliehkraftpendel ist aus einem um eine Drehachse verdrehbaren Pendelflansch und über den Umfang verteilten, in der Drehebene der Drehachse pendelnd angeordneten Pendelmassen gebildet. Die Pendelmassen sind am Pendelflansch mittels einer Wälzlagerung im Sinne bifilar aufgehängter Pendel aufgenommen und bilden im Fliehkraftfeld des drehenden Pendelflanschs einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger. Aufgrund von Drehungleichförmigkeiten insbesondere während eines Starts der Brennkraftmaschine des Antriebsstrangs können Berührungen der Stirnseiten von in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen auftreten, die zu unerwünschten Geräuschen, erhöhtem Verschleiß oder Zerstörung des Fliehkraftpendels führen können. Aus der
DE 10 2009 042 812 A1 sind dabei aus Energiespeichern gebildete Anschläge an Ausnehmungen der Stirnseiten von Pendelmassen aufgenommen, die harte Anschläge dämpfen sollen. Aus der
DE 10 2011 082 188 A1 ist ein drehzahladaptiver Drehschwingungstilger bekannt, dessen Pendelmassen aus beidseitig angeordneten Pendelmassenelementen gebildet sind, wobei an jeweils einem Pendelmassenelement ein Anschlagpuffer mit einem Hohlraum vorgesehen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung eines Fliehkraftpendels mit Anschlagpuffern erhöhter Kapazität und verbesserter Vermeidung von Anschlaggeräuschen.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, die von diesem abhängen Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen wieder.
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Das vorgeschlagene Fliehkraftpendel enthält einen um eine Drehachse drehenden Pendelflansch. Der Pendelflansch kann direkt mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Antriebsstrangs, einem Eingangsteil und/oder einem Ausgangsteil eines Drehschwingungsdämpfers wie beispielsweise eines Zweimassenschwungrads, in einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, einer trocken oder nass betriebenen Reibungskupplung wie beispielsweise einer Doppelkupplung, einer Kupplungsscheibe oder dergleichen angeordnet sein. An dem Pendelflansch sind mehrere über den Umfang verteilt angeordnete, gegenüber dem Pendelflansch in einer Drehebene der Drehachse begrenzt verschwenkbare Pendelmassen vorgesehen. Die Pendelmassen können auf eine oder mehrere Schwingungsordnungen der Brennkraftmaschine abgestimmt sein und im Sinne eines bifilar aufgehängten Pendels mittels Wälzlagerungen an dem Pendelflansch aufgenommen sein. Die bifilare Aufhängung der Pendelmassen kann im Sinne parallel oder trapezförmig angeordneter Pendelfäden erfolgen, indem die im Pendelflansch und in den Pendelmassen vorgesehenen Abwälzbahnen, auf denen den Abwälzbahnen gemeinsame Wälzkörper abwälzen, entsprechend ausgebildet sind. Hierbei sind beidseitig des Pendelflanschs axial gegenüber angeordnete, bevorzugt als Gleichteile ausgebildete Pendelmassenelemente vorgesehen, die mittels den Pendelflansch durchgreifender Bolzen verbunden sind. Bevorzugt sind hierzu zwei stirnseitige, das heißt, in der Nähe der umfangsseitigen Stirnseiten der Pendelmassen vorgesehene Bolzen und ein mittiger Bolzen vorgesehen. Die Bolzen durchgreifen Ausnehmungen des Pendelflanschs, die ausreichend dimensioniert sind, um vorgesehene Pendelbewegungen der Pendelmassen gegenüber dem Pendelflansch ohne Anschläge zuzulassen. Die Pendelmassen weisen in Umfangsrichtung endseitig Anschlagpuffer gegenüber einer in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmasse auf. Die Anschlagpuffer sind jeweils ringförmig um einen stirnseitigen Bolzen einer Pendelmasse gelegt und weisen eine beide Pendelmassenelemente zumindest teilweise axial überdeckende Anschlagfläche für eine Anschlagfläche der in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmasse auf.
