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Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Fliehkraftpendeleinrichtungen sind im Stand der Technik typischerweise an einem Drehschwingungsdämpfer oder an einem anderweitigen Bauteil im Antriebsstrang nach dem Verbrennungsmotor angebracht, um beispielsweise den Drehschwingungsdämpfer, wie beispielsweise ein Zweimassenschwungrad, zu unterstützen oder um Drehschwingungen anderweitig zu tilgen. Auch sind solche Fliehkraftpendeleinrichtungen in einem Getriebe integriert angeordnet.
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Werden solche bekannten Fliehkraftpendeleinrichtungen hingegen direkt an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angebunden, sind sie sehr hohen Anregungen ausgesetzt, da eine Vorisolation beispielsweise durch ein Zweimassenschwungrad fehlt. Dies bewirkt, dass ein sehr großer Schwingwinkel der Pendelmassen notwendig wäre, um die auftretenden Drehungleichförmigkeiten tilgen zu können. Dabei ist der maximal nutzbare Schwingwinkel jedoch begrenzt und nicht immer ausreichend, um die auftretenden Drehungleichförmigkeiten ausreichend tilgen zu können.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fliehkraftpendeleinrichtung zu schaffen, die gegenüber dem Stand der Technik einfach und kostengünstig herzustellen ist und in Bezug auf die Anwendung bei starken Drehungleichförmigkeiten geeignet ist.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit zumindest einem verdrehbar anordenbaren Trägerflansch und mit an dem Trägerflansch angelenkten Pendelmassen, die relativ zu dem zumindest einen Trägerflansch verlagerbar gelagert sind, wobei die Pendelmassen relativ zu dem zumindest einen Trägerflansch mittels Führungsbahnen in der jeweiligen Pendelmasse und in dem zumindest einen Trägerflansch derart verlagerbar geführt sind, dass zumindest jeweils ein Rollenelement in jeweils eine Führungsbahn der Pendelmasse und des zumindest einen Trägerflanschs eingreift, um die Verlagerung der Pendelmasse relativ zu dem zumindest einen Trägerflansch zu lagern, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer der Pendelmassen und/oder an dem zumindest einen Trägerflansch Reibmittel angeordnet sind, welche sich einerseits an der Pendelmasse bzw. an dem Trägerflansch abstützen und mittels eines Federelements gegen den Trägerflansch bzw. eine Pendelmasse unter Vorspannung abstützen, um eine definierte Reibung zwischen der Pendelmasse und dem Trägerflansch zu bewirken. Dadurch wird erreicht, dass die Pendelmassen gegenüber dem zumindest einen Trägerflansch bei einer Verlagerung eine Reibung verursachen, welche einen Energieabbau der Drehschwingung verursacht, so dass der vorhandene Schwingwinkel ausreichend ist.
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Bei einem Ausführungsbeispiel ist es auch vorteilhaft, wenn ein Trägerflansch vorgesehen ist und die Pendelmassen derart ausgebildet sind, dass sie Teilpendelmassen ausbilden, die beiderseits des Trägerflanschs angeordnet sind und die miteinander verbunden sind, wobei die Reibmittel derart angeordnet sind, dass sie sich einerseits an der Teilpendelmasse bzw. an dem Trägerflansch abstützen und mittels eines Federelements gegen den Trägerflansch bzw. eine Teilpendelmasse unter Vorspannung abstützen, um eine definierte Reibung zwischen der jeweiligen Teilpendelmasse und dem Trägerflansch zu bewirken. Der Trägerflansch wird vorteilhaft antriebsseitig beispielsweise mit einer Kurbelwelle verbunden, so dass die Pendelmassen mit den Teilpendelmassen den Trägerflansch zwischen sich aufnehmen und eine Reibung an vorzugsweise gegenüberliegenden Flächen des Trägerflanschs oder der Teilpendelmassen bewirkt wird, welche den Energieabbau der Drehschwingung bewirkt.