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Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit einem um eine Drehachse verdrehbaren Pendelmassenträger und an diesem über den Umfang verteilt angeordneten, im Fliehkraftfeld des drehenden Pendelmassenträgers mittels zweier, in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager pendelnd aufgehängten Pendelmassen, wobei mittig zwischen den Pendellagern an einem radial inneren Bereich der Pendelmassen ein Anschlagpuffer gegenüber einer Bahngeometrie des Anschlagpuffers über einen vorgegebenen Schwingwinkel der Pendelmassen nachgebildeten Kontur des Pendelmassenträgers ausgebildet ist.
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Gattungsgemäße Fliehkraftpendeleinrichtungen sind aus Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen hinreichend bekannt. Hierbei ist um eine Drehachse beispielsweise einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes oder dergleichen ein Pendelmassenträger verdrehbar aufgenommen. An dem Pendelmassenträger sind über den Umfang verteilt Pendelmassen angeordnet, die in einer Ebene senkrecht zu der Drehachse gegenüber dem Pendelmassenträger pendelnd aufgehängt sind. Durch diese pendelnde Aufhängung bilden die Pendelmassen im Fliehkraftfeld des drehenden Pendelmassenträgers einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger, indem die Pendelmassen durch entsprechende Auslenkung dem Antriebsstrang während Drehmomentspitzen Energie entziehen und bei Drehmomentminima zuführen.
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Beispielsweise können – wie aus der
WO2014/082629 A1 bekannt – axial zwischen zwei Seitenteilen, die den Pendelmassenträger bilden, über den Umfang verteilt Pendelmassen angeordnet sein. Alternativ können – wie aus der
DE 10 2012 221 949 A1 bekannt – Pendelmassenteile beidseitig des Trägerteils angeordnet sein. Axial gegenüber liegende Pendelmassenteile sind dabei mittels Verbindungsmitteln miteinander zu Pendelmassen verbunden, wobei die Verbindungsmittel entsprechend ausgesparte Ausnehmungen des Pendelmassenträgers durchgreifen.
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Ein Fliehkraftpendel wie Fliehkraftpendeleinrichtung kann – wie beispielsweise anhand der oben genannten Druckschriften
WO2014/082629 A1 ,
DE 10 2012 221 949 A1 offenbart – an einem Einmassenschwungrad, beispielsweise einem aus Blech hergestellten Einmassenschwungrad vorgesehen sein. Wie beispielsweise aus den Druckschriften
WO2014/023303 A1 und
DE 10 2013 201 981 A1 bekannt, können ein oder mehrere Fliehkraftpendeleinrichtungen an einem Drehschwingungsdämpfer, entsprechend der Druckschrift
WO2014/114 280 A1 an einer Kupplungsscheibe, entsprechend der Druckschrift
EP 2 600 030 A1 an einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, an einem Gehäuse einer Reibungskupplung oder an ähnlichen Stellen des Antriebsstrangs vorgesehen sein.
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Systembedingt werden die Pendelmassen während ausreichender Fliehkraft in den Pendellagern nach radial außen beschleunigt. Nimmt die Fliehkraft bei kleinen Drehzahlen des Pendelmassenträgers ab oder ist diese bei stehendem Pendelmassenträger Null, fallen die radial über der Drehachse befindlichen Pendelmassen unter dem Einfluss der Schwerkraft nach radial innen. Dieser Effekt tritt insbesondere bei Start/Stopp-Vorgängen der Brennkraftmaschine auf. Um metallische Anschläge mit entsprechender Geräuschentwicklung zwischen dem Pendelmassenträger und den Pendelmassen zu vermeiden, wird in der
DE 10 2012 217 958 A1 vorgeschlagen, zwischen den Pendelmassen und dem Pendelmassenträger einen an der Pendelmasse angeordneten Anschlagpuffer aus Kunststoff vorzusehen. Dabei sind die Konturen des Anschlagpuffers und des Pendelmassenträgers so aufeinander abgestimmt, dass über den Schwingwinkel der Pendelmassen und der sich über den Schwingwinkel aus der Bahngeometrie der Pendelmasse ergebende Verlauf einer Pendelmasse gegenüber dem Pendelmassenträger ein Kontakt des Anschlagpuffers an dem Pendelmassenträger vermieden wird.