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Der einen Anschlagpuffer aufnehmende, stirnseitige Bolzen ist dabei bevorzugt zur Verbindung der beiden Pendelmassenelemente zu einer Pendelmasse vorgesehen. Für den Anschlagpuffer ist dabei die Ausnehmung in dem Pendelflansch, durch die der Bolzen geführt ist, entsprechend erweitert, um auch den Anschlagpuffer über den Pendelbereich der Pendelmasse vor Anschlägen an dem Pendelflansch zu schützen. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn beide einander zugewandte Bolzen zweier in Umfangsrichtung benachbarter Pendelmassen einen Anschlagpuffer mit einander zugewandten Anschlagflächen aufweisen. Auf diese Weise können die Pufferkapazitäten weiter erhöht und Anschläge eines Anschlagpuffers an Metallteilen vermieden werden. Die Anschlagflächen der Anschlagpuffer sind im Wesentlichen plan ausgebildet, so dass eine großflächige Kraftverteilung erzielt werden kann.
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Zum Schutz der Anschlagpuffer vor übermäßiger Beanspruchung beispielsweise bei hohen Anschlagenergien kann zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen ein metallischer Anschlag vorgesehen sein. Hierzu kann an den benachbarten Pendelmassen in Umfangsrichtung gegenüber den Anschlagflächen rückspringend ein metallischer Anschlag vorgesehen sein, der nach Aufbrauch einer entsprechenden elastischen Verformung des Anschlagpuffers zwischen den Pendelmassen beziehungsweise deren Pendelmassenelementen wirksam ist. Entsprechend wird ein Umfangsspalt zwischen den Pendelmassenelementen bei kraftlos berührenden Anschlagflächen der Anschlagpuffer bei zwei in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen vorgesehen. Es hat sich hierbei als vorteilhaft erwiesen, wenn der Anschlagpuffer einer Pendelmasse radial innerhalb des metallischen Anschlags vorgesehen ist. Es versteht sich, dass in weiteren Ausführungsbeispielen der Anschlagpuffer radial außen, radial zwischen zwei metallischen Anschlägen oder unter Weglassen eines metallischen Anschlags über die gesamte Stirnfläche einer Pendelmasse vorgesehen sein kann.
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Um die Anschlagpuffer in sinnvoller Weise stirnseitig und die Pendelmassenelemente axial teilweise oder vollständig übergreifend anordnen zu können, durchgreifen einander zugewandte Bolzen zweier in Umfangsrichtung benachbarter Pendelmassen eine einzige Ausnahme im Pendelflansch. Dies bedeutet, dass diese Ausnehmung so erweitert ist, dass zwei benachbarte Bolzen zweier Pendelmassen zur Verbindung deren Pendelmassenelemente unter Aufnahme zumindest eines Anschlagpuffers an einem Bolzen, bevorzugt jeweils eines Anschlagpuffers an einem Bolzen ohne Berührung zum Pendelflansch die vorgesehenen Pendelbewegungen der Pendelmassen ausüben können.
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Der vorgeschlagene Anschlagpuffer kann aus einem Thermoplasten wie Polyamid und dergleichen beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt sein. Aufgrund der verbesserten Dämpfungseigenschaften haben sich jedoch aus einem Elastomer, beispielsweise Gummi, Fluorplasten und dergleichen hergestellte Anschlagpuffer als besonders vorteilhaft erwiesen. Hierbei kann der Anschlagpuffer einteilig aus einem Elastomerteil gebildet sein. Der Anschlagpuffer kann ein geschlossenes Ringteil zur bevorzugt spielfreien Umfassung des Bolzens mit einer aufgesetzten Anschlagplatte mit der Anschlagfläche aufweisen. Die Stärke der Anschlagplatte ist auf die geforderten Dämpfungseigenschaften in Verbindung mit einem vorgesehenen Rücksprung zu dem metallischen Anschlag ausgelegt. Der Anschlagpuffer stützt sich in besonders vorteilhafter Weise mittels des Ringteils gegenüber dem Bolzen und mittels der Anschlagplatte gegenüber den Pendelmassenelementen in Umfangsrichtung ab, so dass eine besonders große Abstützfläche und Kraftverteilung des Anschlagpuffers gegenüber der Pendelmasse erzielt werden kann.
