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Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Fliehkraftpendel in einem Antriebsstrang an Bord eines Kraftfahrzeugs.
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In einem Antriebsstrang, beispielsweise an Bord eines Kraftfahrzeugs, werden eine Drehbewegung und ein Drehmoment übertragen. An Bord des Kraftfahrzeugs kann insbesondere eine Übertragung zwischen einem Antriebsmotor und einem Antriebsrad erfolgen. Dem Drehmoment bzw. der Drehbewegung kann eine Ungleichförmigkeit überlagert sein, die ein Antriebsverhalten beeinträchtigen oder eine Geräuschbelästigung hervorrufen kann. Zur Verringerung einer solchen Ungleichförmigkeit kann ein Fliehkraftpendel im Antriebsstrang vorgesehen sein. Das Fliehkraftpendel umfasst einen Pendelflansch und eine Pendelmasse, die in der Drehebene verschiebbar am Pendelflansch angebracht ist. Dabei ist die Pendelmasse auf einer Pendelbahn geführt, die durch eine Art Kulissenführung vorbestimmt ist. Dabei ist am Pendelflansch eine Ausnehmung vorgesehen, durch die sich ein Bolzen von der Pendelmasse aus axial erstreckt.
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In einer Ausführungsform liegt die Aussparung vollständig im Pendelflansch. Da der Pendelflansch üblicherweise mittels Stanzen hergestellt wird, muss eine Materialstärke in radialer Richtung außerhalb der Ausnehmung relativ groß bemessen sein, wodurch radialer Bauraum verloren geht. In einer anderen Ausführungsform ist die Ausnehmung auf einer radialen Außenseite mittels eines Gummis geschlossen. Dabei besteht die Gefahr, dass die radial nach außen gerichtete Anlagekraft des Bolzens den Gummi dauerhaft lenkt, sodass die Pendelmasse eine vorbestimmte Pendelbahn am Pendelflansch nicht mehr einhält. Die Funktion des Fliehkraftpendels kann dadurch beeinträchtigt sein.
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Als Stand der Technik wird beispielsweise auf die
FR 3 010 472 A1 verwiesen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Fliehkraftpendel anzugeben. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Fliehkraftpendels mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
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Ein Fliehkraftpendel umfasst einen Pendelflansch, der um eine Drehachse drehbar ist, wobei in den Pendelflansch eine Ausnehmung eingebracht ist, eine Pendelmasse, die axial neben dem Pendelflansch liegt und ein an der Pendelmasse angebrachtes Führungselement, das sich axial durch die Ausnehmung erstreckt. Dabei ist die Ausnehmung auf ihrer radial äußeren Seite geöffnet und die Öffnung ist durch ein Halteelement geschlossen.
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Durch das Begrenzen der Ausnehmung durch zwei unterschiedliche Elemente, die aneinandergefügt sind, kann das Halteelement dediziert so beschaffen sein, dass es in radialer Richtung nur wenig aufträgt. Das Führungselement kann daher am Pendelflansch relativ weiter außen liegen, wodurch Bauraum frei werden kann. In einer Ausführungsform kann eine Masse des Pendelflanschs dadurch erhöht sein, wobei die Masse als Schwungmasse um die Drehachse wirken kann. Das Halteelement wird bevorzugterweise im Bereich des Führungselements auf seiner radial äußeren Seite nicht durch Material des Pendelflanschs abgestützt. Insbesondere dann, wenn der Pendelflansch durch Stanzen hergestellt wird, kann ein relativ breiter, radial außen liegender Rand des Pendelflanschs als Begrenzung der Aussparung für das Führungselement eingespart werden.
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In einer Ausführungsform ist zwischen dem Führungselement und der Ausnehmung ein elastisches Element angebracht. In unterschiedlichen Varianten kann das elastische Element am Führungselement oder am Halteelement vorgesehen sein. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Führungselement eine im Wesentlichen zylindrische Form auf und das elastische Element ist drehbar auf dem Führungselement angebracht. Das elastische Element kann insbesondere radial symmetrisch zu einer Erstreckungsachse des Führungselements ausgeformt sein.
