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Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Fliehkraftpendeleinrichtungen weisen üblicherweise zumindest ein Flanschelement auf, welches antriebsseitig angeordnet ist und an welchem Pendelmassen als Fliehgewichte verlagerbar angelenkt angeordnet sind. Dabei sind auch Varianten von Fliehkraftpendeleinrichtungen bekannt, bei welchen an einem Flanschelement beiderseits des Flanschelements Pendelmassen angeordnet sind und es sind auch Fliehkraftpendeleinrichtungen bekannt, bei welchen zwei parallel angeordnete Flanschelemente vorgesehen sind, wobei die Pendelmassen zwischen den Flanschelementen angeordnet sind. Dabei ist die jeweilige Pendelmasse durch jeweils zumindest eine Führungsbahn im Flansch als auch in der Pendelmasse und mittels zumindest eines Rollenelements verlagerbar geführt, wobei das Rollenelement in die jeweiligen Führungsbahnen eingreift.
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Aus einer älteren Anmeldung P160878-00DE der Anmelderin ist eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit Pendelmassen bekannt, bei welcher der Aufbau der Fliehkraftpendeleinrichtung derart offenbart ist, dass die Rotationsbewegung der Pendelmasse um den eigenen Schwerpunkt erfolgt und es einen Punkt auf der Pendelmasse gibt, welcher während der Pendelbewegung der Pendelmasse seinen radialen Abstand zur Drehachse der Fliehkraftpendeleinrichtung nicht ändert. Dieser Punkt ist ein isoradialer Punkt. Man nennt solche Fliehkraftpendeleinrichtungen gelegentlich auch Isoradialpendel. Bei diesem Aufbau der Fliehkraftpendeleinrichtung ist es möglich, alle Pendelmassen mit Hilfe eines Synchronrings als Koppelelement zu koppeln und so eine sehr gute Synchronisierung der Pendelmassen bzw. der Pendelbewegung der Pendelmassen zu erreichen.
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Trotz sehr guter Synchronisation der Pendelmassen ist bei großen Schwingwinkeln bzw. in Start/Stopp-Betriebssituationen möglich, dass die Pendelmassen bzw. die Rollenelemente auf das Ende der Führungsbahn treffen bzw. anschlagen. In diesem Fall wird die Pendelmasse abrupt abgebremst, wobei die komplette Energie der Pendelmasse schlagartig über die Rollenelemente in den Flansch eingeleitet wird. Dies führt zu einem lauten Anschlaggeräusch und kann aufgrund der großen Kontaktkräfte auch zu einer Schädigung der Führungsbahn der Pendelmasse, der Führungsbahn des Flanschs und/oder der Rollenelemente führen.
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Aus diesem Grund wird bei manchen Fliehkraftpendeleinrichtungen ein Anschlagpuffer eingesetzt, der aus Gummi besteht und zwischen Pendelmasse und Flansch angebracht ist.
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Ein solcher Anschlagpuffer verhindert im günstigsten Fall, dass ein Anschlagen von Pendelmasse und Rollenelement am Ende der Führungsbahn im Flansch stattfindet. Gegebenenfalls dämpft der Anschlagpuffer dieses Anschlagen aber auch nur, um die Energie des Anschlagens zu reduzieren, so dass das Anschlaggeräusch deutlich vermindert wird und die Kontaktkräfte so gering sind, dass es zu keiner Schädigung der Führungsbahnen bzw. des Rollenelements kommt. Diese Anschlagspuffer sind dabei entweder fest am Flansch oder fest an der Pendelmasse angebracht, so dass eine Krafteinleitung von der Pendelmasse über den Gummianschlagpuffer in den Flansch stattfindet.
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Ist der Anschlagpuffer am Flansch angeordnet, muss die Position des Anschlagpuffers so gewählt sein, dass ein sicherer Anschlag für die Pendelmasse bei einer Schwingung nach links gegeben ist, der Anschlagpuffer aber gleichzeitig kein Hindernis für die Nachbarpendelmasse bei einer Schwingung nach rechts darstellt bzw. umgekehrt. Dies ist jedoch schwierig zu bewerkstelligen, da die Bewegungsbahn der Pendelmasse aufgrund der unterschiedlichen Eigenrotationen der Pendelmasse asymmetrisch ist.
