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Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel zur Tilgung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, mit Pendelmassen, Führungsrollen und einer Trägereinrichtung, an der die Pendelmassen mittels Führungsrollen und einer Kulissenführung beweglich geführt werden, wobei jede der Pendelmassen zwei Teilmassen aufweist, mittels derer die Pendelmasse die Trägereinrichtung beidseitig übergreift, wobei jede der Führungsrollen entlang ihrer Längserstreckung einen zentralen Abschnitt mit einem ersten Durchmesser D1 und zwei Endabschnitte mit je einem zweiten Durchmesser D2 aufweist und wobei jede der Kulissenführungen durch mindestens eine Kulissenausnehmung einer ersten Art in jeder der Pendelmassen und durch mindestens eine Kulissenausnehmung einer zweiten Art in der Trägereinrichtung gebildet wird, wobei jede der Führungsrollen zum Führen der Pendelmassen mit ihren Endabschnitten in einer der Kulissenausnehmungen der ersten Art und mit ihrem zentralen Abschnitt in einer der Kulissenausnehmungen der zweiten Art abrollen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem Fliehkraftpendel.
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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 die Fliehkraftpendeleinrichtung, 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.
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Die
DE 10 2006 028 556 A1 zeigt ein Fliehkraftpendel zur Tilgung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs sowie eine als Zweimassenschwungrad ausgebildete Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem solchen Fliehkraftpendel in dem entsprechenden Antriebsstrang. Das Fliehkraftpendel umfasst eine einteilige, flanschartige Trägereinrichtung und mehrere an der Trägereinrichtung angeordnete Pendelmassen. Die Trägereinrichtung bildet zwei Führungsflächen, entlang der die Pendelmassen mittels einer Kulissenführung und der Führungsrollen beweglich geführt werden, wobei jede der Pendelmassen zwei Teilmassen aufweist, mit denen die Pendelmasse die Trägereinrichtung beidseitig übergreift. Dabei sind die Pendelmassen entlang von Pendelbahnen mittels Kulissenführungen mit Umfangs- und Radialanteil verlagerbar angeordnet. Jede der Führungsrollen weist entlang ihrer Längserstreckung einen zentralen Abschnitt (Rollenbund) mit einem größeren ersten Durchmesser und zwei Endabschnitte (Schäfte) mit je einem kleineren zweiten Durchmesser auf. Bei dieser Ausgestaltung des Fliehkraftpendels kann jedoch nicht immer gewährleistet werden, dass der Rollenbund die flanschartige Trägereinrichtung vollständig unterstützt. Um diese Unterstützung sicherzustellen, müssten Abstandselemente eingesetzt werden.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Fliehkraftpendel und eine Reibungskupplung mit Fliehkraftpendel zu schaffen, die die genannten Schwierigkeiten unter Verzicht auf Abstandselemente überwinden.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Bei dem erfindungsgemäßen Fliehkraftpendel ist vorgesehen, dass der zweite Durchmesser D2 größer ist als der erste Durchmesser D1 (D2 > D1). Die Rollen des erfindungsgemäßen Fliehkraftpendels mit derart ausgebildeten Führungsrollen gewährleisten, dass die volle Tragfläche der Trägereinrichtung ohne zusätzliche Abstandselemente abgestützt wird. Dabei zentrieren die Rollen nicht (nur) die Pendelmasse gegenüber der Trägereinrichtung, sondern (auch) sich selbst gegenüber der Trägereinrichtung. Die Rollen können sowohl hülsenartig, also mit einem sich axial erstreckenden Durchbruch, oder massiv ausgebildet sein.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die Trägereinrichtung als Trägerflansch oder zumindest als flanschartige Trägereinrichtung ausgebildet ist.
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Grundsätzlich können die Führungsrollen selbstverständlich einstückig ausgebildet sein. In diesem Fall müssen die Rolle in die Trägereinrichtung „eingefädelt“ werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass jede der Führungsrollen aus mehreren Bauelementen zusammengesetzt aufgebaut ist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung sind die Führungsrollen also aus Einzelteilen zusammengesetzt aufgebaut.