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Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine Teilansicht eines Fliehkraftpendels,
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2 ein Detail der 2,
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3 eine geschnittene Teilansicht des Fliehkraftpendels der 1 und 2 und
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4 einen Anschlagpuffer in 3D-Ansicht.
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Die 1 zeigt das um die Drehachse D drehende Fliehkraftpendel 1 in Teilansicht. An dem Pendelflansch 2 sind mehrere über den Umfang verteilte, in der Drehebene der Drehachse D pendelnd an dem Pendelflansch 2 aufgenommene Pendelmassen 3, 4, 5 aufgenommen. Die Aufnahme erfolgt im Fliehkraftfeld des drehenden Pendelflanschs 2 mittels der entsprechend zwischen Pendelflansch 2 und Pendelmassen 3, 4, 5 ausgebildeten Wälzlager 6, 7 im Sinne eines bifilar aufgehängten Pendels. Die Pendelmassen 3, 4, 5 sind aus beidseitig des Pendelflanschs 2 angeordneten Pendelmassenelementen 8, 9, 10, 11, 12, 13 gebildet, wobei in der gezeigten Darstellung die auf der Rückseite des Pendelflanschs 2 angeordneten Pendelmassenelemente 9, 11, 13 nicht einsehbar sind. Jeweils axial gegenüberliegende Pendelmassenelemente 8, 9, und 10, 11 sowie 12, 13 sind mittels der Bolzen 14, 15, 16, 17, 18 miteinander zur Ausbildung der Pendelmassen 3, 4, 5 verbunden. Die Wälzlager 6, 7 sind aus in dem Pendelflansch 2 und in den Pendelmassenelementen 8, 9, 10, 11, 12, 13 an Ausschnitten 19, 20, 21, 22 gebildeten Laufbahnen für die in die Ausschnitte 19, 20, 21, 22 eingreifenden Wälzkörper 23, 24 gebildet. Die Bolzen 14, 15, 16, 17, 18 durchgreifen den Pendelflansch 2 an den Ausnehmungen 25, 26, 27. Die Bolzen 14, 17 und 15, 18 sind dabei jeweils durch eine einzige Ausnehmung 26, 27 geführt. Die Ausnehmungen 25, 26, 27 sind soweit ausgeschnitten, dass die Bolzen 14, 15, 16, 17, 18 eine ungehinderte Pendelbewegung der Pendelmassen 3, 4, 5 gegenüber dem Pendelflansch 2 zulassen. Der Bolzen 16 weist den ringförmigen Anschlagpuffer 28 auf.
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Um harte Anschläge, beispielsweise metallische Anschläge der in Umfangsrichtung benachbarten Pendelmassen 3, 4 beziehungsweise 3, 5 zu verhindern, weisen die Pendelmassen 3, 4, 5 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils beidseitig an ihren Stirnseiten die Anschlagpuffer 29, 30, 31, 32 auf, die mittels des Ringteils 33 die Bolzen 14, 15, 17, 18 umschließen und mittels der einander zugewandten Anschlagflächen 34 gegenseitig weiche Anschläge zueinander bilden. Zum Schutz der Anschlagpuffer 29, 30, 31, 32 bei vollständig beanspruchter Dämpfungskapazität dieser sind radial außerhalb dieser die metallischen Anschläge 35 durch die Pendelmassenelemente 8, 9, 10, 11, 12, 13 gebildet. Hierzu ist bei kraftloser Berührung der Anschlagflächen 34 zweier gegenüberliegender Anschlagpuffer 29, 30 beziehungsweise 31, 32 der Umfangsspalt 36 zwischen den Anschlägen 35 eingestellt.
