DE102014220560A1

DE102014220560A1 - Fliehkraftpendel

Info

Publication number: DE102014220560A1
Application number: DE201410220560
Authority: DE
Inventors: Stephan Maienschein
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-11-08
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2015-05-13
Also published as: CN104806695A; CN104806695B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei das Fliehkraftpendel drehbar um einen Drehachse ist, wobei ein Pendelflansch und wenigstens ein Pendelmassenpaar vorgesehen ist, wobei das Pendelmassenpaar eine erste Pendelmasse und eine zweite Pendelmasse umfasst, wobei der Pendelflansch wenigstens eine Ausnehmung mit einer Ausnehmungskontur umfasst, wobei die beiden Pendelmassen mittels wenigstens einem Abstandsbolzen verbunden, der durch die Ausnehmung des Pendelflanschs geführt ist, wobei an dem Abstandsbolzen eine Dämpfungsvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Hohlkammerstruktur ausgebildet ist, bei einem Berührkontakt zwischen der Hohlkammerstruktur und der Ausnehmungskontur einen Fluidaustausch zwischen einem Inneren der Hohlkammerstruktur und einer Umgebung der Hohlkammerstruktur zu bereitzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Es sind Fliehkraftpendel bekannt, die einen Pendelflansch aufweisen, der mit weiteren Komponenten eines Antriebsstrangs koppelbar ist. Das Fliehkraftpendel umfasst wenigstens ein Pendelmassenpaar, das eine erste Pendelmasse und eine zweite Pendelmasse umfasst. Die beiden Pendelmassen sind beidseitig des Pendelflanschs gegenüberliegend angeordnet und mittels Abstandsbolzen miteinander verbunden. Im Pendelflansch ist eine Ausnehmung vorgesehen, durch die der Abstandsbolzen geführt ist. Die Pendelmassen werden über Führungsmittel geführt, um eine Pendelbewegung durchzuführen. Dabei kann der Abstandsbolzen an einer Ausschnittskontur der Ausnehmung im Pendelflansch anschlagen. Dies führt zu einer Geräuschentwicklung. Um diese zu reduzieren, wird umfangsseitig des Abstandsbolzens ein hülsenartig ausgebildetes Gummielement vorgesehen, das zwischen dem Abstandsbolzen und der Ausschnittskontur liegt und das Anschlagen des Abstandsbolzens an der Ausschnittskontur dämpft.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Fliehkraftpendel bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels eines Fliehkraftpendels gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Fliehkraftpendel dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Fliehkraftpendel einen Pendelflansch und wenigstens ein Pendelmassenpaar umfasst. Das Fliehkraftpendel ist ferner drehbar um eine Drehachse. Das Pendelmassenpaar umfasst eine erste Pendelmasse und eine zweite Pendelmasse. Der Pendelflansch umfasst wenigstens eine Ausnehmung mit einer Ausnehmungskontur. Die beiden Pendelmassen sind mittels wenigstens einem Abstandsbolzen, der durch die Ausnehmung des Pendelflanschs geführt ist, verbunden. Ferner ist eine an dem Abstandsbolzen angeordnete Dämpfungsvorrichtung vorgesehen. Die Dämpfungsvorrichtung umfasst eine Hohlkammerstruktur, wobei die Hohlkammerstruktur ausgebildet ist, bei einem Berührkontakt zwischen der Hohlkammerstruktur und der Ausnehmungskontur einen Fluidaustausch zwischen einem Inneren der Hohlkammerstruktur und einer Umgebung der Hohlkammerstruktur zu bereitzustellen.
Auf diese Weise kann ein besonders leises und geräuscharmes Fliehkraftpendel bereitgestellt werden. Ferner ist die Hohlkammerstruktur deutlich robuster als bisher zur Dämpfung eingesetzte Gummielemente, so dass das Fliehkraftpendel eine erhöhte Lebensdauer aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Hohlkammerstruktur eine erste Kammer und wenigstens eine zweite Kammer auf. Die erste Kammer ist mittels einer Kammerwand von der zweiten Kammer getrennt. Dadurch können innerhalb der Kammer auftretende Schallwellen, resultierend durch das Anschlagen der Dämpfungsvorrichtung an der Ausnehmungskontur, absorbiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist in der Kammerwand wenigstens eine Durchgangsöffnung vorgesehen, wobei die Durchgangsöffnung die erste Kammer mit der zweiten Kammer fluidisch verbindet. Dadurch kann ein Schalldruck von der ersten Kammer in die zweite Kammer weitergeleitet werden, wobei durch die Durchleitung durch die Durchgangsöffnung der Schalldruck in der zweiten Kammer geringer ist als in der ersten Kammer, so dass insgesamt eine Schallübertragung von der Außenkontur hin zum Abstandsbolzen beim Anschlagen der Dämpfungsvorrichtung an der Ausschnittskontur gedämpft wird.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Dämpfungsvorrichtung wenigstens ein Schutzelement, wobei das Schutzelement zwischen der Hohlkammerstruktur und dem Pendelflansch und/oder wenigstens einer Pendelmasse angeordnet ist, wobei das Schutzelement ausgebildet ist, einen direkten Kontakt der Hohlkammerstruktur mit dem Pendelflansch und/oder wenigstens einer der Pendelmassen zu verhindern. Dadurch kann eine ungewollte Abtragung bzw. Abschleifung der Hohlkammerstruktur beim Anschlagen an der Ausschnittskontur vermieden werden. Dadurch kann eine langzeitstabile Dämpfung über die Lebensdauer des Fliehkraftpendels hinweg gewährleistet werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Schutzelement umfangsseitig an der Hohlkammerstruktur angeordnet und verhindert einen direkten Kontakt der Hohlkammerstruktur mit der Ausschnittskontur. Auf diese Weise kann eine umfangsseitige Erosion der