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Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel, mit dessen Hilfe ein einer über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeit entgegen gerichtetes Rückstellmoment zur Dämpfung der Drehungleichförmigkeit erzeugt werden kann.
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Beispielsweise aus
DE 10 2008 059 297 A1 ist ein Fliehkraftpendel bekannt, bei dem eine über in entsprechenden Laufbahnen geführte Laufrollen relativ zu einem Trägerflansch verlagerbare Pendelmasse vorgesehen ist, die bei einer Drehzahlschwankung ein der Drehzahlschwankung entgegen gerichtetes Rückstellmoment zur Dämpfung der Drehzahlschwankung erzeugen kann.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis Geräuschentwicklungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zu vermeiden.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit geringen Geräuschentwicklungen ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Fliehkraftpendel mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen mit einem um eine Drehachse drehbaren und mit der Antriebswelle koppelbaren Trägerflansch, einer relativ zu dem Trägerflansch, insbesondere über Pendelbahnen, pendelbaren Pendelmasse zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments und einem mit dem Trägerflansch verbundenen Dämpferelement zum gedämpften Anschlagen an der Pendelmasse, wenn die Pendelmasse einen maximalen Schwingwinkel erreicht hat, wobei das Dämpferelement ein erstes Reibelement zur Aufbringung einer Dämpfungskraft auf die Pendelmasse in eine erste Axialrichtung und ein zweites Reibelement zur Aufbringung einer Dämpfungskraft auf die Pendelmasse in eine der ersten Axialrichtung entgegen gerichteten zweiten Axialrichtung aufweist.
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Die Reibelemente des Dämpferelements können die Pendelmasse reibschlüssig abbremsen, wenn die Pendelbewegung der Pendelmasse einen vorbestimmten Schwingwinkel übersteigt, und ein hartes geräuschbelastetes Anschlagen verhindern oder zumindest dämpfen. Die Reibelemente können insbesondere zur Schwingbewegungsrichtung der Pendelmasse angeschrägt ausgerichtet sein, so dass die Pendelmasse bei einem ansteigenden Schwingwinkel stärker abgebremst wird. Die von den Reibelementen aufgebrachte Reibungskraft kann insbesondere mit dem Schwingwinkel progressiv ansteigend sein. Die Reibelemente können beispielsweise als in axialer Richtung mit einer Federkraft abstehende Flügel ausgestaltet sein, die insbesondere um eine in tangentialer Richtung verlaufende Schwenkachse aus einer Radialebene des Dämpferelements herausgestellt ausgebildet sein können. Gleichzeitig können die Reibelemente des Dämpferelements die Pendelmasse in axialer Richtung zentrieren, so dass ein Schleifen an dem Trägerflansch vermieden sein kann. Ein separates Abstandselement zur Verhinderung eines flächigen Schleifkontakts der Pendelmasse an dem Trägerflansch kann dadurch eingespart werden. Zudem ist es möglich einen an einem tangentialen Ende der Pendelmasse vorgesehenen Anschlagdämpfer einzusparen. Durch die in axialer Richtung an der Pendelmasse angreifbaren Reibelemente kann ein geräuschbehaftetes hartes Anschlagen der Pendelmasse beim Erreichen des maximalen Schwingwinkels vermieden werden, so dass ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit geringen Geräuschentwicklungen ermöglicht ist.
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Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die „Nulllage“ ist also die radial am weitesten vom Drehzentrum entfernte Stellung, welche die Pendelmasse in der radial äußeren Stellung einnehmen kann. Bei einer konstanten Antriebsdrehzahl und konstantem Antriebsmoment wird die Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Pendelbahn aus. Die Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Pendelbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstellkraft bereit, welche die Pendelmasse wieder in ihre „Nulllage“ bringen will, während die Normalkraftkomponente auf ein die Drehzahlschwankungen einleitendes Krafteinleitungselement, insbesondere eine mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verbundene Schwungscheibe, einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die Pendelmasse also maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die in dem Trägerflansch und/oder in der Pendelmasse vorgesehenen Bahnen weisen hierzu geeignete Krümmungen auf, in denen eine Laufrolle geführt sein kann. Vorzugsweise sind mindestens zwei Laufrollen vorgesehen, die jeweils in einer Laufbahn des Trägerflanschs und einer Pendelbahn der Pendelmasse geführt sind. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Vorzugsweise sind mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Trägerflansch geführt. Die träge Masse der Pendelmasse und/oder die Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch ist insbesondere zur Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs von Drehungleichförmigkeiten, insbesondere einer Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, ausgelegt. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise sind zwei über insbesondere als Abstandsbolzen ausgestaltete Bolzen oder Niete miteinander verbundene Pendelmassen vorgesehen, zwischen denen in axialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers der Trägerflansch positioniert ist. Alternativ können zwei, insbesondere im Wesentlichen Y-förmig miteinander verbundene, Flanschteile des Trägerflanschs vorgesehen sein, zwischen denen die Pendelmasse positioniert ist.