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Ist der Anschlagpuffer an der Pendelmasse angeordnet, müssen für dessen Bewegung zusätzliche oder größere Aussparungen im Flansch angebracht werden, die den Flansch unter Umständen unzulässig schwächen und deshalb der Schwingwinkel der Pendelmasse verkleinert werden müsste.
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In beiden oben beschriebenen Fällen kann es somit vorkommen, dass der günstige Schwingwinkel nicht erreicht werden kann, da die Positionierung des Anschlagpuffers zwischen der Pendelmasse und dem Flansch die Festigkeit der Bauteile oder die Länge der Schwingbahn negativ beeinflusst.
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Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, dass die Krafteinleitung der Pendelmasse auf den Anschlag nahezu orthogonal erfolgt, da der Anschlagpuffer möglichst nicht mit einer Querkraft belastet werden sollte, was seine Lebensdauer reduzieren würde.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fliehkraftpendeleinrichtung zu schaffen, welche insbesondere bei einem so genannten Isoradialpendel verhindert, dass die Rollenelemente bzw. die Pendelmassen ungebremst auf den Endanschlag der Führungsbahn treffen. Dadurch werden unerwünschte laute Anschlaggeräusche und gegebenenfalls auch Schädigungen des Rollenelements oder der Führungsbahn reduziert oder vermieden. Wünschenswert ist aber auch eine gute Bauraumausnutzung und dass ein günstiges Rückstellmoment erreicht wird, ohne den Flansch unzulässig zu schwächen oder die Bewegung bzw. den Schwingwinkel der Pendelmasse zu verkleinern. Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Krafteinleitung auf den Anschlagpuffer nahezu orthogonal zur Oberfläche erfolgt.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit zumindest einem um eine Drehachse verdrehbaren Flansch, welcher antriebsseitig angeordnet ist und an welchem Pendelmassen als Fliehgewichte verlagerbar angelenkt angeordnet sind, wobei die Pendelmassen an dem zumindest einen Flansch über den Umfang verteilt angeordnet sind und mittels Pendellagern an dem zumindest einen Flansch gelagert sind, wobei die Pendelmassen gegenüber dem zumindest einen Flansch mittels der aus jeweils auf Führungsbahnen des zumindest einen Flanschs und der Pendelmassen abwälzenden Rollenelementen gebildeten Pendellager im Fliehkraftfeld des Flanschs um eine Nulllage mit einem vorgegebenen Schwingwinkel pendelfähig und während einer Pendelbewegung um deren Schwerpunkt teilweise verdrehbar aufgehängt sind und wobei die Pendel- und Rotationsbewegung der Pendelmassen durch die Ausbildung der Führungsbahnen und eines ringförmigen Koppelelements vorgegeben ist, wobei die Pendelmassen mit dem Koppelelement miteinander gekoppelt sind, wobei das Koppelelement an der jeweiligen Pendelmasse an einem isoradialen Punkt angreift, wobei Anschlagdämpfungselemente vorgesehen sind, welche an der jeweiligen Pendelmasse und/oder an dem ringförmigen Koppelelement angeordnet sind, um ein Anschlagen der jeweiligen Pendelmasse an dem ringförmigen Koppelelement zu dämpfen und/oder welche an dem Flansch und/oder an dem ringförmigen Koppelelement angeordnet sind, um ein Anschlagen des Flanschs an dem ringförmigen Koppelelement zu dämpfen. Dadurch wird erreicht, dass eine erfindungsgemäße Anschlagdämpfung erreicht wird, so dass die Bauteile der Fliehkraftpendeleinrichtung geschont werden und Geräusche reduziert bzw. verhindert werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das ringförmige Koppelelement, insbesondere als Ringelement, um seinen Mittelpunkt verdrehbar angeordnet ist und insbesondere zum Flansch verdrehbar angeordnet ist. Dadurch kann das ringförmige Koppelelement auch mit einer Dämpfung eines Anschlagens eingesetzt werden.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn das ringförmige Koppelelement ein Ringelement ist, das radial innerhalb der Pendelmassen angeordnet ist, wobei das oder die Anschlagdämpfungselemente an dem Ringelement nach radial außen abragend angeordnet sind, so dass es einem radial innen liegenden Randbereich der jeweilige Pendelmasse gegenüberliegt. Dadurch kann die jeweilige Pendelmasse an dem Anschlagdämpfungselement anschlagen, wenn die Bewegung der Pendelmasse vor einem Endanschlag in Richtung des ringförmigen Koppelelements geführt wird.