Hohlkammerstruktur vermieden werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Hohlkammerstruktur eine erste Seitenfläche und das Schutzelement eine zweite Seitenfläche, wobei die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche einer der beiden Pendelmassen zugewandt sind, wobei die erste Seitenfläche zu einer Stirnfläche der zugewandten Pendelmasse einen ersten Abstand und die zweite Seitenfläche zu der Stirnfläche der zugewandten Pendelmasse einen zweiten Abstand aufweist, wobei der erste Abstand geringer ist als der zweite Abstand. Dadurch wird gewährleistet, dass das Schutzelement nicht an den Pendelmassen anliegt und aufgrund der radial außen liegenden Anordnung eine mögliche Trennung zwischen Schutzelement und Hohlkammerstruktur durch auf das Schutzelement wirkende Drehmomente vermieden werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Abstandsbolzen eine Längsachse, wobei die Längsachse parallel zu der Drehachse angeordnet ist, wobei sich das Schutzelement radial vom Abstandsbolzen bezogen auf die Längsachse nach außen erstreckt. Dadurch kann diese Ausgestaltung, also wenn das Schutzelement zwischen Hohlkammerstruktur und Pendelmasse angeordnet ist, ein Scheuern der Hohlkammerstruktur an der Pendelmasse verhindern, so dass eine seitliche Erosion der Hohlkammerstruktur vermieden werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Dämpfungsvorrichtung wenigstens eine Führungshülse, wobei die Führungshülse zwischen der Hohlkammerstruktur und dem Abstandsbolzen angeordnet und ausgebildet ist, einen direkten Kontakt der Hohlkammerstruktur mit dem Abstandsbolzen zu verhindern. Dadurch kann die Dämpfungsvorrichtung auf einfache Weise auf den Abstandsbolzen in der Fertigung des Fliehkraftpendels aufgeschoben werden, ohne dass die Hohlkammerstruktur beim Aufschieben des Dämpfungselements auf den Abstandsbolzen beschädigt werden kann. Diese Beschädigung wird wirksam durch die Führungshülse vermieden, so dass eine besonders hohe Fertigungsqualität bei der Herstellung eines Fliehkraftpendels bereitgestellt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Hohlkammerstruktur einen ersten Hohlkammerabschnitt und einen zweiten Hohlkammerabschnitt. Die Dämpfungsvorrichtung umfasst ferner ein Stabilisierungselement. Das Stabilisierungselement ist axial zwischen dem ersten Hohlkammerabschnitt und dem zweiten Hohlkammerabschnitt angeordnet. Das Schutzelement ist umfangsseitig des ersten und/oder zweiten Hohlkammerabschnitts der Hohlkammerstruktur angeordnet und mit dem Stabilisierungselement verbunden. Dadurch kann eine besonders stabile und robuste Dämpfungsvorrichtung bereitgestellt werden, da mögliche elastische Verformungen des ersten Hohlkammerabschnitts der Hohlkammerstruktur oder des zweiten Hohlkammerabschnitts der Hohlkammerstruktur nur vermindert auf den jeweils anderen Hohlkammerabschnitt der Hohlkammerstruktur übertragen werden.
In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich das Stabilisierungselement von radial innen nach radial außen bezogen auf die Längsachse des Abstandsbolzens. Das Schutzelement ist umfangsseitig des ersten und/oder des zweiten Hohlkammerabschnitts der Hohlkammerstruktur angeordnet. Das Schutzelement ist mit dem Stabilisierungselement verbunden. Auf diese Weise kann eine besonders gute Kraftübertragung der Anschlagskräfte von dem Schutzelement auf den Abstandsbolzen bei gleichzeitiger Schalldämpfung durch die Hohlkammerstruktur gewährleistet werden. Dadurch kann ein besonders stark schwankendes Drehmoment, wobei ein stark schwankendes Drehmoment zu starken Anschlagskräften führt, mittels des Fliehkraftpendels getilgt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weisen die Kammern wenigstens 70 Prozent eines Gesamtvolumens der Hohlkammerstruktur auf und/oder weisen die Kammern eine Erstreckung von kleiner 1000 Mikrometer auf. Vorzugsweise weisen wenigstens 40 Prozent der Kammern des Gesamtvolumens der Hohlkammerstruktur eine Erstreckung von kleiner 500 Mikrometer und größer 1 Mikrometer, auf. Insbesondere vorteilhafterweise weisen wenigstens 10 Prozent des Gesamtvolumens der Kammern eine Erstreckung größer 1 Mikrometer und kleiner 10 Mikrometer auf.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Hohlkammerstruktur wenigstens einen der folgenden Werkstoffe umfasst: poröses Material, organische Werkstoffe, Faserwerkstoff, Cellulosefaser, Baumwolle, Kohlefaser, Glasfaser, Metallfaser, Stahlfaser, Aramidfaser, Mineralfaser, Latex, Epoxydharz, Harz, Eisenoxid, Celite, Kieselgrur, Graphit, Mineralfaser.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein Fliehkraftpendel mit einer Dämpfungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 einen Ausschnitt des in 1 gezeigten Längsschnitts im Bereich der in 1 gezeigten Dämpfungsvorrichtung;
3 einen vergrößerten Ausschnitt der in 2 gezeigten Dämpfungsvorrichtung;
4 einen Längsschnitt durch eine Dämpfungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
5 einen Längsschnitt durch einer Variante der in 4 gezeigten Dämpfungs vorrichtung;
6 einen Längsschnitt durch eine Dämpfungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
7 einen Längsschnitt durch eine Dämpfungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform;
8 einen Längsschnitt durch eine Dämpfungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform; und
9 einen Ausschnitt durch einen Längsschnitt durch eine Dämpfungsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform.