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Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung einer Fliehkraftpendeleinrichtung. Insbesondere soll die Geräuschentwicklung einer Fliehkraftpendeleinrichtung verbessert werden.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
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Die vorgeschlagene Fliehkraftpendeleinrichtung dient insbesondere der drehzahladaptiven Drehschwingungstilgung von Drehschwingungen einer Brennkraftmaschine in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Fliehkraftpendeleinrichtung weist einen um eine Drehachse, beispielsweise die Drehachse der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verdrehbaren Pendelmassenträger auf. An dem Pendelmassenträger sind über den Umfang verteilt angeordnete, im Fliehkraftfeld des drehenden Pendelmassenträgers nach radial außen beschleunigte Pendelmassen angeordnet. Die Aufhängung der Pendelmassen erfolgt mittels zweier in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager, die eine pendelnde Verlagerung der Pendelmassen über einen vorgesehenen Schwingwinkel erlauben. Bevorzugt mittig zwischen den Pendellagern ist an einem radial inneren Bereich der Pendelmassen ein Anschlagpuffer vorgesehen, der bei ausreichender Fliehkraft mit Spiel gegenüber einer Kontur des Pendelmassenträgers geführt ist. Bei nicht ausreichender Fliehkraft, bei der über der Drehachse befindliche Pendelmassen schwerkraftbedingt nach radial innen fallen, ist die Pendelmasse gegen die Schwerkraft an der Kontur elastisch abgestützt. Die Kontur des Pendelmassenträgers ist hierbei bevorzugt einer Bahngeometrie des Anschlagpuffers während einer Pendelbewegung der Pendelmassen über einen vorgegebenen Schwingwinkel nachgebildet.
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In verbesserter Weise ist der Anschlagpuffer als elastisches Scheibenteil mit rundem Umfang ausgebildet und zwischen der Kontur und einer dem Umfang des Anschlagpuffers nachgebildeten Gegenkontur der Pendelmasse in der Pendelmasse verliersicher aufgenommen. Auf diese Weise kann der Anschlagpuffer die Pendelmasse vor einem Kontakt mit dem Pendelmassenträger sowohl bei nicht ausrechender Fliehkraft als auch bei großen Relativbewegungen der Pendelmasse gegenüber dem Pendelmassenträger bei Start/Stopp-Vorgängen schützen. Der Anschlagpuffer ist seitlich geführt.
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In bevorzugter Weise kann der Anschlagpuffer neben elliptischen oder runden Formen in Freiform eine kreisrunde Form aufweisen.
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Zur Ausbildung einer Verliersicherung umgreift die Gegenkontur einen Umfang des Anschlagpuffers unter Ausbildung eines Hinterschnitts. Beispielsweise kann die Gegenkontur einen Umfang eines kreisrunden Anschlagpuffers um mehr als 180° umgreifen.
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Beispielsweise kann zwischen der Gegenkontur und einem Teil des von der Gegenkontur abgedeckten Umfangs des Anschlagpuffers ein Radialspiel ausgebildet sein. Während eines Anschlags des Anschlagpuffers an dem Pendelmassenträger kann dieser elastisch derart verformt werden, dass sich Teile des Anschlagpuffers elastisch in den Radialspalt ausdehnen. Insbesondere zur Verringerung von Reibung kann eine Seitenführung des Anschlagpuffers spielbehaftet ausgebildet sein.