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Alternativ ist es auch vorteilhaft, wenn das ringförmige Koppelelement ein Ringelement ist, das radial innerhalb der Pendelmassen angeordnet ist, wobei das oder die Anschlagdämpfungselemente an einem radial innen liegenden Randbereich der jeweiligen Pendelmasse angeordnet ist, so dass es dem Ringelement gegenüberliegt. Auch dadurch kann die jeweilige Pendelmasse mit dem Anschlagdämpfungselement an dem ringförmigen Koppelelement anschlagen, wenn die Bewegung der Pendelmasse vor einem Endanschlag in Richtung des ringförmigen Koppelelements geführt wird.
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So ist es auch vorteilhaft, wenn das jeweilige Anschlagdämpfungselement unmittelbar mit dem ringförmigen Koppelelement oder mit dem Ringelement oder mit der Pendelmasse verbunden ist. Dabei bedeutet unmittelbar, dass keine Federelemente zwischengeschaltet oder parallelgeschaltet sind.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Anschlagdämpfungselement unter Zwischenanordnung und/oder unter Parallelanordnung zumindest eines Federelements mit dem ringförmigen Koppelelement oder mit dem Ringelement oder mit der Pendelmasse verbunden ist. Dadurch kann zusätzlich oder parallel zu der Dämpfung mittels des Anschlagdämpfungselements eine Federdämpfung stattfinden, um die Dämpfung weiterhin zu verbessern.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch vorteilhaft, wenn das oder die Anschlagdämpfungselemente an dem Flansch angeordnet sind, so dass es oder sie bei Relativverdrehung von Flansch und ringförmigem Koppelelement an ein Element des ringförmigen Koppelelements anlegbar ist oder sind. Damit wird eine vorteilhafte Dämpfung zwischen dem Flansch und dem ringförmigen Koppelelement erreicht.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das oder die Anschlagdämpfungselemente an dem ringförmigen Koppelelement angeordnet ist oder sind, so dass es oder sie bei Relativverdrehung von Flansch und ringförmigem Koppelelement an ein Element des Flanschs anlegbar ist bzw. sind.
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Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel auch vorteilhaft, wenn das Anschlagdämpfungselement, insbesondere unmittelbar, mit dem ringförmigen Koppelelement oder mit dem Flansch verbunden ist. Dabei bedeutet unmittelbar, dass keine Federelemente zwischengeschaltet oder parallelgeschaltet sind. Die Dämpfung wird dann nur von den Anschlagdämpfungselementen vorgenommen, die vorgesehen sind.
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Alternativ ist es auch vorteilhaft, wenn das Anschlagdämpfungselement unter Zwischenanordnung und/oder unter Parallelanordnung zumindest eines Federelements mit dem ringförmigen Koppelelement oder mit dem Flansch verbunden ist. Dadurch kann zusätzlich oder parallel zu der Dämpfung mittels des Anschlagdämpfungselements eine Federdämpfung stattfinden, um die Dämpfung weiterhin zu verbessern.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Fliehkraftpendeleinrichtung zur Erläuterung der Erfindung,
- 2 eine schematische Darstellung einer Fliehkraftpendeleinrichtung zur Erläuterung der Erfindung,
- 3 eine schematische Darstellung einer Fliehkraftpendeleinrichtung zur Erläuterung der Erfindung,
- 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung,
- 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung,
- 6 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung,
- 7 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung,
- 8 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung,
- 9 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung,
- 10 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung,
- 11 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung, und
- 12 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung.
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Die 1 bis 3 zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer Fliehkraftpendeleinrichtung 1 zur Erläuterung des erfinderischen Gedankens und eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung 1.
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Die 1 bis 3 zeigen eine Fliehkraftpendeleinrichtung 1 mit zumindest einem um eine Drehachse 2 verdrehbaren Flansch 3, welcher antriebsseitig angeordnet ist. Der zumindest eine Flansch 3 kann beispielweise als ein Flansch 3 oder als zwei parallel angeordnete Flansche 3 ausgebildet sein. Der zumindest eine Flansch ist antriebsseitig angeordnet, was bedeutet, dass er beispielsweise von einem Antriebsstrang antreibbar ist.