1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Fliehkraftpendel 10 mit einer Dämpfungsvorrichtung 15 gemäß einer ersten Ausführungsform. 2 zeigt einen Ausschnitt des in 1 gezeigten Längsschnitts im Bereich der Dämpfungsvorrichtung 15. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der in 2 gezeigten Dämpfungsvorrichtung 15.
Das Fliehkraftpendel 10 ist drehbar um eine Drehachse 20 gelagert. Das Fliehkraftpendel 10 kann dabei Teil eines Antriebsstrangs sein und mittels einer der Komponenten des Antriebsstrangs gekoppelt werden. Das Fliehkraftpendel 10 umfasst einen Pendelflansch 25 und ein Pendelmassenpaar 30. Das Pendelmassenpaar 30 umfasst eine erste Pendelmasse 35, die in 1 linksseitig des Pendelflanschs 25 angeordnet ist. Ferner umfasst das Pendelmassenpaar 30 eine zweite Pendelmasse 40, die rechtsseitig gegenüberliegend zur ersten Pendelmasse 35 an dem Pendelflansch 25 angeordnet ist. Der Pendelflansch 25 weist eine erste Ausnehmung 45 auf. Die erste Ausnehmung 45 erstreckt sich dabei parallel zu der Drehachse 20 durch den Pendelflansch 25 etwa auf radialer Höhe des Pendelmassenpaars 30. Die Pendelmassen 35, 40 weisen eine zweite Ausnehmung 50 auf. Auch die zweite Ausnehmung 50 ist dabei parallel zu der Drehachse 20 verlaufend angeordnet. Durch die Ausnehmungen 45, 50 erstreckt sich ein Abstandsbolzen 55, der die Pendelmassen 35, 40 miteinander verbindet. Der Abstandsbolzen 55 weist eine Längsachse 60 auf, die parallel zu der Drehachse 20 angeordnet ist. Die Pendelmassen 35, 40 werden über eine nicht dargestellte Kulissenführung entlang einer Pendelbahn in einer Pendelbewegung geführt.
Der Abstandsbolzen 55 weist einen Ausnehmungsabschnitt 65 und beidseitig des Ausnehmungsabschnitts 65 angeordnete Befestigungsabschnitte 70 auf. Der Ausnehmungsabschnitt 65 ist in der ersten Ausnehmung 45 des Pendelflanschs 25 angeordnet. Die Befestigungsabschnitte 70 sind in jeweils der zweiten Ausnehmung 50 der jeweiligen Pendelmasse 35, 40 angeordnet. Der Befestigungsabschnitt 70 weist einen geringeren Durchmesser auf als der Ausnehmungsabschnitt 65. Zwischen dem Befestigungsabschnitt 70 und dem Ausnehmungsabschnitt 65 ist ein Absatz 75 vorgesehen, an dem eine Stirnfläche 80 der Pendelmassen 35, 40, die dem Pendelflansch 25 zugewandt ist, anliegt. Am jeweiligen Längsende des Abstandsbolzens 55 ist eine Nietverbindung 85 vorgesehen, die die Pendelmasse 35, 40 gegen den Absatz 75 verspannt und so die Pendelmassen 35, 40 miteinander verbindet. Selbstverständlich ist auch denkbar, die beiden Pendelmassen 35, 40 auf eine andersartige Weise zu verbinden.
Umfangsseitig des Abstandsbolzens 55 ist in der ersten Ausnehmung 45 eine Dämpfungsvorrichtung 90 vorgesehen. Die Dämpfungsvorrichtung 90 weist einen hohlzylindrischen Abschnitt 95 auf, der umfangsseitig mit einer inneren Umfangsfläche 96 den Abstandsbolzen 55 am Ausnehmungsabschnitt 65 umgreift. Radial, bezogen auf die Längsachse 60 des Abstandsbolzens 55, grenzt außenseitig ein Verjüngungsabschnitt 100 an den hohlzylindrischen Abschnitt 95 an. Der Verjüngungsabschnitt 100 weist eine abnehmende Breite in Richtung der Längsachse 60 radial von innen nach außen hin auf. Radial außenseitig weist die Dämpfungsvorrichtung 90 eine Anschlagsfläche 105 die einer äußeren Umfangsfläche der Dämpfungsvorrichtung 90 entspricht.
Die erste Ausnehmung 45 weist eine Ausschnittskontur 110 auf. Die Ausschnittskontur 110 ist entsprechend einer Pendelbewegung, die durch die nicht dargestellte Kulissenführung der Pendelmassen 35, 40 am Pendelflansch 25 erzeugt wird, ausgebildet.