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn zwei parallel zueinander angeordnete und axial beabstandete Trägerflansche vorgesehen sind und die Pendelmassen axial zwischen den Trägerflanschen angeordnet sind, wobei die Reibmittel derart angeordnet sind, dass sie sich einerseits an der Pendelmasse bzw. einem Trägerflansch abstützen und mittels eines Federelements gegen einen Trägerflansch bzw. eine Pendelmasse unter Vorspannung abstützen, um eine definierte Reibung zwischen der jeweiligen Pendelmasse und dem Trägerflansch zu bewirken. Die beiden Trägerflansche sind vorteilhaft antriebsseitig beispielsweise mit einer Kurbelwelle verbunden, so dass die Pendelmassen zwischen den Trägerflanschen aufgenommen sind und eine Reibung an vorzugsweise gegenüberliegenden Flächen des Trägerflanschs oder der Pendelmassen bewirkt wird, welche den Energieabbau der Drehschwingung bewirkt.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn die Reibmittel als Reibschuhe ausgebildet sind, welche einerseits in einer Aufnahme einer Pendelmasse, einer Teilpendelmasse oder eines Trägerflansch axial verlagerbar angeordnet sind und andererseits mittels eines Federelements gegen einen Trägerflansch oder gegen eine Pendelmasse oder gegen eine Teilpendelmasse kraftbeaufschlagt sind. Dadurch wird eine permanente Reibung bei Verlagerung der Pendelmassen erzeugt, wobei die Reibschuhe eine permanente gleichmäßige Reibung bewirken und auch für eine Zentrierung sorgen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Reibschuhe einen vorspringenden Bereich aufweisen, mit welchem sie in eine Aufnahme eingreifen und einen tellerartigen Bereich, mit welchem sie sich reibend an einem Trägerflansch oder an einer Pendelmasse oder an einer Teilpendelmasse kraftbeaufschlagt anlegen. Der vorspringende Bereich, vorzugsweise als zylindrischer Bereich ausgebildet, dient der Führung der Reibschuhe in axialer Richtung. Der tellerartige Bereich dient der Reibung und insbesondere der Vergrößerung der Reibfläche.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn in der Aufnahme eine Hülse angeordnet ist, in welche der vorspringende Bereich eingreift. Die Anordnung der Hülse dient der Führung und Reibungsoptimierung der axialen Bewegung des Reibschuhs in der Aufnahme von Pendelmasse, Teilpendelmasse bzw. Trägerflansch.
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Durch die Anordnung der Federelemente werden die Reibschuhe angepresst zur Erzeugung der Reibung. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Federelement, also insbesondere jedes Federelement, eine Tellerfeder ist. Alternativ kann das Federelement auch als eine Druckfeder oder Wellfeder ausgebildet sein. Die Tellerfeder erlaubt eine bauraumsparende Gestaltung.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn der vorspringende Bereich des Reibschuhs eine zentrale Öffnung der Tellerfeder durchgreift. Dadurch wird die Anordnung besonders einfach, weil die Tellerfeder auf dem vorspringenden Bereich aufgenommen und zentrierbar ist.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn sich die Tellerfeder einerseits an dem tellerartigen Bereich des Reibschuhs und andererseits an der Pendelmasse, an der Teilpendelmasse oder an dem Trägerflansch abstützt. Dadurch wird eine günstige Anordnung erreicht, wobei die Beaufschlagung durch die Tellerfeder erfolgt.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn jeweils zwei Reibmittel gegenüberliegend angeordnet sind um den Trägerflansch mittig zwischen den Teilpendelmassen zu zentrieren oder um die Pendelmasse zwischen den Trägerflanschen zu zentrieren. Dadurch wird erreicht, dass die Anordnung zentriert ist und keine zusätzlichen Effekte aufgrund einer Schrägstellung erfolgen.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der zugehörigen Figur näher erläutert:
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Teilschnittdarstellung einer Fliehkraftpendeleinrichtung,
- 2 eine Schnittdarstellung durch einen Flansch mit Teilpendelmassen und Reibschuhen,
- 3 eine perspektivische Ansicht eines Reibschuhs, und
- 4 eine perspektivische Ansicht eines Reibschuhs.
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Die 1 zeigt eine Fliehkraftpendeleinrichtung 1 mit einem Trägerflansch 2 mit zumindest einer Pendelmasse 3 als Fliehgewicht, welche an dem Trägerflansch 2 verlagerbar gelagert ist. Man erkennt in dem Ausschnitt der 1 im Grunde zwei teilweise dargestellte Pendelmassen 3, wobei die gesamte Fliehkraftpendeleinrichtung 1 typischerweise mehrere Pendelmassen 3 aufweist, die über den Umfang verteilt angeordnet sind.