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Die Fliehkraftpendeleinrichtung 1 ist mit einem Flansch 3 als Trägerelement ausgebildet gezeigt. Dabei sind durchaus Varianten bekannt, bei welchen an einem Flansch 3 beiderseits des Flanschs 3 Pendelmassen 4 angeordnet sind und es sind auch Fliehkraftpendeleinrichtungen 1 bekannt, bei welchen zwei parallel angeordnete Flansche 3 vorgesehen sind, wobei die Pendelmassen 4 zwischen den beiden Flanschen 3 angeordnet sind. Dabei ist die jeweilige Pendelmasse 4 durch jeweils zumindest eine Führungsbahn 6 im Flansch 3 als auch in der Pendelmasse 4 und mittels zumindest eines Rollenelements 7 verlagerbar geführt, wobei das Rollenelement 7 in die Führungsbahnen 6 eingreift.
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An dem zumindest einen Flansch 3 sind Pendelmassen 4 als Fliehgewichte verlagerbar angelenkt angeordnet. Die Pendelmassen 4 sind an dem zumindest einen Flansch 3 über den Umfang verteilt angeordnet und sie sind mittels Pendellagern 5 an dem zumindest einen Flansch 3 gelagert angelenkt. Dabei sind die Pendelmassen 4 gegenüber dem zumindest einen Flansch 3 mittels der aus jeweils auf Führungsbahnen 6 des zumindest einen Flanschelements 3 und der Pendelmassen 4 abwälzenden Rollenelementen 7 gebildeten Pendellagern 5 im Fliehkraftfeld des Flanschs 3 um eine Nulllage mit einem vorgegebenen Schwingwinkel (a) pendelfähig und während einer Pendelbewegung um deren Schwerpunkt (S) teilweise verdrehbar aufgehängt und damit beweglich gelagert.
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Die Pendel- und Rotationsbewegung der jeweiligen Pendelmasse 4 ist durch die Ausbildung der Führungsbahnen 6 in den Pendelmassen und in dem Flansch 3 sowie des Koppelelements 10 vorgegeben. Dadurch kann die Pendelmasse 4 eine Pendelbewegung bzw. Schwingbewegung des Schwerpunkts 8 entlang einer Schwerpunktsbahn 9 vollziehen und eine Drehbewegung der Pendelmasse 4 um den Schwerpunkt 8 vollziehen.
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Die Pendelmassen 4 sind weiterhin mit einem Koppelelement 10 miteinander gekoppelt. Dabei ist das Koppelelement 10 an der jeweiligen Pendelmasse 4 an einem isoradialen Punkt 11 angreifend ausgebildet. Der isoradiale Punkt 11 ist dabei ein Punkt, welcher während einer Pendel- und Rotationsbewegung der Pendelmassen 4 auf gleicher radialer Höhe R‘ verbleibt, wobei auch der jeweilige Abstand a der isoradialen Punkte der jeweiligen Pendelmassen 4 bei einer synchronen Bewegung der Pendelmassen 4 relativ zueinander konstant bleibt.
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Die 1 bis 3 zeigen, dass das Koppelelement 10 ein ringförmiges Koppelelement 10 ist, also ein Ringelement ist, das radial innerhalb der Pendelmassen 4 angeordnet ist. Das ringförmige Koppelelement ist verdrehbar gelagert angeordnet. Alternativ dazu kann das Koppelelement 10 auch als Ringelement ausgebildet sein, welches radial außerhalb der Pendelmassen 4 angeordnet ist. Dabei ist das Koppelelement 10 relativ zu dem zumindest einen Flansch 3 verdrehbar gelagert angeordnet. Es kann dazu mittels Lagermitteln am Flansch abgestützt und gelagert sein. Das Koppelelement 10 kann aber auch frei verdrehbar angeordnet sein.
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Das Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 zeigt, dass das Koppelelement 10 radial vorstehende Arme 12 aufweist, mittels welchen jeweils eine der Pendelmassen 4 an ihrem isoradialen Punkt 11 koppelbar sind. Für die Kopplung zwischen der jeweiligen Pendelmasse 4 und dem Koppelelement 10 bzw. dem Arm 12 sind vorzugsweise Gleit- oder Wälzlager 13 vorgesehen, was eine reibungsarme Verbindung bewirkt.
