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Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel mit einer Mehrzahl von Bauteilen, nämlich einem um eine Drehachse angeordneten Pendelmassenträger und über den Umfang verteilt angeordnete Pendelmassen, wobei die Pendelmassen mittels Pendellagern im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelmassenträgers entlang vorgegebenen Pendelbahnen pendelfähig an diesem aufgenommen sind.
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Fliehkraftpendel 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. 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 Pendelmassenträgers 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 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 Fliehkraftpendel 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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Das Fliehkraftpendel enthält Blechteile, die zu Strukturschwingungen angeregt werden können. Derartige Strukturschwingungen können Geräusche verursachen und unerwünschte Schwingungen in den Antriebsstrang einleiten.
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Fliehkraftpendels. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, ein Fliehkraftpendel mit verminderter Neigung zu Strukturschwingungen vorzuschlagen.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
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Das vorgeschlagene Fliehkraftpendel enthält mehrere, bevorzugt aus Blech hergestellte Bauteile, nämlich einen um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger und über den Umfang verteilt an diesem in einer Ebene senkrecht zur Drehachse pendelnd aufgehängte Pendelmassen. Die Pendelmassen sind dabei exzentrisch zur Drehachse pendelnd beispielsweise mittels Pendellagern an dem Pendelmassenträger aufgehängt und nehmen unter Fliehkrafteinwirkung ihre Arbeitsposition ein, die durch die Drehschwingungen unter Energieaufnahme verstimmt wird, so dass ein tilgender Effekt auftritt. Die Pendellager sind hierbei aus komplementär zueinander ausgebildeten Laufbahnen in dem Pendelmassenträger und in den Pendelmassen gebildet, auf denen jeweils ein Wälzkörper abwälzt. Die Pendellager bilden dabei eine vorgegebene Pendelbewegung ab, die kreisbogenförmig oder in nahezu jeder beliebigen Form ausgebildet, beispielsweise gegenüber der Kreisbogenform so verstimmt, beispielsweise endseitig mit verringertem Radius versehen sein kann, dass Anschläge der Pendelmassen an den maximalen Schwingwinkeln unwahrscheinlich sind.
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Die Laufbahnen können im einfachsten Fall eine monofilare Aufhängung der Pendelmassen im Sinne eines Fadenpendels abbilden, es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, eine bifilare Aufhängung der Pendelmassen mittels zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Pendellagern abzubilden. Hierbei kann eine einer parallelen Anordnung der Pendelfäden entsprechende Pendelbewegung vorgesehen sein. Bevorzugt wird eine einer trapezförmigen Anordnung der Pendelfäden entsprechende Pendelführung vorgeschlagen, bei der die Pendelmassen zusätzlich während der Pendelbewegung eine Eigenrotation ausführen, so dass eine zusätzliche Massenträgheit und damit eine verbesserte Isolationswirkung vorgesehen werden kann.
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Um Strukturschwingungen der Bauteile zu verhindern beziehungsweise zumindest zu verringern, ist zumindest ein Bauteil an zumindest einem Teil seines Außenumfangs mit einer Strukturschwingungen verringernden dissipativen Schicht versehen. Unter Bauteil sind hierbei insbesondere der Pendelmassenträger und die Pendelmassen und die mit diesen verbundenen Bauteile zu verstehen.
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Die dissipative Schicht sorgt für eine Verbesserung der geringen Materialdämpfung von Stahl an den besonders schwingungsgefährdeten Außenumfängen. Wird beispielsweise mittels einer impulsbehafteten Anregung, beispielsweise durch Anschläge der Bauteile insbesondere während Start-/Stopp-Vorgängen der Brennkraftmaschine des Antriebsstrangs eine Strukturschwingung erzeugt, absorbiert die dissipative Schicht diese Schwingungen, so dass beispielsweise auch weniger akustischer Schall entsteht. Mittels der Schichten wird dabei eine durch die für das entsprechende Bauteil typische Strukturschwingungen bedingte Erzeugung von Luftschall vermieden oder verringert, so dass beispielsweise die Schallbeiträge im Fahrgastraum verringert werden. Hierbei werden die Strukturschwingungen von der Schicht zumindest teilweise absorbiert beziehungsweise klingen schneller ab.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die dissipative Schicht aus einem Elastomer auszubilden. Beispielsweise kann das Elastomer auf das oder die entsprechenden Bauteile aufgespritzt, aufgetragen oder vulkanisiert sein.
