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Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung, insbesondere für eine Drehmomentübertragungseinrichtung, die Fliehkraftpendeleinrichtung aufweisend eine Drehachse, einen um die Drehachse drehbaren Pendelmasseträger und wenigstens eine an dem Pendelmasseträger entlang einer Pendelbahn verlagerbar angeordnete Pendelmasse. Außerdem betrifft die Erfindung eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs.
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Aus der
DE 10 2009 042 836 A1 ist ein Fliehkraftpendel bekannt für eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem mit einem Bauteil der Drehmomentübertragungseinrichtung fest verbundenen Pendelflansch und einer Mehrzahl von über den Umfang verteilten und auf beiden Seiten des Pendelflansches gegenüber diesem begrenzt verschwenkbaren Pendelmassen, wobei jeweils zwei axial gegenüberliegende Pendelscheiben mittels zumindest eines Verbindungselements zu einer Pendelmasse verbunden sind und die axial gegenüberliegenden Pendelscheiben jeweils zwei voneinander in Umfangsrichtung beabstandete Ausschnitte mit ersten Laufbahnen und der Pendelflansch hierzu komplementäre Ausschnitte mit zweiten Laufbahnen aufweisen, auf denen jeweils ein einer ersten und zweiten Laufbahn zugeordneter Wälzkörper abwälzt, bei der das zumindest eine Verbindungselement in Umfangsrichtung betrachtet zwischen den Laufbahnen der Pendelmassen angeordnet ist. Das zumindest eine Verbindungselement ist zugleich Anschlagelement zur Begrenzung der Verschwenkbewegung der Pendelmassen und weist einen elastischen Anschlagpuffer gegenüber dem Pendelflansch auf.
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Aus der
DE 10 2009 051 724 A1 ist eine Fliehkraftpendeleinrichtung zur Schwingungsdämpfung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, umfassend eine rotierende Trägerscheibe, an der mittelbar oder unmittelbar wenigstens eine Pendelmasse aufgehängt ist, die entlang vorgegebener Pendelbahnen eine Relativbewegung zu der Trägerscheibe ausführen kann, bei der wenigstens eine Pendelmasse bei einer geringen Drehzahl der rotierenden Trägerscheibe mittels wenigstens einer Federeinrichtung bezüglich der Rotationsachse nach radial außen vorgespannt ist und sich die Vorspannung bei höheren Drehzahlen mechanisch bedingt aufhebt, um eine verbesserte Fliehkraftpendeleinrichtung bereit zu stellen, die insbesondere auch bei geringen Drehzahlen funktionstüchtig ist. Dafür sind die Pendelmassen mittels eines Druckbolzens auf einem Vorsprung bzw. Absatz an der Trägerscheibe abgestützt. Hierdurch wird eine Pendelmasse auch bei geringen und kritischen Drehzahlen auf ihrer definierten Bahn gehalten. Bei höheren Drehzahlen werden die Druckbolzen aufgrund von wirksamen Fliehkräften nach radial außen bewegt und tauchen dabei in die Pendelmassen ein. Die Federn werden hierbei komprimiert. Das radial innere Ende eines Druckbolzens löst sich hierbei von dem Absatz ab bzw. hebt ab, womit die Pendelmasse ungehindert pendeln und ihre volle Funktion wahrnehmen kann. Sinkt die Drehzahl wieder ab, so werden die Druckbolzen durch die Federn wieder an den Absatz angedrückt. Dieser Vorgang des Abhebens und Andrückens der Druckbolzen auf dem Absatz erfolgt automatisch bzw. selbsttätig in Abhängigkeit von einer gewählten Drehzahl. Diese Drehzahl bzw. Übergangsdrehzahl lässt sich durch Wahl der Masse eines Druckbolzens und/oder der Federsteifigkeit einer Feder einstellen bzw. abstimmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Fliehkraftpendeleinrichtung baulich und/oder funktional zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Drehmomentübertragungseinrichtung baulich und/oder funktional zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung, insbesondere für eine Drehmomentübertragungseinrichtung, die Fliehkraftpendeleinrichtung aufweisend eine Drehachse, einen um die Drehachse drehbaren Pendelmasseträger und wenigstens eine an dem Pendelmasseträger entlang einer Pendelbahn verlagerbar angeordnete Pendelmasse, wobei die Fliehkraftpendeleinrichtung eine Stützeinrichtung mit einer nach radial innen auf die wenigstens eine Pendelmasse wirkenden Vorspannkraft aufweist.