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Für die Ausbildung der Pendelmassen und deren Kopplung sowie deren Bewegungsdefinition ist es besonders vorteilhaft, wenn die Führungsbahnen 6 zur Führung der Pendel- und Rotationsbewegung der Pendelmassen 4 derart ausgebildet sind, dass die Rotationsbewegung der Pendelmasse 4 um den eigenen Schwerpunkt 8 im Verhältnis zur Pendelbewegung der Pendelmasse 4 um die Kurbelwelle bzw. deren Drehachse 2 ergibt, dass es einen Punkt auf der Pendelmasse 4 gibt, dessen Abstand R‘ zur Kurbelwellenachse als Drehachse 2 während der gesamten Pendel- und Rotationsbewegung konstant bleibt. Dies ist der jeweilige isoradiale Punkt 11.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Schwerpunktsbahn 9 der Pendelmasse 4 derart gewählt ist, dass die Schwingordnung der Pendelbewegung der Pendelmasse 4 trotz veränderlicher Eigenrotation der Pendelmasse 4 über den Schwingwinkel konstant bleibt oder einem vorgegebenen Verlauf folgt. So ist es vorteilhaft, wenn die Schwerpunktsbahn 9 der Pendelmasse 4 auf einer nach radial innen geöffneten, gekrümmten Bahn verläuft. Dabei zeigt die 1, dass der Schwerpunkt in der Mitte der Schwerpunktsbahn ist und die Pendelmasse in einer mittigen Stellung ist. In 3 ist eine ausgelenkte Position gezeigt, bei welcher die Pendelmasse 4 derart ausgelenkt ist, dass der Schwerpunkt 8 auf der Schwerpunktsbahn 9 nach rechts verschoben ist. Dabei kippt die Pendelmasse 4 mit ihrem linken Rand nach radial innen und der isoradiale Punkt 11 bleibt in seiner radialen Lage unverändert.
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Die 2 zeigt, dass je Pendelmasse 4 nur jeweils eine der Führungsbahnen 6 vorgesehen ist. Es kann alternativ aber auch sein, dass zwei Führungsbahnen 6 je Pendelmasse 4 vorgesehen sind.
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Durch eine gezielte Anpassung der Drehbewegung der Pendelmasse 4 um den eigenen Schwerpunkt 8 im Verhältnis zur Schwingung der Pendelmasse um die Kurbelwelle bzw. um die Drehachse 2 wird erreicht, dass es einen Punkt auf der Pendelmasse 4 gibt, dessen Abstand R‘ zur Kurbelwellenachse 2 während der kompletten Schwingbewegung konstant bleibt, der isoradiale Punkt 11. Gleichzeitig wird die Schwerpunktsbahn 9 der Pendelmasse 4 so angepasst, dass die Schwingordnung des Systems, trotz veränderlicher Eigenrotation der Pendelmasse 4, über den Schwingwinkel konstant bleibt bzw. einem vorgegebenen Verlauf folgt. Dadurch ist auch der Abstand a zum isoradialen Punkt 11 der benachbarten Pendelmasse 4 während der kompletten Schwingbewegung konstant, sofern beide Pendelmassen die gleiche Schwingung ausführen bzw. die gleiche Schwerpunktsbahn 9 aufweisen. Dadurch ist es möglich, die einzelnen Pendelmassen 4 mittels eines Koppelelements 10, wie beispielswiese eines Synchronrings, zu koppeln und eine Synchronisierung der Schwingbewegung der Pendelmassen 4 zu erreichen, ohne dass dadurch eine Beeinflussung der Schwingordnung erfolgt. Erst wenn die Pendelmassen 4 beginnen asynchron zu schwingen, würde sich der Abstand a zwischen den isoradialen Punkten 11 verändern, was jedoch durch das Koppelelement verhindert wird. Das Koppelelement ist dabei bevorzugt ein starres Ringelement.
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Der Vorteil in der erfindungsgemäßen Ausbildung ist, dass die Pendelmassen 4 synchron schwingen können und dabei eine gegenseitige Beeinflussung der Pendelmassen 4 bzw. eine gegenseitige Behinderung während des Schwingens im Wesentlichen nicht mehr stattfinden kann. Somit ist es möglich, auch bei niedrigen Ordnungen bzw. bei störenden Einflüssen von außen den Bauraum optimal auszunutzen und ein höheres Rückstellmoment zu erreichen, als dies ohne Synchronisation möglich wäre.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist, dass die Geräuschproblematik bei einem Start/Stopp des Motors bzw. bei einem Herunterfallen der Pendelmassen aufgrund geringer Fliehkräfte in diesem Betriebspunkt reduziert ist. Durch die Kopplung mittels des Koppelelements 10 ist es nicht mehr möglich, dass einzelne Pendelmassen aufgrund der Schwerkraft herunterfallen bzw. gegeneinander schlagen und somit störende Geräusche verursachen.