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Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Pendelflansch im Bereich der Ausnehmung eine radiale Einbuchtung trägt. Auf das Halteelement wirkende Kräfte können dadurch im Wesentlichen auf radiale Kräfte beschränkt sein. In Umfangsrichtung wirkende Kräfte können zumindest teilweise durch den Pendelflansch aufgenommen werden.
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Zur Befestigung des Führungselements am Pendelflansch sind unterschiedliche Ausführungsformen denkbar, die unter Umständen miteinander kombiniert werden können. Da sich das Halteelement üblicherweise in Umfangsrichtung erstreckt, können beispielsweise an beiden Enden unterschiedliche Befestigungsarten verwendet werden.
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In einer Ausführungsform ist das Halteelement mittels einer radialen Nietverbindung am Pendelflansch gehalten. Dabei kann das Nietelement einstückig am Pendelflansch ausgebildet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Halteelement stoffschlüssig am Pendelflansch gehalten. Die stoffschlüssige Verbindung kann insbesondere durch Schweißen, bevorzugterweise durch Laserschweißen hergestellt sein.
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In noch einer weiteren Ausführungsform ist das Halteelement in radialer Richtung und in Umfangsrichtung formschlüssig am Pendelflansch angebracht. Bevorzugterweise ist der Formschluss so ausgebildet, dass das Halteelement in axialer Richtung am Pendelflansch montiert werden kann. Eine Sicherung des Halteelements in axialer Richtung kann durch Klemmkraft im Bereich des Formschlusses gewährleistet sein.
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Es ist besonders bevorzugt, dass das Halteelement aus einem Blechstreifen herstellbar ist. Dadurch kann das Halteelement besonders kostengünstig hergestellt werden.
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In einer Ausführungsform umfasst das Halteelement mehrere, radial versetzte Elemente. Im Fall von Blechstreifen können beispielsweise radial versetzt mehrere Blechstreifen vorgesehen sein. Dadurch kann das Halteelement leicht herstellbar und trotzdem in radialer Richtung hoch belastbar sein.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Halteelement an seinen Enden radial nach innen gebogen, sodass das Führungselement in und gegen die Umfangsrichtung durch das Halteelement gesichert ist. Im Extremfall kann das Halteelement ringförmig gebogen sein, wobei ein in Umfangsrichtung vorderes und ein hinteres Ende des Halteelements so nahe zueinander liegen können, dass das Führungselement nur noch radial nach innen oder gar nicht mehr durch Material des Pendelflanschs gesichert ist.
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
- 1 ein Fliehkraftpendel und
- 2-4 weitere Ausführungsformen des Fliehkraftpendels von 1
darstellt.
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1 zeigt ein Fliehkraftpendel 100, insbesondere zur Anwendung in einem Antriebsstrang, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug. Insbesondere kann das Fliehkraftpendel 100 an einem Wandler, einer Doppelkupplung, einer Anfahrkupplung, einer Lastschaltkupplung oder eines Dämpfers vorteilhaft eingesetzt werden. Das Fliehkraftpendel 100 umfasst einen Pendelflansch 110, der um die Drehachse 105 drehbar angeordnet ist, sowie eine Pendelmasse 115, die axial versetzt zum Pendelflansch 110 angeordnet ist. In der dargestellten Ausführungsform wird ein innen liegender Pendelflansch 110 verwendet, wobei die Pendelmasse 115 zwei Pendelelemente 120 umfasst, die auf unterschiedlichen axialen Seiten des Pendelflanschs 110 liegen und miteinander verbunden sind. Die dem Betrachter zugewandte Pendelmasse 115 ist nicht dargestellt. In einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform sind zwei Pendelflansche 110 vorgesehen, wobei axial zwischen den Pendelflanschen 110 die Pendelmasse 115 angebracht ist. In beiden Ausführungsformen ist die Pendelmasse 115 auf die gleiche Weise am Pendelflansch 110 gehalten bzw. gesichert. Dabei erstreckt sich von der Pendelmasse 115 ein Führungselement 125 axial durch eine Ausnehmung 130, die in den Pendelflansch 110 eingebracht ist. Dabei liegt die Ausnehmung 130 radial so weit außen im Pendelflansch 110, dass die Ausnehmung 130 auf ihrer radial äußeren Seite geöffnet ist. Anders ausgedrückt ist wenigstens auf einem Abschnitt der Ausnehmung 130 radial außen kein Material des Pendelflanschs 110 vorgesehen.