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Der Anschlagpuffer kann aus einem Elastomer, bevorzugt aus Gummimaterial gebildet sein. Der Anschlagpuffer kann in kostengünstiger Weise aus planem Elastomermaterial mittels eines Stanzverfahrens hergestellt sein.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Fliehkraftpendeleinrichtung ist der Pendelmassenträger aus einem Pendelflansch gebildet, an dem beidseitig Pendelmassenteile angeordnet sind. Hierbei sind axial gegenüberliegende Pendelmassenteile mittels eines eine Ausnehmung durchgreifenden Zwischenteils miteinander zu einer Pendelmasse verbunden. In einer derartigen Fliehkraftpendeleinrichtung kann die in dem Pendelflansch vorgesehene Ausnehmung für das Zwischenteil die Kontur des Pendelflanschs gegenüber dem Anschlagpuffer bilden. In dem Zwischenteil kann die Gegenkontur zur Aufnahme des Anschlagpuffers vorgesehen sein. Die mittels des Zwischenteils zu einer Pendelmasse gefügten Pendelmassenteile können die Seitenführung für den Anschlagpuffer bilden. Dies bedeutet, dass eine Pendelmasse aus mehreren Scheibenteilen gebildet sein kann, wobei die äußeren Scheibenteile die Pendelmassen und das mittlere Scheibenteil eine geringere Fläche derart aufweist, dass die Pendelmassenteile das Zwischenteil übergreifen und dadurch eine Seitenführung für den Anschlagpuffer bilden können. Die Scheibenteile sind bevorzugt miteinander vernietet, wobei die Nietköpfe in den äußeren Scheibenteilen versenkt sein können. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einer Fliehkraftpendeleinrichtung kann der Pendelmassenträger aus zwei Seitenteilen gebildet sein. Die beiden Seitenteile können gemeinsam oder getrennt voneinander mit einem weiteren um die Drehachse angeordneten Bauteil radial innerhalb oder radial außerhalb der Pendelmassen vernietet sein und an einem Aufnahmebereich für die Pendelmassen derart axial voneinander beabstandet sein, dass in dem Aufnahmebereich die Pendelmassen aufgenommen werden können. Die Pendelmassen können aus einem oder mehreren Scheibenteilen gebildet sein.
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Hierbei ist zumindest ein Seitenteil radial innerhalb der Pendelmassen axial derart gekröpft, dass die Kontur für den Kontakt des Anschlagpuffers vorgesehen werden kann. Alternativ kann zwischen den Seitenteilen ein zusätzliches Bauteil, beispielsweise ein die Kontur enthaltender Abstandshalter vorgesehen sein. Die Gegenkontur für den Anschlagpuffer ist an einem radial inneren Bereich der Pendelmassen vorgesehen. Die Seitenführung des Anschlagpuffers kann insbesondere bei einer einteiligen Pendelmasse mittels der Seitenteile des Pendelmassenträgers vorgesehen sein. Bei aus mehreren, beispielsweise drei, beispielsweise miteinander vernieteten Scheibenteilen gebildeten Pendelmassen können die äußeren, mit größerer als die mittlere beziehungsweise mittleren Scheibenteile versehenen Fläche als Seitenführung dienen. Entsprechend ist der Anschlagpuffer mit geringerer Materialstärke als die Stärke der Pendelmasse ausgebildet.
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Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine Ansicht einer Fliehkraftpendeleinrichtung,
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2 eine Ansicht einer Pendelmasse mit Anschlagpuffer,
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3 eine geschnittene Ansicht der Pendelmasse der 2 und
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4 ein Anschlagpuffer der 1 bis 3 in 3D-Ansicht.
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Die 1 zeigt die Fliehkraftpendeleinrichtung 1 in Ansicht mit dem als Pendelflansch 3 ausgebildeten Pendelmassenträger 2. Der Pendelflansch 3 ist um die Drehachse d angeordnet und dient zugleich der ausgangsseitigen Beaufschlagung von Schraubenfedern wie Bogenfedern in Dreierteilung einer Federeinrichtung eines Drehschwingungsdämpfers mittels der Arme 4. Mittels der Pendellager 5 sind an dem Pendelflansch 3 im Fliehkraftfeld des um die Drehachse d drehenden Pendelflanschs 3 pendelfähig Pendelmassen 6 aufgenommen. Die Pendelmassen 6 sind über den Umfang verteilt angeordnet und aus den beidseitig an dem Pendelflansch angeordneten Pendelmassenteilen 7 und einem zwischen diesen angeordneten, lediglich gestrichelt dargestellten, da nicht einsehbaren Zwischenteil 8 gebildet und miteinander mittels der Niete 9 vernietet.