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Für die Anbindung der Pendelmasse 4 an das Koppelelement 10 kann neben der Verwendung von Wälz- oder Gleitlagern auch eine andere Form eines Gelenks, wie beispielsweise eine Blattfeder, vorgesehen sein.
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Die Lage des Koppelpunktes als isoradialer Punkt 11 kann frei gewählt werden. Bevorzugt ist jedoch ein Bereich am Rand der Pendelmasse 4, besonders bevorzugt an einem Randbereich mit möglichst großem Abstand zum Schwerpunkt 8 der Pendelmasse 4 und mit möglichst geringem Abstand zur Drehachse 2.
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Für den Verlauf von β‛, also dem Verhältnis von Änderung des Eigenrotationswinkels der Pendelmasse zu der Änderung des Schwingwinkels der Pendelmasse bezüglich der Drehachse 2, wird ein Verhältnis zwischen 0,5 bis 1,5 angestrebt. Das Verhältnis kann aber auch größer oder kleiner als der angegebene Bereich von 0,5 bis 1,5 sein, also kleiner als 0,5 oder größer als 1,5. Dabei ist zu erwähnen, dass das Winkelverhältnis bei Auslenkung der Pendelmasse, ausgehend von der in 1 gezeigten Mittellage, auch Vertexlage genannt, in positive Richtung größer 1, bei Auslenkung in negative Richtung kleiner 1 ist, oder umgekehrt.
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Das Koppelelement 10, wie der Synchronring, ist bevorzugt radial innen, insbesondere zwischen den Pendelmassen 4 und der Drehsachse 2 angebracht. Möglich ist auch eine Anordnung radial außen oder axial versetzt auf Höhe der Pendelmassen 4 denkbar.
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Das Koppelelement ist vorzugsweise mittels eines Gleitlagers oder eines Wälzlagers auf der Drehachse 2, wie einer Kurbelwelle, oder am Flansch 3 gelagert. Alternative Arten einer Lagerung oder auch Varianten ohne spezielle Lagerung des Koppelelements sind denkbar.
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Diese erläuterte Form der Synchronisierung bzw. Kopplung von Pendelmassen 4 eignet sich für alle Anwendungen, bei welchen zwei, drei, vier oder mehrere Pendelmassen 4 miteinander gekoppelt sind. Besonders vorteilhaft ist dies bei Anwendungen, bei welchen die Schwingordnung kleiner oder gleich der 2. Ordnung ist.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Gedanken ist es besonders vorteilhaft, wenn der Schwerpunkt der Pendelmasse radial über dem Kontaktpunkt des Rollenelements im Flansch 3 liegt. Die 2 zeigt ebenso vorteilhaft, dass der Schwerpunkt der Pendelmasse radial innerhalb des Kontaktpunkts des Rollenelements im Flansch liegt.
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Die 4 bis 12 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtungen, wobei die beschriebenen Details der 1 bis 3 bei den Fliehkraftpendeleinrichtungen ebenfalls optional als gegeben vorausgesetzt werden können.
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In den Ausführungsbeispielen der 4 bis 12 sind jeweils nur eine Pendelmasse beispielhaft gezeigt, wobei insbesondere mehrere über den Umfang verteilte Pendelmassen vorgesehen sind. Zur Vereinfachung der Erläuterung der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung ist jedoch nur jeweils eine dieser Pendelmassen dargestellt. Auch ist dabei nur ein Anschlagdämpfungselement gezeigt. Dennoch ist insbesondere jeder Pendelmasse ein Anschlagdämpfungselement zugeordnet, so dass bei zwei Pendelmassen auch zumindest zwei Anschlagdämpfungselemente vorgesehen sind, welche jeweils eine der Pendelmassen dämpfen.
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Somit ist zumindest ein Anschlagdämpfungselement vorgesehen, welches bzw. welche an der jeweiligen Pendelmasse und/oder an dem ringförmigen Koppelelement angeordnet ist bzw. sind, um ein Anschlagen der jeweiligen Pendelmasse an dem ringförmigen Koppelelement zu dämpfen und/oder welches oder welche an dem Flansch und/oder an dem ringförmigen Koppelelement angeordnet ist bzw. sind, um ein Anschlagen des ringförmigen Koppelelements an dem Flansch zu dämpfen.