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Soweit nicht anders angegeben oder es sich aus dem Zusammenhang nicht anders ergibt, beziehen sich die Angaben „axial“, „radial“ und „in Umfangsrichtung“ auf eine Erstreckungsrichtung der Drehachse der Fliehkraftpendeleinrichtung. „Axial“ entspricht dann einer Erstreckungsrichtung der Drehachse der Fliehkraftpendeleinrichtung. „Radial“ ist dann eine zur Erstreckungsrichtung der Drehachse der Fliehkraftpendeleinrichtung senkrechte und sich mit der Drehachse der Fliehkraftpendeleinrichtung schneidende Richtung. „In Umfangsrichtung“ entspricht dann einer Kreisrichtung um die Drehachse der Fliehkraftpendeleinrichtung.
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Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann zur Anordnung an einer Drehmomentübertragungseinrichtung dienen. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann dazu dienen, Drehschwingungen zu tilgen.
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Der Pendelmasseträger kann eine scheibenartige oder ringscheibenartige Form aufweisen. Die wenigstens eine Pendelmasse kann an dem Pendelmasseträger mithilfe wenigstens eines Wälzkörpers angeordnet sein. Der wenigstens eine Wälzkörper kann eine Pendelrolle sein. Die wenigstens eine Pendelmasse kann mit dem Pendelmasseträger bifilar verbunden sein. Die wenigstens eine Pendelmasse kann zur Drehachse exzentrisch angeordnet sein. Die wenigstens eine Pendelmasse kann eine bogenartige Form aufweisen. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann mehrere, beispielsweise vier, Pendelmassen aufweisen.
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Unter Wirkung der Vorspannkraft kann die wenigstens eine Pendelmasse gehalten sein, sodass eine Verlagerbarkeit gesperrt ist. Bei einem Drehen der Fliehkraftpendeleinrichtung um die Drehachse kann eine Fliehkraft nach radial außen wirken. Die Fliehkraft kann der Vorspannkraft entgegen wirken. Unter Fliehkrafteinwirkung kann eine Wirkung der Vorspannkraft der Stützeinrichtung auf die wenigstens eine Pendelmasse aufgehoben werden.
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Die wenigstens eine Pendelmasse kann unter Fliehkrafteinwirkung in eine Betriebsstellung verlagerbar sein. In der Betriebsstellung kann die wenigstens eine Pendelmasse unter Einwirkung von Drehschwingungen verlagerbar sein. In der Betriebsstellung kann die wenigstens eine Pendelmasse verlagerbar sein, um Drehschwingungen zu tilgen. Die wenigstens eine Pendelmasse kann ausgehend von einer Mittelstellung zwischen zwei Endstellungen verlagerbar sein.
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Die Stützeinrichtung kann eine derartige Vorspannkraft aufweisen, dass die wenigstens eine Pendelmasse nach radial innen vorgespannt gehalten ist, wenn eine auf die wenigstens eine Pendelmasse wirkende Fliehkraft einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Die auf die wenigstens eine Pendelmasse wirkende Fliehkraft kann sich mit steigender Drehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung erhöhen und sich mit sinkender Drehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung verringern. Der vorgegebene Wert der Fliehkraft kann mit einer einer Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine entsprechenden Drehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung korrespondieren.
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Die Stützeinrichtung kann an dem Pendelmasseträger angeordnet sein. Die Stützeinrichtung kann wenigstens ein Stützelement aufweisen. Die Stützeinrichtung kann wenigstens eine Feder aufweisen, um das wenigstens eine Stützelement nach radial innen vorgespannt zu halten. Die wenigstens eine Feder kann sich einerseits an dem Pendelmasseträger und andererseits an dem wenigstens einen Stützelement abstützen. Die wenigstens eine Feder kann blattfederartig ausgeführt sein. Die wenigstens eine Feder kann radial außenseitig des wenigstens einen Stützelements angeordnet sein. Die wenigstens eine Feder kann an dem Pendelmasseträger angeordnet sein. Die wenigstens eine Feder kann an einem Berstschutz des Pendelmasseträgers angeordnet sein.
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Das wenigstens eine Stützelement kann umlaufend geschlossen sein. Das wenigstens eine Stützelement kann als Elastomerring ausgeführt sein. Der Elastomerring kann wenigstens einen Stützabschnitt für die wenigstens eine Pendelmasse aufweisen. Der Elastomerring kann wenigstens einen Verbindungsabschnitt aufweisen. Der wenigstens eine Verbindungsabschnitt kann zur Verbindung mit dem Pendelmasseträger dienen. Der Elastomerring kann mit dem Pendelmasseträger kraft- und/oder formschlüssig verbunden sein. Der Elastomerring kann mit dem Pendelmasseträger vernietet sein. Das wenigstens eine Stützelement kann als Elastomerauflage zum Stützen einer Pendelmasse ausgeführt sein. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann einen radial außenseitig der Stützeinrichtung angeordneten Berstschutz aufweisen. Der Berstschutz kann eine ringartige Form aufweisen.