Die Dämpfungsvorrichtung 90 umfasst eine Hohlkammerstruktur 115 mit einer im Inneren der Hohlkammerstruktur 115 angeordneten Vielzahl von Kammern 120, 125. Die Kammern 120, 125 sind in den 1 bis 3 schematisch dargestellt und können in ihrer geometrischen Ausgestaltung selbstverständlich auch andersartig ausgebildet sein. Dabei ist eine erste Kammer 120 durch eine Kammerwand 130 von der zweiten Kammer 125 getrennt. Die Kammerwand 130 weist eine Durchgangsöffnung 135 auf, die die erste Kammer 120 fluidisch mit der zweiten Kammer 125 verbindet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass in der Kammerwand 130 mehrere Durchgangsöffnungen 135 vorgesehen sind. Auch ist denkbar, dass ein Teil der Kammern 120, 125 mittels Trennwänden 130 verbunden sind, in denen keine Durchgangsöffnungen 135 vorgesehen sind, aber andere Kammern 120, 125 mittels Durchgangsöffnung 135 in den Kammerwänden 130 verbunden sind. Ferner sind in der Ausführungsform die Kammern 120, 125 mit den Kammerwänden 130 rautenförmig in der Dämpfungsvorrichtung 90 angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Kammern 120, 125 bzw. einen andersartigen Querschnitt aufweisen. Auch ist denkbar, dass die Kammern 120, 125 jeweils unterschiedliche Volumina aufweisen. Ferner können die Kammerwände 130, 140 auch gekrümmt oder zickzack verlaufend ausgebildet sein.
Die Dämpfungsvorrichtung 90 umfasst eine Begrenzungswand 140, die die Hohlkammerstruktur 115 sowohl stirnseitig als auch umfangsseitig begrenzt. In der Begrenzungswand 140 sind zusätzliche weitere Durchgangsöffnungen 145 vorgesehen, die einen Teil oder alle an die Begrenzungswand 140 angrenzenden Kammern 120, 125 mit einer Umgebung 150, die beispielsweise einem Kupplungsinnenraum entspricht, fluidisch verbindet. Dadurch kann durch die weiteren Durchgangsöffnungen 145 ein in der Umgebung 150 vorherrschendes Fluid, beispielsweise ein in einer Kupplungseinrichtung vorliegendes Kühlfluid, durch die weitere Durchgangsöffnung 145 in die erste Kammer 120 (vgl. 3) eintreten. Aus der ersten Kammer 120 kann das Fluid weiter über die ersten Durchgangsöffnungen 135 in die anderen Kammern 125 eintreten. Die Kammern 129, 125 der Hohlkammerstruktur 115 bilden mit den Durchgangsöffnungen 135, 134 eine poröse Struktur aus.
Im Betrieb des Fliehkraftpendels 10 rotiert dieses mit einer Drehzahl, die üblicherweise der Drehzahl des an dem Fliehkraftpendel 10 angeschlossenen Verbrennungsmotors entspricht, um die Drehachse 20. Die Kammern 120, 125 in unbelastetem Zustand durch ein Kühlfluid, das in einem Gehäuse einer Dämpfungseinrichtung dessen Bestandteil das Fliehkraftpendel ist, angeordnet ist, zumindest teilweise geflutet. Ist ein Gehäuse der Dämpfungseinrichtung, in dem das Fliehkraftpendel 10 angeordnet ist, nur teilweise mit einer Kühlfluid geflutet, so werden die in die Kühlfluid getauchten Kammer 120, 125 während des Stillstands des Fliehkraftpendels 10 und/oder während des Durchtritts durch die Kühlfluid zumindest teilweise gefüllt. Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn die Hohlkammerstruktur 115 derart ausgebildet sind, dass während des Eintauchens der Dämpfungsvorrichtung 90 wenigstens 0,25 Volumenprozent, vorzugsweise 1 Volumenprozent, eines Gesamtvolumens der Kammern 120, 125 mit Kühlfluid geflutet werden.
Die Dämpfungsvorrichtung 90 wird durch die Kopplung an dem Abstandsbolzen 55 in einer Pendelbewegung der Pendelmassen 35, 40 in der ersten Ausnehmung 45 mitgeführt. Dabei kann, je nach Pendelbewegung, die Dämpfungsvorrichtung 90 mit der Anschlagsfläche 105 an der Ausschnittskontur 110 anschlagen. Die dabei entstehenden Anschlagskräfte führen zu einer elastischen Verformung der Hohlkammerstruktur 115 und somit der Kammern 120, 125. Dabei reduziert sich ein Volumen der Kammern 120, 125, wodurch das in den Kammern 120, 125 vorhandene Kühlfluid zumindest teilweise über die Durchgangsöffnungen 135, 145 in die Umgebung 150 gedrückt wird. Dadurch reduziert die Dämpfungseinrichtung 90 besonders effektiv das Anschlagen des Abstandsbolzens 55 an der Ausschnittskontur 110. Nach dem Anschlagen verformt sich die Hohlkammerstruktur 115 wieder in ihren Ursprungszustand und nimmt dabei wieder das Kühlfluid aus der Umgebung 150 wieder in die Kammern 120, 125 auf.