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Die Pendelmassen 3 sind aus zwei im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten Teilpendelmassen 4 unter Vernietung mittels Abstandsbolzen 5 oder sonstiger Verbindung ausgebildet. Vorteilhaft ist je Pendelmasse 3 zumindest ein Abstandsbolzen 5 vorgesehen, vorteilhaft sind allerdings zwei oder mehr Abstandsbolzen 5 vorgesehen. Dabei durchgreifen die Abstandsbolzen 5 Öffnungen im Trägerflansch 2, so dass die Pendelmassen 3 sich relativ zum Trägerflansch 2 verlagern können. Die Abstandsbolzen 5 dienen der Vernietung, indem sie in Öffnungen 6 der Teilpendelmassen 4 eingesetzt werden und nach dem Einsetzen ihr randseitiger Bereich 7 vernietet, wie verformt, wird. Mittels des Abstandsbolzens 5 sind die Teilpendelmassen 4 definiert beabstandet angeordnet und somit miteinander verbunden zu einer Pendelmasse 3.
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Alternativ dazu kann eine Fliehkraftpendeleinrichtung 1 auch mit zumindest einer Pendelmasse und mit zumindest zwei Trägerflanschen ausgebildet sein, wobei dann die jeweilige Pendelmasse zwischen den beiden Trägerflanschen angeordnet ist. An diesen beiden parallel zueinander angeordneten Trägerflanschen ist die jeweilige Pendelmasse verlagerbar gelagert. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die zumindest zwei Trägerflansche mittels zumindest eines Abstandsbolzens miteinander verbunden sind.
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Der Trägerflansch 2 der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 ist bevorzugt im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet bzw. mit dem Antriebsstrang verbunden, beispielsweise mit einer Kurbelwelle. Alternativ kann der zumindest eine Trägerflansch 2 auch Teil des Antriebsstrangs sein, wie beispielsweise der Kurbelwelle o.Ä.
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Der Trägerflansch 2 ist dabei grundsätzlich verdrehbar angeordnet. An dem Trägerflansch 2 sind die Pendelmassen 3 verlagerbar gelagert. Die Lagerung der Pendelmassen 3 an dem zumindest einen Trägerflansch 2 erfolgt über Rollenelemente 8, die jeweils in eine Führungsbahn 9 der Pendelmasse 3 oder in eine Führungsbahn 10 des Trägerflanschs 2 eingreifen und dort bei einer Bewegung der Pendelmasse 3 relativ zum Trägerflansch 2 abrollen.
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Die jeweilige Pendelmasse 3 ist daher relativ zu dem zumindest einen Trägerflansch 2 bzw. zu den beiden parallelen Trägerflanschen 2 mittels der Führungsbahnen 9, 10 in der jeweiligen Pendelmasse 3 und in dem zumindest einen Trägerflansch 2 derart verlagerbar geführt, dass zumindest jeweils ein Rollenelement 8 in jeweils eine Führungsbahn 9, 10 der Pendelmasse 3 und des zumindest einen Trägerflanschs 2 eingreift, um die Verlagerung der Pendelmasse 3 relativ zu dem zumindest einen Trägerflansch 2 zu lagern.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2 sind an zumindest einer der Pendelmassen 3 und/oder an dem zumindest einem Trägerflansch 2 zumindest ein Reibmittel 11 angeordnet, welche sich einerseits an der Pendelmasse 3 bzw. an dem Trägerflansch 2 abstützen und mittels eines Federelements 12 gegen den Trägerflansch 2 bzw. eine Pendelmasse 3 unter Vorspannung abstützen, um eine definierte Reibung zwischen der Pendelmasse 3 und dem Trägerflansch 2 zu bewirken.
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Die 2 zeigt einen Schnitt durch einen Trägerflansch 2 und eine Pendelmasse 3, wobei die Teilpendelmassen 4 beiderseits des Trägerflanschs 2 angeordnet sind. In beiden Teilpendelmassen 4 ist jeweils ein Reibmittel 11 angeordnet, welche sich gegenüberliegend an dem Trägerflansch 2 abstützen.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2 ist somit ein Trägerflansch 2 vorgesehen und die Pendelmasse 3 ist bzw. die Pendelmassen 3 sind derart ausgebildet, dass sie Teilpendelmassen 4 ausbilden, die beiderseits des Trägerflanschs 2 angeordnet sind und die miteinander verbunden sind, wobei die Reibmittel 11 derart angeordnet sind, dass sie sich einerseits an der Teilpendelmasse 4 bzw. an dem Trägerflansch 2 abstützen und mittels eines Federelements 12 gegen den Trägerflansch 2 bzw. eine Teilpendelmasse 4 unter Vorspannung abstützen, um eine definierte Reibung zwischen der jeweiligen Teilpendelmasse 4 und dem Trägerflansch 2 zu bewirken.