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Außerdem wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung eine derartige Fliehkraftpendeleinrichtung aufweist.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung kann zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs dienen. Der Antriebsstrang kann eine Brennkraftmaschine aufweisen. Die Brennkraftmaschine kann eine Kurbelwelle aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Einmassenschwungrad aufweisen. Der Antriebsstrang kann einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, aufweisen. Der Antriebsstrang kann eine Reibungskupplungseinrichtung aufweisen. Der Antriebsstrang kann einen hydrodynamischen Drehmomentwandler aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Getriebe aufweisen. Der Antriebsstrang kann wenigstens ein antreibbares Fahrzeugrad aufweisen. Der Antriebsstrang kann einen Nebenaggregatantrieb aufweisen. Die Drehmomentübertragungseinrichtung kann ein Einmassenschwungrad, ein Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, eine Reibungskupplungseinrichtung, ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, ein Nebenaggregatantrieb oder eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine sein.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt, ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine drehzahladaptive Abschaltung von Pendelmassen. Ein um die Pendelmassen gelegter Elastomerring, welcher mindestens eine Vorspannkraft eines Eigengewichts der Pendelmassen aufbringen kann, kann für ein festes Anliegen der Pendelmassen ohne Drehzahl bzw. bei niedrigen Drehzahlen sorgen. Ein Elastomer kann an einem Flansch bzw. Träger angebracht sein. Ein Berstschutz kann ein unkontrolliertes Ausdehnen über definierte Grenzen verhindern. Bei diesem Konzept können herkömmliche Anschlagsdämpfer entfallen. Eine Momentübertragung zwischen einem Geber und dem Elastomer kann über im Berstschutz befestigte Federblechhalterungen stattfinden. Diese können ein durch Drehzahlschwankungen verursachtes Abwandern des Rings nach innen zusätzlich verhindern. Elastomere können von Federblechen mit einer festgelegten Vorspannung gehalten sein. Unter Drehzahl kann eine Fliehkraft Dämpferelemente nach außen drücken. Lässt die Fliehkraft nach, kann das Elastomer auf die Pendelmasse zurückwandern.
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Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.
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Mit der Erfindung wird ein Fahrkomfort erhöht. Eine Geräuschentwicklung bei einem Starten oder Stoppen einer Brennkraftmaschine wird reduziert. Eine in einem Fahrzeuginnenraum wahrnehmbare Geräuschentwicklung wird reduziert. Eine Beschädigung der Fliehkraftpendeleinrichtung wird vermieden. Ein Verschleiß wird reduziert.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
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1 eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit einem mit einem Pendelmasseträger vernieteten Elastomerring zum Stützen von Pendelmassen ohne Fliehkrafteinfluss in Frontansicht und in Schnittansicht entlang der mit A-A bezeichneten Linie,
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2 eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit einem mit einem Pendelmasseträger vernieteten Elastomerring zum Stützen von Pendelmassen unter Fliehkrafteinfluss,
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3 eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit einem an einem Berstschutz eines Pendelmasseträgers gehaltenen Elastomerring zum Stützen von Pendelmassen ohne Fliehkrafteinfluss,
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4 eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit einem an einem Berstschutz eines Pendelmasseträgers gehaltenen Elastomerring zum Stützen von Pendelmassen unter Fliehkrafteinfluss,
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5 eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit Elastomerauflagen zum Stützen von Pendelmassen ohne Fliehkrafteinfluss und
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6 eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit Elastomerauflagen zum Stützen von Pendelmassen unter Fliehkrafteinfluss.
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1 zeigt eine Fliehkraftpendeleinrichtung 100 mit einem Pendelmasseträger 102 und an dem Pendelmasseträger 102 entlang von Pendelbahnen verlagerbar angeordneten Pendelmassen, wie 104, in Frontansicht und in Schnittansicht entlang der mit A-A bezeichneten Linie. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 100 dient zur Anordnung an einer Drehmomentübertragungseinrichtung in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, um Drehschwingungen zu tilgen.