4 zeigt eine Dämpfungsvorrichtung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Dämpfungsvorrichtung 200 ist ähnlich zu der in den 1 bis 3 gezeigten Ausgestaltung ausgebildet. Die Dämpfungsvorrichtung 200 weist eine ringförmig ausgestaltete Hohlkammerstruktur 115 auf. Radial außen ist an der Hohlkammerstruktur 115 ein Schutzelement 205 vorgesehen. Das Schutzelement 205 ist dabei hülsenartig ausgebildet und weist einen im Wesentlichen aus Vollmaterial gestalteten Werkstoff auf. Das Schutzelement 205 ist somit zwischen der Ausschnittskontur 110 und der Hohlkammerstruktur 115 angeordnet. Die Hohlkammerstruktur 115 weist an einer Stirnfläche 210 der Dämpfungsvorrichtung 200 eine erste Seitenfläche 215 auf. Das Schutzelement 205 weist an der Stirnfläche 210 eine zweite Seitenfläche 220 auf. Die beiden Seitenflächen 215, 220 sind dabei in einer senkrecht zur Längsachse 60 des Abstandsbolzens 55 liegenden gemeinsamen Ebene angeordnet.
Das Schutzelement 205 dient dazu, ein Abschleifen der Hohlkammerstruktur 115 während der Pendelbewegung und einen möglichen Berührkontakt der Hohlkammerstruktur 115 mit der Ausschnittskontur 110 zu vermeiden. Dadurch kann eine Erosion der Hohlkammerstruktur 115 während des Betriebs des Fliehkraftpendels 10 vermieden werden. Vorteilhafterweise ist dabei das Schutzelement 205 aus einem ähnlich harten Werkstoff wie der Pendelflansch 25 gefertigt, um einen übermäßigen Verschleiß und somit eine mögliche Partikelemission in die Umgebung des Fliehkraftpendels, 10 insbesondere in das Kühlfluid der Dämpfungseinrichtung und/oder eines Getriebes, zu vermeiden.
Um eine besonders gute Verbindung zwischen der Hohlkammerstruktur 115 und dem Schutzelement 205 bereitzustellen, ist das Schutzelement gegenüber der Hohlkammerstruktur 115 vorgespannt und stellt somit eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Hohlkammerstruktur 115 und dem Schutzelement 205 bereit. Alternativ ist auch eine stoff- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Schutzelement 205 und der Hohlkammerstruktur 115 denkbar.
5 zeigt einen Längsschnitt durch eine Variante der in 4 gezeigten Ausführungsform der Dämpfungsvorrichtung 200. Die Dämpfungsvorrichtung 200 ist im Wesentlichen identisch zu der in 4 gezeigten Ausführungsform ausgebildet. Abweichend dazu ist die Hohlkammerstruktur 115 an der ersten Seitenfläche 215 ballenförmig ausgebildet. Die Seitenfläche 215 weist dabei einen minimalen Abstand a₁ zu einer der ersten Seitenfläche 215 zugewandten Stirnseite 80 der Pendelmasse 35, 40 auf. Die zweite Seitenfläche 220 des Schutzelements 205 weist einen zweiten Abstand a₂ zu der zugewandten Stirnfläche 80 der Pendelmasse 35, 40 auf. Dabei ist der erste Abstand a₁ geringer als der zweite Abstand a₂. Durch die ballenförmige Ausgestaltung der Begrenzungswand 140 kann eine besonders gute Kraftübertragung zwischen dem Schutzelement 205 und dem Abstandsbolzen 55 bei gleichzeitig geringer Schallübertragung durch die Hohlkammerstruktur 115 gewährleistet werden.
6 zeigt einen Längsschnitt durch eine Dämpfungsvorrichtung 300 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Dämpfungsvorrichtung 300 ist ähnlich zu der in 4 gezeigten Dämpfungsvorrichtung 200 ausgebildet. Zusätzlich weist die Dämpfungsvorrichtung 300 eine Führungshülse 305 auf, die radial innenseitig an einer inneren Umfangsfläche 96 der Hohlkammerstruktur 115 angeordnet ist. Die Führungshülse 305 hat den Vorteil, dass beim Aufschieben der Dämpfungsvorrichtung 300 auf den Abstandsbolzen 55 ein Verkippen der Dämpfungsvorrichtung 300 und somit eine mögliche Beschädigung der Hohlkammerstruktur 115 vermieden wird.
Die Seitenflächen 215, 220 sowie eine dritte Seitenfläche 315 der Führungshülse 305, die der Stirnfläche 80 der Pendelmasse 35, 40 zugewandt ist, sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Seitenflächen 215, 220, 315 in unterschiedlichen Ebenen angeordnet und somit in axialer Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind.
Zwischen der Führungshülse 305 und dem Schutzelement 205 erstreckt sich radial von innen nach außen, bezogen auf die Längsachse 60, die Hohlkammerstruktur 115. Die Hohlkammerstruktur 115 ist wie in den 1 bis 3 erläutert ausgebildet und dient dazu, eine Übertragung der Anschlagskraft zwischen dem Schutzelement 205 auf die Führungshülse 305 zu reduzieren. Dadurch kann ein besonders leises Fliehkraftpendel 10 bereitgestellt werden.
Die Führungshülse 305 ist vorteilhafterweise aus dem gleichen Material wie das Schutzelement 205 und/oder der Hohlkammerstruktur 115 gefertigt. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Führungshülse 305 ein andersartiges Material als die Hohlkammerstruktur 115 und/oder das Schutzelement 205 aufweist. Um ein besonders verschleißarmes Fliehkraftpendel 10 bereitzustellen, kann die Führungshülse 305 beispielsweise aus gesintertem Material hergestellt werden, um verbesserte Gleiteigenschaften der Führungshülse 305 an dem Abstandsbolzen 55 im Bereich des Ausnehmungsabschnitts 65 bereitzustellen. Alternativ ist denkbar, dass die Führungshülse 305 mit dem Ausnehmungsabschnitt 65 des Abstandsbolzens 55 eine Pressverbindung eingeht, um einen zuverlässigen Sitz der Dämpfungsvorrichtung 300 an dem Abstandsbolzen 55 zu gewährleisten.