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Bei dieser Ausgestaltung mit den aus mehreren Bauelementen zusammengesetzten Führungsrollen ist insbesondere vorgesehen, dass eines der Bauelemente als Hülse mit einem umlaufenden Ringbund zur Ausbildung des einen der Endabschnitte einer der Führungsrollen und mit einem Absatz ausgebildet ist. Ein Abschnitt der Hülse zwischen Ringbund und Absatz bildet den zentralen Abschnitt (Mittelabschnitt) der Führungsrollen. Ferner ist mit Vorteil vorgesehen, dass ein anderes der Bauelemente als ein auf die Hülse aufbringbarer Ring zur Ausbildung des anderen der Endabschnitte einer der Führungsrollen ausgebildet ist. Der Ring wird dazu wiederum benachbart zu dem zentralen Abschnitt positioniert. Der Absatz dient dabei als (Axial-)Anschlag für den Ring. Ringbund und Ring bilden die Endabschnitte mit dem (größeren) zweiten Durchmesser während der (Rumpf-)Abschnitt der Hülse zwischen Ringbund und Absatz den zentralen Abschnitt mit dem (kleineren) ersten Durchmesser bereitstellt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eines der Bauelemente als ein die anderen Bauelemente der entsprechenden Führungsrolle tragendes Bauelement ausgebildet ist, die die anderen Bauelemente miteinander verbindet. Dieses weitere Bauelement ist insbesondere als eine Niete ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Übergänge zwischen den Abschnitten jeder der Führungsrollen gestuft ausgebildet.
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Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Trägereinrichtung Ausnehmungsbereiche auf, wobei die beiden Teilmassen jeder der Pendelmassen in diesen Ausnehmungsbereichen miteinander verbunden sind. Die Trägereinrichtung ist beispielsweise flanschartig ausgebildet und weist an ihrem Außenumfang alternierend angeordnet Umfangsbereiche auf, die entweder als nach außen vorspringende Umfangsbereiche oder -im Gegensatz dazu- als Ausnehmungsbereiche bezeichnet werden können. Die Kulissenführungen sind dann beispielsweise in den nach außen vorspringenden Umfangsbereichen ausgebildet.
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Bei der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung mit Fliehkraftpendel ist vorgesehen, dass das Fliehkraftpendel als vorstehend genanntes Fliehkraftpendel ausgebildet ist. Die gängigen Ausführungsformen und die generelle Funktion von Drehmomentübertragungseinrichtungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs sind aus einer Vielzahl von Patentanmeldungen wie beispielsweise der eingangs erwähnten
DE 10 2006 028 556 A1 und anderen Dokumenten der Anmelderin bekannt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung ist vorgesehen, dass diese Drehmomentübertragungseinrichtung eine Drehschwingungsdämpfungseinrichtung, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, aufweist, wobei das Fliehkraftpendel an dieser Drehschwingungsdämpfungseinrichtung angeordnet ist. Die Drehmomentübertragungseinrichtung ist insbesondere eine Reibungskupplung.
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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 zeigen:
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1: eine Seitenansicht eines Fliehkraftpendels gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
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2: einen Schnitt durch eine Pendelmasse, die Trägereinrichtung und eine einstückige Führungsrolle im Bereich entlang der in 1 eingezeichneten Schnittebene A-A,
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3: eine Schnittdarstellung durch eine Hälfte einer aus mehreren Bauelementen zusammengesetzten Führungsrolle,
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4: eine Schnittdarstellung eines Schnitts durch das Fliehkraftpendel entlang der in 1 eingezeichneten Schnittebene B-B,
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5: eine Schnittdarstellung eines Schnitts durch das Fliehkraftpendel entlang der in 1 eingezeichneten Schnittebene C-C und
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6: eine weitere Seitenansicht des Fliehkraftpendels aus 1, jedoch bei Pendelvollausschlag und
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7: eine dreidimensionale Ansicht des Fliehkraftpendels aus 1.
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Die 1 zeigt ein Fliehkraftpendel 10 zur Tilgung von Drehschwingungen in einer semitransparenten Seitenansicht. Ein solches Fliehkraftpendel 10 ist ein Drehschwingungstilger, der insbesondere in den Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen Verwendung findet. Basis des Fliehkraftpendels 10 ist eine Trägereinrichtung 12, die im gezeigten Beispiel als Trägerflansch 14 ausgebildet ist. Der Trägerflansch 14 ist im Groben ringscheibenförmig ausgebildet und weist an seinem Außenumfang alternierend angeordnet Umfangsbereiche auf, die entweder als nach außen vorspringende Umfangsbereiche 16 oder -im Gegensatz dazu- als Ausnehmungsbereiche 18 ausgebildet sind. Im gezeigten Beispiel weist die Trägereinrichtung 12 je zwei Bereich der beiden Arten 16, 18 auf.