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Die Ausnehmung 130 ist auf ihrer radialen Außenseite mittels eines Halteelements 135 abgedeckt, das vom Pendelflansch 110 verschieden ist. Dazu kann das Halteelement 135 aus einem Blechstreifen herstellbar sein. Die Dicke des Blechs erstreckt sich dabei vorzugsweise in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 105. In einer Ausführungsform sind mehrere Bleche vorgesehen, die radial nebeneinander liegen und gemeinsam das Halteelement 135 bilden. Das Führungselement 125 ist in der durch das Halteelement 135 radial außen abgedeckten Ausnehmung 130 in der Drehebene in alle Richtungen gesichert. Dabei sind unterschiedliche Konstellationen möglich, welche Kräfte durch das Halteelement 135 und welche durch Konturen des Pendelflanschs 110 aufgenommen werden. In der dargestellten Ausführungsform trägt der Pendelflansch 110 eine Einbuchtung 140, die einen Teil der Ausnehmung 130 bildet. Die Einbuchtung 140 erstreckt sich von einem Umfang um die Drehachse 105 radial nach innen. Auf diese Weise ist das Führungselement 125 radial nach innen sowie in und gegen die Umfangsrichtung um die Drehachse 105 durch Material des Pendelflanschs 110 gehalten. Lediglich radial nach außen wirkende Kräfte wirken auf das Halteelement 135. In einer anderen Ausführungsform kann die Einbuchtung 140 flacher sein, sodass auch in und gegen die Umfangsrichtung wirkende Kräfte zumindest teilweise auf das Halteelement 135 wirken. In noch einer weiteren Ausführungsform ist das Halteelement 135 U-förmig gebogen und radial nach innen geöffnet. In und gegen die Umfangsrichtung gerichtete Kräfte werden dabei vollständig vom Halteelement 135 aufgenommen. Liegen Befestigungspunkte des Halteelements 135 am Pendelflansch 110 nahe genug beieinander, so können radial nach innen wirkende Kräfte auch nicht durch den Pendelflansch 110, sondern durch das Halteelement 135 selbst aufgenommen werden. Das Halteelement 135 bildet dabei eine Art Ring auf der radialen Außenseite des Pendelflanschs 110.
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Zwischen dem Führungselement 125 und Begrenzungen der Ausnehmung 130, kann ein elastisches Element 145 vorgesehen sein. In der dargestellten Ausführungsform ist das elastische Element 145 am Führungselement 125 befestigt. Das Führungselement 125 kann im Bereich des elastischen Elements 145 zylindrisch ausgeformt sein, sodass das elastische Element 145 ring- oder rollenförmig um das Führungselement 125 herum angebracht sein kann. Dabei ist insbesondere bevorzugt, dass das elastische Element 145 um das Führungselement 125 herum drehbar ist, sodass es auf einer Begrenzung der Ausnehmung 130 abrollen kann. In einer anderen Ausführungsform ist das elastische Element 145 am Halteelement 135 und/oder an einer Begrenzung des Pendelflanschs 110 angebracht.
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In der Ausführungsform von 1 erfolgt die Befestigung des Halteelements 135 am Pendelflansch 110 mittels Nietelementen 150, die bevorzugterweise einstückig am Pendelflansch 110 ausgebildet sind. Die Nietelemente 150 erstrecken sich bevorzugterweise in radialer Richtung, sodass eine radiale Presskraft zum Verformen des Nietkopfs und zum Befestigen des Halteelements 135 am Pendelflansch 110 erforderlich ist. Dadurch können Nietverbindungen gebildet sein, die das Halteelement 135 spielfrei am Pendelflansch 110 halten.