7 zeigt einen Längsschnitt durch eine Dämpfungsvorrichtung 400 gemäß einer vierten Ausführungsform. Die Dämpfungsvorrichtung 400 umfasst die Hohlkammerstruktur 115, die, ähnlich wie in 1 bis 3 gezeigt, ringförmig ausgebildet ist. Abweichend dazu weist die Hohlkammerstruktur 115 keinen Verjüngungsabschnitt 100 auf. An den ersten Seitenflächen 215 der Hohlkammerstruktur 115 ist jeweils ein Schutzelement 405 angeordnet, wobei sich das Schutzelement 405 radial vom Abstandsbolzen 55 nach außen bezogen auf die Längsachse 60 des Abstandsbolzens 55 sich erstreckt. Das Schutzelement 405 ist vorteilhafterweise aus einem Vollwerkstoff gefertigt, um einen besonders hohen Schutz gegenüber der Hohlkammerstruktur 115 bereitzustellen. Das Schutzelement 405 ist somit zwischen der Hohlkammerstruktur 115 und den Pendelmassen 35, 40 angeordnet. Dadurch kann ein Schleifen der Pendelmasse 35, 40 und/oder eine mögliche Beschädigung der Hohlkammerstruktur 115 durch ein mögliches Kippen der Pendelmassen 35, 40 während einer Pendelbewegung der Pendelmassen 35, 40 oder in der Montage des Fliehkraftpendels 10 vermieden werden. Das Schutzelement 405 weist dabei eine geringere radiale Erstreckung, bezogen auf die Längsachse 60 des Abstandsbolzens 55, auf als die Hohlkammerstruktur 115. Dadurch wird sichergestellt, dass das Schutzelement 405 nicht an der Ausschnittskontur 110 des Pendelflanschs 25 anschlägt.
8 zeigt einen Längsschnitt durch eine Dämpfungsvorrichtung 500 gemäß einer fünften Ausführungsform. Die Dämpfungsvorrichtung 500 ist ähnlich zu den in den 1 bis 7 gezeigten Dämpfungsvorrichtungen ausgebildet. Die Dämpfungsvorrichtung 500 umfasst ebenso die Hohlkammerstruktur 115. Die Hohlkammerstruktur 115 umfasst einen ersten Hohlkammerabschnitt 505 und einen zweiten Hohlkammerabschnitt 510. Der erste Hohlkammerabschnitt 505 ist in axialer Richtung durch ein Stabilisierungselement 515, das zwischen dem ersten Hohlkammerabschnitt 505 und dem zweiten Hohlkammerabschnitt 510 angeordnet ist, getrennt. Das Stabilisierungselement 515 erstreckt sich radial von innen nach außen hin und ist radial außenseitig mit dem Schutzelement 205 verbunden. Das Schutzelement 205 ist ähnlich wie in 6 gezeigt ausgestaltet. Das Stabilisierungselement 515 weist einen größeren Innendurchmesser auf als die beiden Hohlkammerabschnitte 505, 510. Dadurch wird verhindert, dass über das Stabilisierungselement 515 Schall zwischen dem Abstandsbolzen 55 und dem Stabilisierungselement 515 übertragen werden kann. Somit liegt ausschließlich in 8 die Hohlkammerstruktur 115 an dem Abstandsbolzen 55 umfangsseitig an. Selbstverständlich ist auch denkbar die Führungshülse 305 vorzusehen, jedoch ist vorteilhafterweise die Führungshülse 305 beabstandet zu dem Stabilisierungselement 515 angeordnet. Durch das Stabilisierungselement 515 wird verhindert, dass bei einem heftigen Anschlagen der Dämpfungsvorrichtung 500 an der Ausschnittskontur 110 des Pendelflanschs 20 die Hohlkammerstruktur 115 radial außenseitig überbeansprucht wird. Durch das Stabilisierungselement 515 wird die Anschlagskraft in radial innenliegendere Bereiche der Hohlkammerstruktur 115 bezogen auf die Längsachse 60 eingebracht, so dass die Hohlkammerstruktur 115 gleichmäßiger über die radiale Erstreckung als in 6 gezeigt beim Anschlagen belastet wird. Dadurch kann insgesamt eine robustere Dämpfungsvorrichtung 500 bereitgestellt werden.
9 einen Ausschnitt durch einen Längsschnitt durch eine Dämpfungsvorrichtung 600 gemäß einer sechsten Ausführungsform. Die Dämpfungsvorrichtung 600 ist ähnlich zu der in den 1 bis 8 gezeigten Dämpfungsvorrichtungen ausgebildet. Abweichend dazu weist die Hohlkammerstruktur 115 zahlreiche Fasern 605 auf die aneinander beispielsweise im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufend angeordnet sind. Selbstverständlich sind auch andere Ausrichtungen denkbar. Die Fasern 605 weisen einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Andere Querschnitte sind auch denkbar. Die Fasern 605 sind komprimiert angeordnet so dass sich zwischen den Fasern die Kammern 120, 125 ausbilden. Die Kammern sind über die Durchgangsöffnungen 125 miteinander und über die weiteren Durchgangsöffnungen mit der Umgebung verbunden. Die Kammern 120, 125 weisen in der Ausführungsform durch die Gestaltung der Fasern 605 einen länglichen Querschnitt auf. Zusätzlich haben die Fasern 605 den Vorteil, dass diese selbst durch eine elastische Verformung das Anschlagen des Abstandsbolzens 55 an der Ausschnittskontur 110 dämpfen. Auch durch die Fasern 605 wird eine Porösität bereitgestellt, die zur Aufnahme des Kühlfluids in die Kammern 120, 125 dient.