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Zwischen den Pendelmassenteilen 7 und damit von diesen seitengeführt ist radial innen an dem Zwischenteil 8 der runde wie kreisrunde Anschlagpuffer 10 verliergesichert aufgenommen. Die seitengeführte Aufnahme des Anschlagpuffers 10 zwischen den Pendelmassenteilen 7 erfolgt spielbehaftet, so dass eine Reibung des Anschlagpuffers 10 an den Pendelmassenteilen 7 minimiert wird. Durch die aufgrund der Ausbildung der Laufbahnen der Pendelrolle 11 der Pendellager 5 vorgegebene Pendelbewegung der Pendelmassen 6 ist über den Schwingwinkel der Pendelmassen 6 eine Bewegungsgeometrie des Anschlagpuffers 10 vorgegeben. Um Anschläge des Anschlagspuffers 10 an dem Pendelflansch 3 während regulärer pendelnder Pendelmassen 6 zu vermeiden, ist an den Ausnehmungen 12 des Pendelflanschs 3 für den Anschlagpuffer 10 die Kontur 13 vorgesehen, die der Bahngeometrie des Anschlagpuffers 10 über den Schwingwinkel der Pendelmassen 6 folgt. Fällt eine über der Drehachse angeordnete Pendelmasse 6 aufgrund zu geringer Fliehkraft schwerkraftbedingt nach radial innen, puffert der Anschlagpuffer durch Anschlag an der Kontur 13 ab. Desgleichen wird eine irreguläre Verlagerung der Pendelmasse 6 aufgrund von Impakten und dergleichen während eines Start/Stopp-Vorgangs der Brennkraftmaschine durch Anschlag des Anschlagpuffers 10 an der Kontur 13 abgepuffert.
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Die 2 zeigt eine Detailansicht der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 der 1 bei maximalem Schwingwinkel der Pendelmasse 6 im Gegenuhrzeigersinn gegenüber dem Pendelflansch 3. Hierbei wird der Anschlagpuffer 10 zwischen der Kontur 13 und dem nicht einsehbaren Zwischenteil 8 (1) elastisch verspannt.
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Die 3 zeigt eine Detailansicht der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 der 1 und 2 mit freigelegtem Zwischenteil 8. Mit seiner Gegenkontur 14 zu dem runden Umfang des Anschlagpuffers 10 übergreift das Zwischenteil 8 den Anschlagpuffer 10 um mehr als 180°, so dass der Umfang des Anschlagpuffers 10 die Gegenkontur 14 hinterschneidet, so dass der Anschlagpuffer 10 verliergesichert in dem Zwischenteil 8 aufgenommen und von den Pendelmassenteilen 7 der Pendelmasse 6 seitengeführt ist. Der Umfang des Anschlagpuffers 10 ist in den nicht zur Verliersicherung gehörigen Bereichen gegenüber der Gegenkontur 14 verringert, so dass sich ein Spiel 15 ergibt, in das der Anschlagpuffer 10 während einer Komprimierung durch die Kontur 13 der Ausnehmung 12 des Pendelflanschs 3 erweitert werden kann.
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In der Zusammenschau der 1 bis 3 erfolgt ein Zusammenbau der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 durch Positionieren der Pendelmassenteile 7 einer Seite, dem Anlegen des Pendelflanschs 2 und der Zwischenteile 8 und Einlegen der Anschlagpuffer 10 und der Pendelrollen 11. Anschließend werden die Pendelmassenteile 7 der anderen Seite angelegt und durch Fügen der Pendelmassenteile 7 und der Zwischenteile 8 durch Vernieten mittels der Niete 9 die Pendelmassen gebildet.
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Die 4 zeigt den kreisrunden Anschlagpuffer 10 in 3D-Ansicht. Der Anschlagpuffer 10 ist als Scheibenteil 16 aus Elastomermaterial, beispielsweise einem Gummimaterial gebildet. Der Anschlagpuffer 10 kann mittels eines Spritzgussverfahrens oder aus Plattenmaterial wie planem Material hergestellt sein. Aus dem Plattenmaterial kann der Anschlagpuffer ausgestanzt oder beispielsweise mittels Wasserstrahlschneiden ausgeschnitten sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fliehkraftpendeleinrichtung
- 2
- Pendelmassenträger
- 3
- Pendelflansch
- 4
- Arm
- 5
- Pendellager
- 6
- Pendelmasse
- 7
- Pendelmassenteil
- 8
- Zwischenteil
- 9
- Niet
- 10
- Anschlagpuffer
- 11
- Pendelrolle
- 12
- Ausnehmung
- 13
- Kontur
- 14
- Gegenkontur
- 15
- Spiel
- 16
- Scheibenteil
- d
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2014/082629 A1 [0003, 0004]
- DE 102012221949 A1 [0003, 0004]
- WO 2014/023303 A1 [0004]
- DE 102013201981 A1 [0004]
- WO 2014/114280 A1 [0004]
- EP 2600030 A1 [0004]
- DE 102012217958 A1 [0005]