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Alternativ könnte es auch vorteilhaft sein, wenn zwei parallel zueinander angeordnete und axial beabstandete Trägerflansche vorgesehen sind und die Pendelmassen axial zwischen den Trägerflanschen angeordnet sind, wobei die Reibmittel derart angeordnet sind, dass sie sich einerseits an der Pendelmasse bzw. einem Trägerflansch abstützen und mittels eines Federelements gegen einen Trägerflansch bzw. eine Pendelmasse unter Vorspannung abstützen, um eine definierte Reibung zwischen der jeweiligen Pendelmasse und dem Trägerflansch zu bewirken.
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Die 2 zeigt, dass die Reibmittel 11 als Reibschuhe 14 ausgebildet sind, welche einerseits in einer Aufnahme 13 einer Pendelmasse 3, einer Teilpendelmasse 4 oder eines Trägerflanschs axial verlagerbar angeordnet sind und mittels eines Federelements 12 gegen einen Trägerflansch 2 oder gegen eine Pendelmasse 3 oder gegen eine Teilpendelmasse 4 kraftbeaufschlagt sind.
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Im Ausführungsbeispiel der 2 ist die Aufnahme 13 in der Teilpendelmasse 4 der Pendelmasse 3 angeordnet. Ebenso könnte die Aufnahme 13 auch im Trägerflansch 2 angeordnet sein.
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In der 2 aber auch in den 3 und 4 ist zu erkennen, dass die Reibschuhe 14 einen vorspringenden Bereich 15 aufweisen, mit welchem sie in eine Aufnahme 13 eingreifen und einen tellerartigen Bereich 16 aufweisen, mit welchem sie sich reibend an einem Trägerflansch 2 oder an einer Pendelmasse 3 oder an einer Teilpendelmasse 4 kraftbeaufschlagt anlegen. Dadurch ist der Reibschuh 14 in der Aufnahme 13 axial verlagerbar angeordnet und kann mittels des Federelements 12 beaufschlagt werden.
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Der tellerartige Bereich 16 ist als Kreisscheibe ausgebildet, er kann jedoch auch anderweitig ausgebildet sein. Der vorspringende Bereich 15 ist als Zylinder oder als Hohlzylinder ausgebildet. Auch er kann anderweitig ausgebildet sein. Vorteilhaft ist der tellerartige Bereich 16 mit dem vorspringenden Bereich 15 einteilig ausgebildet, beispielsweise aus Kunststoff durch Spritzgießen.
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In der jeweiligen Aufnahme 13 ist eine Hülse 17 angeordnet, welche die axiale Bewegung des vorspringenden Bereichs 15 führt. Der vorspringende Bereich 15 greift dazu in die jeweilige Hülse 17 ein. Die Hülse 17 ist vorteilhaft aus einem Metall oder aus einem Kunststoff gefertigt.
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Das Federelement 12 ist jeweils als eine Tellerfeder 18 ausgebildet mit einer zentralen Öffnung 19. Dabei durchgreift der vorspringende Bereich 15 des Reibschuhs 14 eine zentrale Öffnung 19 der Tellerfeder 18. Die Hülse 17 weist einen Absatz 20 auf, der teilweise ebenfalls in die Öffnung 19 eingreift.
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Die Tellerfeder 18 stützt sich einerseits an dem tellerartigen Bereich 16 des Reibschuhs 14 und andererseits an der Pendelmasse 3, an der Teilpendelmasse 4 oder an dem Trägerflansch 2 ab, je nach Anordnung.
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Vorteilhaft ist es besonders, wenn, wie in 2 gezeigt, jeweils zwei Reibmittel 11 gegenüberliegend angeordnet sind, um den Trägerflansch 2 mittig zwischen den Teilpendelmassen 4 zu zentrieren oder um die Pendelmasse 3 zwischen den Trägerflanschen zu zentrieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fliehkraftpendeleinrichtung
- 2
- Trägerflansch
- 3
- Pendelmasse
- 4
- Teilpendelmasse
- 5
- Abstandsbolzen
- 6
- Öffnung
- 7
- randseitiger Bereich
- 8
- Rollenelement
- 9
- Führungsbahn der Pendelmasse
- 10
- Führungsbahn des Trägerflanschs
- 11
- Reibmittel
- 12
- Federelement
- 13
- Aufnahme
- 14
- Reibschuh
- 15
- vorspringender Bereich
- 16
- tellerartiger Bereich
- 17
- Hülse
- 18
- Tellerfeder
- 19
- zentrale Öffnung der Tellerfeder 18
- 20
- Absatz