Die Hohlkammerstruktur 115 der in den 1 bis 9 gezeigten Dämpfungsvorrichtungen 15, 200, 300, 400, 500 kann beispielsweise folgende Werkstoffe aufweisen: poröses Material, organische Werkstoffe, Faserwerkstoff, Cellulosefaser, Baumwolle, Kohlefaser, Glasfaser, Metallfaser, Stahlfaser, Aramidfaser, Mineralfaser, Latex, Epoxydharz, Harz, Eisenoxid, Celite, Kieselgrur, Graphit. Dabei kann mittels Aramidfaser und/oder Kohlefaser und/oder Glasfaser und/oder Mineralfaser die Festigkeit der Hohlkammerstruktur erhöht werden. Mittels Celite/Kieselgrur, Graphit, Eisenoxid kann eine Fluidspeicherfähigkeit der Hohlkammerstruktur 115 erhöht werden.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Kammern 120, 125 wenigstens 70 Prozent eines Gesamtvolumens der Hohlkammerstruktur 115 auf und/oder weisen die Kammern eine Erstreckung von kleiner 1000 Mikrometer auf. Vorzugsweise weisen wenigstens 40 Prozent der Kammern 120, 125 des Gesamtvolumens der Hohlkammerstruktur 115 eine Erstreckung von kleiner 500 Mikrometer und größer 1 Mikrometer, auf. Insbesondere vorteilhafterweise weisen wenigstens 10 Prozent des Gesamtvolumens der Kammern 120, 125 eine Erstreckung größer 1 Mikrometer und kleiner 10 Mikrometer auf.
Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn die Hohlkammerstruktur 115 wenigstens eine Steifigkeit von 100 Newton pro Millimeter aufweist. Dadurch wird vermieden, dass die Hohlkammerstruktur 115 beim Anschlagen zu stark elastisch nachgibt und sich möglicherweise das Stabilisierungselement 515 und/oder das Schutzelement 205 von der Hohlkammerstruktur 115 ablösen kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in den 1 bis 8 gezeigten Ausführungsformen der Dämpfungsvorrichtung 15, 200, 300, 400, 500 beispielhaft sind. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die in den 1 bis 8 gezeigten Merkmale untereinander kombiniert werden, um so eine besonders stabile oder für die Anwendung günstige Dämpfungsvorrichtung 15, 200, 300, 400, 500 bereitzustellen. So kann beispielsweise die in 8 gezeigte Schutzelement 205 mit dem Stabilisierungselement 515 mit der in 7 gezeigten Schutzelement 405 kombiniert werden, um so die Hohlkammerstruktur 115 sowohl in axialer als auch radialer Richtung vor einer möglichen Erosion der Hohlkammerstruktur 115 und somit vor einer Beschädigung des Fliehkraftpendels 10 zu schützen. Ferner kann durch diesen Schutz auch gewährleistet werden, dass keine möglichen bei der Erosion entstehenden Partikel in einen Kühlölkreislauf eines Getriebes eingebracht werden, die möglicherweise auch eine Kupplung und/oder ein Getriebe beschädigen.
Bezugszeichenliste

10: Fliehkraftpendel
15: Dämpfungsvorrichtung
20: Drehachse
25: Pendelflansch
30: Pendelmassenpaar
35: Erste Pendelmasse
40: Zweite Pendelmasse
45: Erste Ausnehmung
50: Zweite Ausnehmung
55: Abstandsbolzen
60: Längsachse
65: Ausnehmungsabschnitt
70: Befestigungsabschnitt
75: Absatz
80: Stirnfläche
85: Nietverbindung
90: Dämpfungsvorrichtung
95: Zylindrischer Abschnitt
96: Innere Umfangsfläche
100: Verjüngungsabschnitt
105: Anschlagsfläche
110: Ausschnittskontur
115: Hohlkammerstruktur
120: Erste Kammer
125: Zweite Kammer
130: Kammerwand
135: Durchgangsöffnung
140: Begrenzungswand
145: Weitere Durchgangsöffnung
150: Umgebung
200: Dämpfungsvorrichtung
205: Schutzelement
210: Stirnfläche
215: Erste Seitenfläche
220: Zweite Seitenfläche
300: Dämpfungsvorrichtung
305: Führungshülse
315: Seitenfläche
400: Dämpfungsvorrichtung
405: Schutzelement
500: Dämpfungsvorrichtung
505: Erster Hohlkammerabschnitt
510: Zweiter Hohlkammerabschnitt
515: Stabilisierungselement
600: Dämpfungsvorrichtung
605: Faser

Claims

Fliehkraftpendel (10) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, – wobei das Fliehkraftpendel (10) drehbar um einen Drehachse (20) ist, – wobei ein Pendelflansch (25) und wenigstens ein Pendelmassenpaar (30) vorgesehen ist, – wobei das Pendelmassenpaar (30) eine erste Pendelmasse (35) und eine zweite Pendelmasse (40) umfasst, – wobei der Pendelflansch (25) wenigstens eine Ausnehmung (45) mit einer Ausnehmungskontur (110) umfasst, – wobei die beiden Pendelmassen (35, 40) mittels wenigstens einem Abstandsbolzen (55) verbunden, der durch die Ausnehmung (45) des Pendelflanschs (25) geführt ist, – wobei an dem Abstandsbolzen (55) eine Dämpfungsvorrichtung (90; 200; 300; 400; 500) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Dämpfungsvorrichtung (90; 200; 300; 400; 500) eine Hohlkammerstruktur (115) umfasst, – wobei die Hohlkammerstruktur (115) ausgebildet ist, bei einem Berührkontakt zwischen der Hohlkammerstruktur (115) und der Ausnehmungskontur (110) einen Fluidaustausch zwischen einem Inneren (120, 125) der Hohlkammerstruktur (115) und einer Umgebung (150) der Hohlkammerstruktur (115) zu bereitzustellen.