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2 zeigt das Fliehkraftpendel 100 von 1 in einer weiteren Ausführungsform. Hier ist das Halteelement 135 mit dem Pendelflansch 110 verschweißt, vorzugsweise mittels Laserschweißen. An einem in Umfangsrichtung weisenden Ende des Halteelements 135 kann sich die Schweißnaht insbesondere in axialer Richtung, bezogen auf die Drehachse 105, erstrecken.
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3 zeigt noch eine weitere Ausführungsform des Fliehkraftpendels 100 von 1. Hier ist eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Halteelement 135 und dem Pendelflansch 110 implementiert. Wie in den Ausführungsformen der 1 und 2 ist auch hier das Halteelement 135 aus einem Blechstreifen herstellbar. Enden des Halteelements 135, die in bzw. gegen die Umfangsrichtung um die Drehachse 105 weisen, sind bevorzugterweise derart geformt, dass sie sich in axialer Richtung in korrespondierende Aufnahmen 155 am Pendelflansch 110 einführen lassen. Dazu können die Enden insbesondere wie in der Darstellung von 3 aufgerollt und optional radial nach innen gebogen sein. Der Formschluss zwischen dem Halteelement 135 und dem Pendelflansch 110 ist bevorzugterweise derart, dass das Halteelement 135 sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung am Pendelflansch 110 gehalten ist. Eine axiale Sicherung des Halteelements 135 am Pendelflansch 110 kann beispielsweise mittels Klemmkraft im Bereich der Aufnahmen 155 erfolgen.
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4 zeigt noch eine weitere Ausführungsform des Fliehkraftpendels 100 von 1. Hier ist das Halteelement 135 als Konturelement ausgeführt, das in radialer Richtung, bezogen auf die Drehachse 105, keine konstante Dicke aufweist, sodass es nicht aus einem Blech herstellbar ist. Der Formschluss erfolgt auf entsprechende Weise wie oben mit Bezug auf 3 beschrieben wurde. Das Halteelement 135 ist jedoch so hergestellt, dass ein Umformen, insbesondere im Bereich der Aufnahmen 155, nicht erforderlich ist. Von den Aufnahmen 155 aus kann sich das Halteelement 135 wie dargestellt nicht in radialer Richtung, sondern zunächst in axialer Richtung erstrecken. Die Begrenzungskontur der Ausnehmung 130 in der Drehebene um die Drehachse 105 kann so insbesondere im Bereich eines Übergangs zwischen dem Halteelement 135 und dem Pendelflansch 110 stufenärmer gehalten sein. Eine Abroll- oder Gleitbewegung des Führungselements 125 bzw. des elastischen Elements 145 an der Begrenzung kann daher erleichtert sein. Eine Pendelbahn der Pendelmasse 115 am Pendelflansch 110 kann so glatter sein.
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Die mit Bezug auf die 1 bis 4 beschriebenen Varianten zur Befestigung des Halteelements 135 am Pendelflansch 110 können auch miteinander kombiniert sein. Beispielsweise können unterschiedliche Enden des Halteelements 135 in Umfangsrichtung um die Drehachse 105 mittels unterschiedlicher Methoden am Pendelflansch 110 befestigt werden. In einer anderen Ausführungsform können auch mehrere Methoden zur Befestigung eines Endes des Halteelements 135 herangezogen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fliehkraftpendel
- 105
- Drehachse
- 110
- Pendelflansch
- 115
- Pendelmasse
- 120
- Pendelelemente
- 125
- Führungselement
- 130
- Ausnehmung
- 135
- Halteelement
- 140
- Einbuchtung
- 145
- elastisches Element
- 150
- Nietelement
- 155
- Aufnahme