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Die 4 und 5 zeigen eine Fliehkraftpendeleinrichtung 1 in einer schematischen Darstellung, bei welcher eine Pendelmasse 4 verlagerbar an einem Flansch 3 mittels eines Rollenelements 7 verlagerbar angeordnet ist. Das ringförmige Koppelelement 10 ist als Ringelement ausgebildet und es ist um seinen Mittelpunkt 14 verdrehbar angeordnet und es ist insbesondere zum Flansch 3 verdrehbar angeordnet. Das ringförmige Koppelelement 10 ist radial innerhalb der Pendelmasse 4 angeordnet.
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An dem ringförmigen Koppelelement 10 ist ein Anschlagdämpfungselement 20 angeordnet. Dabei ist das oder sind die Anschlagdämpfungselemente 20 radial außen an dem ringförmigen Koppelelement 10 angeordnet und ragt bzw. ragen insbesondere von dem ringförmigen Koppelelement 10 nach radial außen ab, so dass es der jeweiligen Pendelmasse 4 gegenüberliegt. Bei einer Verschwenkung der Pendelmasse 4 kann die Pendelmasse 4 an dem Anschlagdämpfungselement 20 anschlagen und die Bewegung der Pendelmasse 4 dämpfen. Die Anordnung des Anschlagdämpfungselements 20 ist dabei so gewählt, dass der anschlagende Bereich 22 der Pendelmasse 4 in Bezug auf den Schwerpunkt 8 der Pendelmasse 4 auf der anderen Seite als der isoradiale Punkt 11 liegt. Die 5 zeigt die Fliehkraftpendeleinrichtung 1 in einer Betriebssituation kurz vor einem Anschlagen der Pendelmasse 4 an dem Anschlagdämpfungselement 20.
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Die 6 zeigt eine alternative Fliehkraftpendeleinrichtung 1 in einer schematischen Darstellung, bei welcher eine Pendelmasse 4 verlagerbar an einem Flansch 3 mittels eines Rollenelements 7 verlagerbar angeordnet ist.
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Das ringförmige Koppelelement 10 ist als Ringelement ausgebildet und es ist um seinen Mittelpunkt 14 verdrehbar angeordnet und es ist insbesondere zum Flansch 3 verdrehbar angeordnet. Das ringförmige Koppelelement 10 ist radial innerhalb der Pendelmasse 4 angeordnet.
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An der Pendelmasse 4 ist ein Anschlagdämpfungselement 20 angeordnet. Dabei ist das oder sind die Anschlagdämpfungselement/-e 20 an einem radial innen liegenden Randbereich 21 der jeweiligen Pendelmasse 4 angeordnet, so dass es bzw. sie dem ringförmigen Koppelelement 10 gegenüberliegt bzw. gegenüberliegen. Bei einer Verschwenkung der Pendelmasse 4 kann das Anschlagdämpfungselement 20 an dem ringförmigen Koppelelement 10 anschlagen und die Bewegung der Pendelmasse 4 dämpfen. Die Anordnung des Anschlagdämpfungselements 20 ist in Bezug auf den Schwerpunkt 8 der Pendelmasse 4 auf der anderen Seite als der isoradiale Punkt 11.
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In den 4 bis 6 ist das Anschlagdämpfungselement 20 jeweils unmittelbar mit dem ringförmigen Koppelelement 10 oder mit dem Ringelement oder mit der Pendelmasse 4 verbunden. Dies bedeutet, dass keine weitere Feder oder ähnliches zwischen dem Anschlagelement und dem ringförmigen Koppelelement 10 oder dem Ringelement oder der Pendelmasse 4 vorgesehen ist.
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Die 7 und 8 zeigen weitere Ausgestaltungen von erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtungen 1, bei welchen das jeweilige Anschlagdämpfungselement 20 unter Zwischenanordnung und/oder unter Parallelanordnung zumindest eines Federelements 23 mit dem ringförmigen Koppelelement 10 oder mit dem Ringelement oder mit der Pendelmasse 4 verbunden ist. Dabei entspricht die Darstellung der 7 der Darstellung der 4, wobei das zusätzliche Federelement 23 zwischen Anschlagdämpfungselement 20 und ringförmigem Koppelelement 10 angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Federelement parallel zum Anschlagdämpfungselement angeordnet sein.
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Weiterhin entspricht die Darstellung der 8 der Darstellung der 6, wobei das zusätzliche Federelement 23 zwischen Anschlagdämpfungselement 20 und der Pendelmasse 4 angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Federelement parallel zum Anschlagdämpfungselement angeordnet sein.