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammerstruktur (115) eine erste Kammer (120) und wenigstens zweite Kammer (125) aufweist, wobei die erste Kammer (120) von der zweiten Kammer (125) mittels wenigstens einer Kammerwand (130, 140) getrennt ist.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammerwand (130, 140) wenigstens eine Durchgangsöffnung (135) vorgesehen ist, wobei die Durchgangsöffnung (135) die erste Kammer (120) mit der zweiten Kammer (125) fluidisch verbindet.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsvorrichtung (90; 200; 300; 400; 500) wenigstens ein Schutzelement (205, 405) umfasst, – wobei das Schutzelement (205, 405) zwischen der Hohlkammerstruktur (115) und dem Pendelflansch (25) und/oder wenigstens einer Pendelmasse (35, 40) angeordnet ist, – wobei das Schutzelement (205, 405) ausgebildet ist, einen direkten Kontakt der Hohlkammerstruktur (115) mit dem Pendelflansch (25) und/oder wenigstens einer Pendelmasse (35, 40) zu verhindern.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (205, 405) umfangsseitig an der Hohlkammerstruktur (115) angeordnet ist und ein direkten Kontakt der Hohlkammerstruktur (115) mit der Ausnehmungskontur (110) verhindert.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammerstruktur (115) eine erste Seitenfläche (215) und das Schutzelement (205, 405) eine zweite Seitenfläche (220) umfasst, – wobei die erste Seitenfläche (215) und die zweite Seitenfläche (220) einer der beiden Pendelmassen (35, 40) zugewandt sind, – wobei die erste Seitenfläche (215) zu einer Stirnfläche (80) der zugewandten Pendelmasse (35, 40) einen ersten Abstand (a₁) und die zweite Seitenfläche (220) zu der Stirnfläche (80) der zugewandten Pendelmasse (35, 40) einen zweiten Abstand (a₂) aufweist, – wobei der erste Abstand (a₁) geringer ist als der zweite Abstand (a₂).
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsbolzen (55) eine Längsachse (60) umfasst, wobei die Längsachse (60) parallel zu der Drehachse (20) angeordnet ist, wobei sich das Schutzelement (205, 405) radial vom Abstandsbolzen (55) bezogen auf die Längsachse (60) nach außen erstreckt.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsvorrichtung (90; 200; 300; 400; 500) wenigstens eine Führungshülse (305) umfasst, wobei die Führungshülse (305) zwischen der Hohlkammerstruktur (115) und dem Abstandsbolzen (55) angeordnet und ausgebildet, ist einen direkten Kontakt der Hohlkammerstruktur (115) mit dem Abstandsbolzens (55) zu verhindern.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammerstruktur (115) einen ersten Hohlkammerabschnitt (505) und einen zweiten Hohlkammerabschnitt (510) umfasst, wobei die Dämpfungsvorrichtung (90; 200; 300; 400; 500) ein Stabilisierungselement (515) umfasst, wobei das Stabilisierungselement (515) zwischen dem ersten Hohlkammerabschnitt (505) und dem zweiten Hohlkammerabschnitt (510) der Hohlkammerstruktur (115) angeordnet ist.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisierungselement (515) axial zwischen dem ersten Hohlkammerabschnitt (505) und dem zweiten Hohlkammerabschnitt (510) angeordnet ist, wobei das Schutzelement (205, 405) umfangsseitig des ersten und/oder zweiten Hohlkammerabschnitts (505, 510) der Hohlkammerstruktur (115) angeordnet ist und mit dem Stabilisierungselement (515) verbunden ist.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (120, 125) wenigstens 70 Prozent eines Gesamtvolumens der Hohlkammerstruktur (115) aufweisen und/oder dass die Kammern (120, 125) dabei eine Erstreckung von kleiner 1000 Mikrometer aufweisen, wobei vorzugsweise wenigstens 40 Prozent der Kammern (120, 125) des Gesamtvolumens der Hohlkammerstruktur (115) eine Erstreckung von kleiner 500 Mikrometer und größer 1 Mikrometer aufweisen, wobei insbesondere vorteilhafterweise wenigstens 10 Prozent des Gesamtvolumens der Kammern (120, 125) eine Erstreckung größer 1 Mikrometer und kleiner 10 Mikrometer aufweisen.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammerstruktur (115) wenigstens einen der folgenden Werkstoffe umfasst: poröses Material, organische Werkstoffe, Faserwerkstoff, Cellulosefaser, Baumwolle, Kohlefaser, Glasfaser, Metallfaser, Stahlfaser, Mineralfaser, Aramidfaser, Latex, Epoxydharz, Harz, Eisenoxid, Celite, Kieselgrur, Graphit.