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Die dissipative Schicht kann an Bereichen eines Bauteils angeordnet sein, an welchen die Strukturschwingungen häufig und konzentriert auftreten. Beispielsweise kann die dissipative Schicht über einen Teil oder den gesamten Umfang eines Bauteils vorgesehen sein. Die dissipative Schicht kann ungeachtet der Form des Außenumfangs ringförmig, das heißt über den Außenumfang geschlossen oder ringsegmentförmig, das heißt über Teile des Außenumfangs ausgebildet sein. Hierbei kann sich die Schicht in die Seiten wie Wangen erstrecken. Beispielsweise kann sich die dissipative Schicht von einer Umfangsfläche in die Seitenflächen nach radial innen erstrecken. Beispielsweise können nach radial innen erweiterte, über den Umfang verteilt angeordnete Elemente wie beispielsweise Finger, Streifen oder dergleichen vorgesehen sein. Beispielsweise können die radial sich nach innen erstreckenden Elemente über den Umfang getrennt oder am Außenumfang miteinander verbunden ausgebildet sein. Die radial nach innen erstreckten Elemente können sich nach radial innen verengend erstrecken, beispielsweise als sich nach innen verjüngende Keile ausgebildet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels enthält zumindest der Pendelmassenträger eine dissipative Schicht bevorzugt an dessen Außenumfang. Hierbei kann der Pendelmassenträger ungeachtet der Ausprägung des Fliehkraftpendels mit dessen Bauteilen mit einer dissipativen Schicht versehen sein. Beispielsweise kann ein Fliehkraftpendel vorgesehen sein, dessen Pendelmassenträger als Pendelflansch mit beidseitig angeordneten Pendelmassenteilen ausgebildet ist und axial gegenüberliegende Pendelmassenteile mittels den Pendelflansch durchgreifender Verbindungsmittel zu jeweils einer Pendelmasse verbunden sind.
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In einer alternativen Ausführungsform des Fliehkraftpendels kann der Pendelmassenträger aus zwei Seitenteilen gebildet sein, die axial zwischen sich die Pendelmassen aufnehmen.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform des vorgeschlagenen Fliehkraftpendels kann der Pendelmassenträger als Pendelflansch mit Ausnehmungen ausgebildet sein, wobei die Pendelmassen auf axialer Höhe des Pendelflanschs aufgenommen sind.
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Hierbei können beidseitig der Pendelmassen den Pendelflansch übergreifende Masseelemente vorgesehen sein, die zusätzlich die Pendelmassen und gegebenenfalls Wälzkörper gegenüber dem Pendelmassenträger abstützen beziehungsweise eine Verliersicherung für die Wälzkörper bilden.
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Es versteht sich, dass alternativ oder zusätzlich zu den dissipativen Schichten an dem wie auch immer ausgestalteten Pendelmassenträger die Pendelmassen und/oder die Masseelemente eine dissipative Schicht aufweisen können. Diese dissipativen Schichten können am Außenumfang umlaufend oder unterbrochen ausgebildet sein. Die Erfindung wird anhand der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 einen teilweise dargestellten, vereinfachten Pendelmassenträger mit einer dissipativen Schicht in Ansicht
und
- 2 einen in der Darstellung des Pendelmassenträgers der 1 dargestellten Pendelmassenträger mit verändert ausgeführter dissipativer Schicht.
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Die 1 zeigt das Bauteil 1 eines nicht näher dargestellten Fliehkraftpendels in Teilansicht. Bei dem Bauteil 1 handelt es sich um einen um die Drehachse d verdrehbar angeordneten, in Teilansicht und stark vereinfacht und schematisch dargestellten scheibenförmigen Pendelmassenträger 2 aus Blech ohne jegliche Ausnehmungen für Pendellager, Verbindungsmittel und dergleichen. Diese sind für die Ausbildung der dissipativen Schicht 3 am Außenumfang 4 des Bauteils 3 ohne erfindungswesentliche Bedeutung. In gleichem Sinne können weitere Bauteile wie Pendelmassen mit ebenfalls scheibenförmiger Gestalt und verändertem Außenumfang mit der dissipativen Schicht 3 versehen sein.
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Die dissipative Schicht 3 ist aus Strukturschwingungen absorbierendem Material gebildet. Beispielsweise kann die Schicht 3 mittels eines Spritzgießverfahrens aufgespritzt sein, mittels eines Spritzverfahrens aufgespritzt und anschließend gehärtet sein, mittels eines Vulkanisierverfahrens oder in anderer Weise aufgebracht sein. Dementsprechend werden bevorzugt ein Elastomer, beispielsweise Kautschuk oder vergleichbare elastische Kunststoffe verwendet.
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Die dissipative Schicht ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ringförmig über den gesamten Außenumfang 4 des Bauteils 1 angeordnet. Alternativ können segmentförmig über den Umfang verteilt angeordnete Schichten vorgesehen sein. Beispielsweise können an Ausnehmungen des Außenumfangs eines Bauteils die Schichten ausgespart sein.
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Die 2 zeigt ein dem Bauteil 1 der 1 ähnliches Bauteil 1a in derselben Darstellung. Im Unterschied zu diesem weist das Bauteil 1a die dissipative Schicht 3a mit radial nach innen erweiterten Elementen 5a auf, die sich vom Außenumfang 4a bevorzugt an beiden Seitenflächen 6a nach radial innen erstrecken. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Elemente 5a keilförmig sich nach radial innen verjüngend ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bauteil
- 1a
- Bauteil
- 2
- Pendelmassenträger
- 3
- Schicht
- 3a
- Schicht
- 4
- Außenumfang
- 4a
- Außenumfang
- 5a
- Element
- 6a
- Seitenfläche
- 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 [0002, 0003]
- DE 102012221949 A1 [0002, 0003]
- WO 2014/023303 A1 [0003]
- DE 102013201981 A1 [0003]
- WO 2014/114280 A1 [0003]
- EP 2600030 A1 [0003]