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Die Fliehkraftpendeleinrichtung 100 weist einen umlaufend geschlossenen Elastomerring 106 mit Stützabschnitten, wie 108, zum Stützen der Pendelmassen 104 und Verbindungsabschnitten, wie 110, zur Verbindung mit dem Pendelmasseträger 102 auf. Die Stützabschnitte 108 weisen jeweils eine einer Pendelmasse 104 entsprechende Bogenform auf. Die Verbindungsabschnitte 110 erstrecken sich jeweils zwischen zwei Pendelmassen 104 nach radial innen. Der Elastomerring 106 ist an seinen Verbindungsabschnitten 110 mithilfe von Nieten, wie 112, mit dem Pendelmasseträger 102 fest verbunden. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 100 weist einen ringförmigen Berstschutz 114 auf. Der Berstschutz 114 ist radial außenseitig des Elastomerrings 106 angeordnet. Der Berstschutz 114 weist einen U-förmigen Querschnitt auf. Der Berstschutz 114 ist zusammen mit dem Elastomerring 106 mit dem Pendelmasseträger 102 vernietet.
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Der Elastomerring 106 dient als Stützelement für die Pendelmassen 104. Der Elastomerring 106 weist eine nach radial innen auf die Pendelmassen 104 wirkende Vorspannkraft, wie 116, auf. Die Vorspannkraft 116 dient dazu, die Pendelmassen 104 nach radial innen vorgespannt zu halten, wenn eine auf die Pendelmassen 104 wirkende Fliehkraft, wie 118, einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Die auf die Pendelmassen 104 wirkende Fliehkraft 118 erhöht sich mit steigender Drehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung 100 und verringert sich mit sinkender Drehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung 100. Der vorgegebene Wert der Fliehkraft 118 korrespondiert mit einer einer Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine entsprechenden Drehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung 100. Bei einer Drehzahl unterhalb der Leerlaufdrehzahl übersteigt die Vorspannkraft 116 die Fliehkraft 118 und die Pendelmassen 104 werden nach radial innen gehalten. Bei einer Drehzahl oberhalb der Leerlaufdrehzahl übersteigt die Fliehkraft 118 die Vorspannkraft 116 und die Stützabschnitte 108 des Elastomerrings 106 heben von den Pendelmassen 104 ab, sodass die Pendelmassen 104 zum Tilgen von Drehschwingungen verlagerbar sind. 2 zeigt die Fliehkraftpendeleinrichtung 100 unter Fliehkrafteinfluss.
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3 zeigt eine Fliehkraftpendeleinrichtung 200 mit einem an einem Berstschutz 202 eines Pendelmasseträgers 204 gehaltenen Elastomerring 206 zum Stützen von Pendelmassen, wie 208, ohne Fliehkrafteinfluss. An dem Berstschutz 202 sind nach radial innen gerichtete Federblechhalterungen, wie 210, angeordnet. Der Elastomerring 206 weist Verbindungsabschnitte, wie 212, auf, die sich jeweils nach radial außen erstrecken. Die Federblechhalterungen 210 halten den Elastomerring 206 an seinen Verbindungsabschnitten 212. Außerdem verhindern die Federblechhalterungen 210 zusätzlich ein durch Drehzahlschwankungen verursachtes Abwandern des Elastomerrings 206 nach innen. 4 zeigt die Fliehkraftpendeleinrichtung 200 unter Fliehkrafteinfluss. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.
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5 zeigt eine Fliehkraftpendeleinrichtung 300 mit Elastomerauflagen, wie 302, zum Stützen von Pendelmassen, wie 304, ohne Fliehkrafteinfluss. Für jede Pendelmasse 304 ist eine gesonderte Elastomerauflage 302 vorgesehen. Die Elastomerauflagen 302 sind jeweils mithilfe einer Federblechhalterung, wie 306, gehalten. Die Federblechhalterungen 306 sind jeweils einerseits mit einem Berstschutz 308 und andererseits mit einer Elastomerauflage 302 verbunden. 6 zeigt die Fliehkraftpendeleinrichtung 300 unter Fliehkrafteinfluss. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 bis 4 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fliehkraftpendeleinrichtung
- 102
- Pendelmasseträger
- 104
- Pendelmasse
- 106
- Elastomerring
- 108
- Stützabschnitt
- 110
- Verbindungsabschnitt
- 112
- Niet
- 114
- Berstschutz
- 116
- Vorspannkraft
- 118
- Fliehkraft
- 200
- Fliehkraftpendeleinrichtung
- 202
- Berstschutz
- 204
- Pendelmasseträger
- 206
- Elastomerring
- 208
- Pendelmasse
- 210
- Feder, Federblechhalterung
- 212
- Verbindungsabschnitt
- 300
- Fliehkraftpendeleinrichtung
- 302
- Elastomerauflage
- 304
- Pendelmasse
- 306
- Feder, Federblechhalterung
- 308
- Berstschutz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009042836 A1 [0002]
- DE 102009051724 A1 [0003]