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Neben der Trägereinrichtung 12 besitzt das Fliehkraftpendel 10 weiterhin auch mehrere (im gezeigten Beispiel zwei) Pendelmassen 20. Diese Pendelmassen 20 weisen jeweils zwei Teilmassen 22, 24 auf (was in den Darstellungen der 2, 4, 5 und 7 gut erkennbar ist), die ihrerseits jeweils als nierenförmige Platten beziehungsweise Plattenstapel ausgestaltet sind. In 1 ist jeweils nur eine der Teilmassen 22, 24 gezeigt. Jede der Pendelmassen 20 übergreift mit ihren beiden Teilmassen 22, 24 die Trägereinrichtung 12 im Bereich der nach außen vorspringenden Umfangsbereiche 16 beidseitig. Die beiden Seiten der Trägereinrichtung 12 bilden dabei zwei Führungsflächen 26, 28, entlang der die Pendelmassen 20 mittels zweiteiliger Kulissenführungen 30, 32 und Führungsrollen 32 beweglich geführt werden. Die Kulissenführungen 30, 32 sind jeweils in den nach außen vorspringenden Umfangsbereichen 16 ausgebildet, wobei jede der Pendelmassen 20 mittels je einer der zweiteiligen Kulissenführungen 30, 32 und je einer Führungsrolle 34 pro Teil 30, 32 der entsprechenden Kulissenführung 30, 32 beweglich geführt wird. Dabei ergibt sich jeweils eine Pendelbahn der Pendelmassen 20 mit Umfangs- und Radialanteil.
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Jeder Teil 30, 32 der Kulissenführungen ist durch mindestens eine Kulissenausnehmung 36 einer ersten Art in den Teilmassen 22, 24 jeder der Pendelmassen 20 und durch Kulissenausnehmungen 38 einer zweiten Art in der Trägereinrichtung 12 gebildet. Die Teilmassen 22, 24 jeder der Pendelmassen 20 sind in je einem der Ausnehmungsbereiche 28 über Verbindungselemente 40 miteinander verbunden. Die Verbindungselemente 40 sind dabei als Nieten ausgebildet.
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Die 2 zeigt einen Schnitt durch eine der Pendelmassen 20, die Trägereinrichtung 12 und eine einstückig ausgeführte Führungsrolle 34 im Bereich einer der Kulissenführungen 32 entlang der in 1 eingezeichneten Schnittebene A-A. Die Führungsrolle 34 ist entlang ihrer Längserstreckung in drei Abschnitte 42, 44, 46 aufgeteilt, wovon einer ein zentraler Abschnitt 42 und die anderen beiden Endabschnitte 44, 46 sind. In ihrem zentralen Abschnitt 42 weist die Führungsrollen 34 einen ersten Durchmesser D1 auf und in ihren zwei Endabschnitten 44, 46 je einen zweiten Durchmesser D2. Dabei ist der zweite Durchmesser D2 deutlich größer als der erste Durchmesser D1. Es gilt D2 > D1. Auch die anderen Führungsrollen 34 sind entsprechend ausgebildet. Die in 2 dargestellte Führungsrolle 34 ist dabei hülsenartig ausgebildet und weist einen entlang der Rollachse 48 verlaufenden Durchbruch auf.
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Die Führungsrolle 34 rollt zum Führen der entsprechenden Pendelmasse 20 (mit Teilmassen 22, 24) mit ihren Endabschnitten 44, 46 in der der Kulissenausnehmungen der ersten Art 30 und mit ihrem zentralen Abschnitt 42 in der Kulissenausnehmung der zweiten Art 38 ab.