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Insbesondere weist das Dämpferelement einen in tangentialer Richtung an der Pendelmasse anschlagbaren Endanschlag auf. Dadurch kann ein separater mit der Pendelmasse verbundener Anschlagdämpfer eingespart werden. Die Begrenzung des maximalen Schwingwinkels der Pendelmasse kann durch den Endanschlag des Dämpferelements definiert werden. Ein hartes Anschlagen an den Enden der Laufbahnen des Trägerflanschs und/oder der Pendelmasse kann dadurch vermieden werden. Zudem kann die Relativlage der Reibelemente zum Endanschlag durch das insbesondere einstückige Dämpferelement vorgegeben werden, so dass der Schwingwinkel, ab dem die Reibelemente an der Pendelmasse angreifen, relativ zum durch den Endanschlag definierten maximalen Schwingwinkel einfach vorgegeben werden kann.
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Vorzugsweise weist das Dämpferelement einen in Umfangsrichtung umlaufenden Basisring zur Befestigung mit dem Trägerflansch auf, wobei mehrere erste Reibelemente und mehrere zweite Reibelemente zum gedämpften Anschlagen an unterschiedlichen Pendelmassen vorgesehen sind. Durch den Basisring kann der Abstand der mehreren Reibelemente in Umfangsrichtung genau vorgegeben sein. Zudem erleichtert der, insbesondere axial und/oder radial an dem Trägerflansch geführte, Basisring die Befestigung der Reibelemente an einer definierten Position in Umfangsrichtung. Insbesondere ist der Basisring radial innerhalb zu der Pendelmasse angeordnet.
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Besonders bevorzugt liegt die Pendelmasse sowohl bei einem maximalen Schwingwinkel in einer ersten Umfangsrichtung als auch bei einem maximalen Schwingwinkel in einer der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzten zweiten Umfangsrichtung an dem ersten Reibelement und an dem zweiten Reibelement an, wobei insbesondere die Pendelmasse beim maximalen Schwingwinkel an einem in die erste Umfangsrichtung weisenden ersten Endbereich an dem ersten Reibelement und/oder an dem zweiten Reibelement anliegt und die Pendelmasse beim maximalen Schwingwinkel an einem in die zweite Umfangsrichtung weisenden zweiten Endbereich an dem ersten Reibelement und/oder an dem zweiten Reibelement anliegt. Die Erstreckung der Reibelemente in Umfangsrichtung kann groß genug sein, dass in beiden Extremstellungen der Pendelmasse ein Reibkontakt mit der Pendelmasse herbeigeführt werden kann. Dadurch ist es insbesondere möglich nur ein erstes Reibelement an dem einen Endbereich und nur ein zweites Reibelement an dem anderen Endbereich vorzusehen, um ein ausreichendes Abbremsen bei gleichzeitiger axialen Zentrierung zu erreichen.
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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:
- 1: eine schematische Draufsicht auf einen Teil eines Fliehkraftpendels,
- 2: eine schematische perspektivische Schnittansicht des Fliehkraftpendels aus 1,
- 3: eine schematische Detailansicht des Fliehkraftpendels aus 2,
- 4: eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils einer ersten Ausführungsform eines Dämpferelements für das Fliehkraftpendel aus 1,
- 5: eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils einer zweiten Ausführungsform eines Dämpferelements für das Fliehkraftpendel aus 1 und
- 6: eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils einer dritten Ausführungsform eines Dämpferelements für das Fliehkraftpendel aus 1.
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Das in 1 dargestellte Fliehkraftpendel 10 zur Drehschwingungsdämpfung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs weist einen Trägerflansch 12 auf, der beispielsweise einen Ausgangsflansch eines Zweimassenschwungrads ausbilden kann. Mit dem Trägerflansch 12 sind mehrere Pendelmassen 14 pendelbar geführt gekoppelt. Mit dem Trägerflansch 12 ist ein Dämpferelement 16 verbunden, bei dem im dargestellten Ausführungsbeispiel nach radial innen abstehende Fortsätze 18 in eine Ausnehmung 20 des Trägerflanschs 12 eingesetzt sind. Wie in 2 und 3 dargestellt kann das Dämpferelement 16 in axialer Richtung mit einer Vorspannung herausstehende Reibelemente 22 aufweisen, die ab einem vorbestimmten Schwingwinken des Pendelmasse 14 einen Reibkontakt mit der Pendelmasse 14 herstellen und dadurch die Pendelmasse 14 abbremsen und dämpfen. Die mehreren Reibelemente 22 sind hierbei mit einem in Umfangsrichtung umlaufenden Basisring 24 verbunden. Wie in 4 dargestellt kann das Dämpferelement 16 einen in tangentialer Richtung wirkenden Endanschlag 26 ausbilden, an dem die Pendelmasse 14 mit Erreichen des maximalen Schwingwinkels tangential anschlagen kann.
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Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform des Dämpferelements 16 ist im Vergleich zu der in 4 dargestellten Ausführungsform des Dämpferelements 16 der Endanschlag 26 entfallen. Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform des Dämpferelements 16 sind im Vergleich zu der in 5 dargestellten Ausführungsform des Dämpferelements 16 die Reibelemente 22 einander gegenüberliegend angeordnet. Zudem sind die von den Reibelemente 22 aufgebrachte Reibungskraft nicht voneinander weg sondern aufeinander zu gerichtet, um die Pendelmasse 14 abzubremsen und zu dämpfen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fliehkraftpendel
- 12
- Trägerflansch
- 14
- Pendelmasse
- 16
- Dämpferelement
- 18
- Fortsatz
- 20
- Ausnehmung
- 22
- Reibelement
- 24
- Basisring
- 26
- Endanschlag
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008059297 A1 [0002]