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Die 2 zeigt im Detail der 1 die aneinander gelegten Anschlagflächen 34 der Anschlagpuffer 30, 32 mit dem verbleibenden Umfangsspalt 36 der metallischen Anschläge 35 der Pendelmassen 3, 5. Diesbezüglich handelt es sich um einen Rücksprung der Anschläge 35 gegenüber den Anschlagflächen 34, wenn auch die Anschlagpuffer 30, 32 sich an dem Rücksprung 37 der Pendelmassen 3, 5 gegenüber den Anschlägen 35 abstützen.
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Die 3 zeigt das Fliehkraftpendel 1 in geschnittener Teilansicht mit Sicht auf den Anschlagpuffer 31 bei weggelassenem Pendelflansch 2 (1). Der Anschlagpuffer 31 umgreift mittels seines Ringteils 33 den die Pendelmassenelemente 8, 9 verbindenden Bolzen 14, so dass dieser auch unter belastenden Umständen verliersicher auf dem Bolzen 14 aufgenommen bleibt. An der Stirnseite der von den Pendelmassenelementen 8, 9 gebildeten Pendelmasse 3 übergreift die Anschlagplatte 38 des Anschlagpuffers 31 die Pendelmassenelemente 8, 9 axial vollständig. Die Anschlagplatte 38 weist die Anschlagfläche 34 auf. Die Abstützung des Anschlagpuffers 31 erfolgt mittels des Ringteils 33 an dem Bolzen 14 und mittels der Anschlagplatte 38 an den Rücksprüngen 37 der Pendelmassenelemente 8, 9.
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Die 4 zeigt eine 3D-Ansicht eines der Anschlagpuffer 29, 30, 31, 32. Diese sind einteilig als Formteil aus Elastomer, beispielsweise Gummi hergestellt und weisen das Ringteil 33, die Anschlagplatte 38 und die Anschlagfläche 34 auf. Im Bereich der Abstützung gegenüber den Pendelmassenelementen sind nach oben und unten die Materialverstärkungen 39 vorgesehen. Die Fläche der Anschlagplatte 38 am Übergang zum Ringteil 33 verringert sich gegenüber der Anschlagfläche 34. Die Anschlagfläche 34 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen plan ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fliehkraftpendel
- 2
- Pendelflansch
- 3
- Pendelmasse
- 4
- Pendelmasse
- 5
- Pendelmasse
- 6
- Wälzlager
- 7
- Wälzlager
- 8
- Pendelmassenelement
- 9
- Pendelmassenelement
- 10
- Pendelmassenelement
- 11
- Pendelmassenelement
- 12
- Pendelmassenelement
- 13
- Pendelmassenelement
- 14
- Bolzen
- 15
- Bolzen
- 16
- Bolzen
- 17
- Bolzen
- 18
- Bolzen
- 19
- Ausschnitt
- 20
- Ausschnitt
- 21
- Ausschnitt
- 22
- Ausschnitt
- 23
- Wälzkörper
- 24
- Wälzkörper
- 25
- Ausschnitt
- 26
- Ausschnitt
- 27
- Ausschnitt
- 28
- Anschlagpuffer
- 29
- Anschlagpuffer
- 30
- Anschlagpuffer
- 31
- Anschlagpuffer
- 32
- Anschlagpuffer
- 33
- Ringteil
- 34
- Anschlagfläche
- 35
- Anschlag
- 36
- Umfangsspalt
- 37
- Rücksprung
- 38
- Anschlagplatte
- 39
- Materialverstärkung
- D
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009042836 A1 [0002]
- DE 102009042812 A1 [0002]
- DE 102011082188 A1 [0002]