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Die 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Führungsrolle 34. Diese Führungsrolle 34 ist aus mehreren Bauelementen 50, 52, 54 zusammengesetzt aufgebaut. Eines der Bauelemente 50 ist als Hülse mit einem umlaufenden Ringbund 56 zur Ausbildung des einen der Endabschnitte 44 der Führungsrolle 34 und mit einem Absatz 58 ausgebildet. Ein Abschnitt der Hülse 50 zwischen Ringbund 56 und Absatz 58 bildet den zentralen Abschnitt (Mittelabschnitt) 42 der Rolle 34. Ein anderes der Bauelemente 52 ist als ein auf die Hülse 50 aufgebrachter Ring zur Ausbildung des anderen der Endabschnitte 46 der Führungsrolle 34 ausgebildet. Der Ring 52 wird dazu wiederum benachbart zu dem zentralen Abschnitt 42 positioniert. Der Absatz 58 dient dabei als (Axial-)Anschlag für den Ring 52. Ringbund 56 und Ring 52 bilden die Endabschnitte 44, 46 mit dem (größeren) zweiten Duchmesser D2 während der Rumpf der Hülse 50 im Abschnitt 58 den zentralen Abschnitt 42 mit dem (kleineren) ersten Durchmesser D1 bereitstellt. Ein weiteres der Bauelemente 54 ist als ein die anderen Bauelemente 50, 52 der entsprechenden Führungsrolle 34 tragendes Bauelement -nämlich als eine Niete- ausgebildet, die die anderen Bauelemente 50, 52 mittels seiner Nietköpfe miteinander verbindet.
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Die 4 zeigt eine Schnittdarstellung eines Schnitts durch das Fliehkraftpendel 10 entlang der in 1 eingezeichneten Schnittebene B-B. Dieser Schnitt verläuft durch die komplette Trägereinrichtung 12 auf Höhe der Verbindungselemente 40 beider Pendelmassen 20. In dieser Darstellung der 4 und insbesondere in der dargestellten Vergrößerung ist gut erkennbar, dass die Teilmassen 22, 24 jeder der Pendelmassen 20 in je einem der Ausnehmungsbereiche 28 über die als Nieten ausgebildeten Verbindungselemente 40 miteinander verbunden sind.
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Die 5 zeigt eine Schnittdarstellung eines Schnitts durch die Trägereinrichtung 12 und eine der Pendelmassen 20 entlang der in 1 eingezeichneten gestuften Schnittebene C-C. Diese Schnittebene C-C geht durch einen ersten vorspringenden Umfangsbereich 16, einen zweiten vorspringenden Umfangsbereich 16 und einen dazwischenliegenden Ausnehmungsbereich 18. In den vorspringenden Umfangsbereichen 16 ist jeweils ein Teil einer Kulissenausnehmung der ersten Art 30 in den Teilmassen 22, 24 der Pendelmasse 20 erkennbar. Im Ausnehmungsbereich 18 die Verbindung zwischen diesen Teilmassen 22, 24 über die Verbindungselemente 40.
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Die 6 zeigt eine weitere Seitenansicht des in 1 gezeigten Fliehkraftpendels 10, jedoch bei Vollausschlag der Pendelmassen 20. Dabei befinden sich die Führungsrollen 34 in den jeweiligen Teilen 30, 32 der Kulissenführung der jeweiligen Pendelmasse 20 an den Enden der jeweiligen Kulissenausnehmungen 36, 38.
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Die 7 zeigt schließlich eine dreidimensionale Ansicht des in 1 gezeigten Fliehkraftpendels 10. In dieser Darstellung ist die Zweiteilung der Pendelmassen 20 und die Ausbildung der Trägereinrichtung 12 als Trägerflansch 14 besonders gut sichtbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fliehkraftpendel
- 12
- Trägereinrichtung
- 14
- Trägerflansch
- 16
- Umfangsbereich, radial vorspringend
- 18
- Ausnehmungsbereich
- 20
- Pendelmasse
- 22
- Teilmasse
- 24
- Teilmasse
- 26
- Führungsfläche
- 28
- Führungsfläche
- 30
- Kulissenführung, erster Teil
- 32
- Kulissenführung, zweiter Teil
- 34
- Führungsrolle
- 36
- Kulissenausnehmung, erste Art
- 38
- Kulissenausnehmung, zweite Art
- 40
- Verbindungselement
- 42
- Abschnitt, zentraler
- 44
- Endabschnitt
- 46
- Endabschnitt
- 48
- Rollachse
- 50
- Bauelement (Hülse)
- 52
- Bauelement (Ring)
- 54
- Bauelement (Niete)
- 56
- Ringbund
- 58
- Absatz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006028556 A1 [0003, 0013]