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Die 9 bis 12 zeigen weitere alternative Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung 1.
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Die 9 und 10 zeigen eine Fliehkraftpendeleinrichtung 1 in einer schematischen Darstellung, bei welcher eine Pendelmasse 4 verlagerbar an einem Flansch 3 mittels eines Rollenelements 7 verlagerbar angeordnet ist. Das ringförmige Koppelelement 10 ist als Ringelement ausgebildet und es ist um seinen Mittelpunkt 14 verdrehbar angeordnet und es ist insbesondere zum Flansch 3 verdrehbar angeordnet. Das ringförmige Koppelelement 10 ist radial innerhalb der Pendelmasse 4 angeordnet.
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An dem Flansch 3 ist gemäß 9 über einen radial abstehenden Arm 24 ein Anschlagdämpfungselement 20 angeordnet. Dabei ist das oder sind die Anschlagdämpfungselemente 20 derart radial innerhalb der Pendelmasse 4 angeordnet, dass es bzw. sie etwa auf radialer Höhe des Arms 12 des ringförmigen Koppelelements angeordnet ist bzw. sind. Bei Verdrehung des Flanschs 3 relativ zu den Pendelmassen 4 und relativ zu dem ringförmigen Koppelelement 10 kommt daher das Anschlagdämpfungselement 20 in Kontakt mit dem Arm 12 und dämpft so die weitere Relativbewegung von Flansch 3 zu ringförmigem Koppelelement 10 und damit zu den Pendelmassen 4. Die Ausrichtung des Anschlagdämpfungselements 20 ist daher in Umfangsrichtung, weil es in Umfangsrichtung verdreht wird und in Umfangsrichtung gegen den Arm 12 verfährt.
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Im Ausführungsbeispiel der 10 ist das Anschlagdämpfungselement 20 an dem Arm 12 angeordnet und schlägt dann an dem Arm 24 an, wenn die Verdrehung weit genug reicht.
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Gemäß 9 ist bzw. sind somit das oder die Anschlagdämpfungselemente an dem Flansch 3 angeordnet, so dass es bzw. sie bei Relativverdrehung von Flansch 3 und ringförmigem Koppelelement 10 an ein Element, wie Arm 12, des ringförmigen Koppelelements 10 anlegbar ist bzw. sind.
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Gemäß 10 ist bzw. sind das Anschlagdämpfungselement 20 oder sind die Anschlagdämpfungselemente 20 an dem ringförmigen Koppelelement 10 angeordnet, insbesondere an dem Arm 12, so dass es bei Relativverdrehung von Flansch 3 und ringförmigem Koppelelement 10 an ein Element, wie Arm 24, des Flanschs 3 anlegbar ist bzw. sind.
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Die 9 und 10 zeigen, dass das Anschlagdämpfungselement, insbesondere unmittelbar, mit dem ringförmigen Koppelelement 10 bzw. seinem Arm 12 oder mit dem Flansch 3 verbunden ist. Dies bedeutet, dass keine weitere Feder oder ähnliches zwischen dem Anschlagdämpfungselement und dem ringförmigen Koppelelement 10 bzw. dem Arm 12 oder dem Flansch 3 oder dem Arm 24 vorgesehen ist.
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Alternativ dazu, siehe die 11 und 12, kann das Anschlagdämpfungselement 20 auch unter Zwischenanordnung und/oder unter Parallelanordnung zumindest eines Federelements 23 mit dem ringförmigen Koppelelement 10 bzw. mit dem damit verbundenen Arm 12 oder mit dem Flansch 3 bzw. mit dem damit verbundenen Arm 24 verbunden sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fliehkraftpendeleinrichtung
- 2
- Drehachse
- 3
- Flansch
- 4
- Pendelmasse
- 5
- Pendellager
- 6
- Führungsbahn
- 7
- Rollenelement
- 8
- Schwerpunkt
- 9
- Schwerpunktsbahn
- 10
- Koppelelement
- 11
- isoradialer Punkt
- 12
- Arm
- 13
- Lager, Gleit- oder Wälzlager
- 14
- Mittelpunkt
- 20
- Anschlagdämpfungselement
- 21
- radial innen liegender Randbereich
- 22
- anschlagende Bereich
- 23
- Federelement
- 24
- radial abstehende Arm
