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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendelvorrichtung mit einem Pendelmassenträger, mindestens einer Pendelmasse mit einem seitlich des Pendelmassenträgers angeordneten Pendelmassenabschnitt und mindestens einem Abrollelement, das sich derart in Führungen in dem Pendelmassenträger und dem Pendelmassenabschnitt erstreckt, dass die Pendelmasse relativ zu dem Pendelmassenträger bewegbar ist, wobei mindestens eine separat von dem Abrollelement ausgebildete Abstützeinrichtung vorgesehen ist, die in einer ersten axialen Richtung an dem Pendelmassenträger abstützbar oder abgestützt ist.
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Aus der Praxis sind Fliehkraftpendelvorrichtungen bekannt, die einen Pendelmassenträger und mindestens eine an dem Pendelmassenträger angeordnete Pendelmasse aufweisen. Die Pendelmasse weist dabei mindestens einen seitlich des Pendelmassenträgers angeordneten Pendelmassenabschnitt auf, wobei die Pendelmasse beispielsweise zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten des Pendelmassenträgers angeordnete Pendelmassenabschnitte aufweisen kann. Darüber hinaus ist mindestens ein Abrollelement vorgesehen, das sich einerseits in eine Führung in dem Pendelmassenträger und andererseits in eine Führung in dem Pendelmassenabschnitt erstreckt, um die Pendelmasse relativ zu dem Pendelmassenträger bewegen zu können, wobei hier auch von einer Pendelbewegung der Pendelmasse relativ zu dem Pendelmassenträger gesprochen werden kann. Um den seitlich des Pendelmassenträgers angeordneten Pendelmassenabschnitt unter Verhinderung einer Kollision des Pendelmassenabschnitts mit dem Pendelmassenträger in axialer Richtung zu verhindern, ist mindestens eine separat von dem Abrollelement ausgebildete Abstützeinrichtung vorgesehen, wobei es sich hierbei in der Regel um ringscheibenförmige Distanzscheiben handelt, die in axialer Richtung auf das Abrollelement derart aufgeschoben sind, dass die Abstützeinrichtung bzw. die Distanzscheibe in einer ersten axialen Richtung an dem Pendelmassenträger und in einer der ersten axialen Richtung entgegengesetzten zweiten axialen Richtung an dem Pendelmassenabschnitt abstützbar oder abgestützt ist.
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Die bekannten Fliehkraftpendelvorrichtungen haben sich bewährt, sind jedoch insofern verbesserungswürdig, als dass zum einen deren Herstellung und Montage erschwert ist und zum anderen die zwischen den Bauteilen der Fliehkraftpendelvorrichtung auftretenden Reibkräfte relativ hoch sind.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fliehkraftpendelvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass zum einen deren Herstellung und Montage vereinfacht ist und zum anderen die zwischen den Bauteilen der Fliehkraftpendelvorrichtung auftretenden Reibkräfte relativ gering sind. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einer solchen vorteilhaften Fliehkraftpendelvorrichtung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 10 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Fliehkraftpendelvorrichtung ist dazu bestimmt, innerhalb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs auftretende Drehschwingungen zu minimieren. Die Fliehkraftpendelvorrichtung weist einen Pendelmassenträger auf, der beispielsweise an einem innerhalb des Drehmomentübertragungsweges eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs angeordneten Bauteil drehfest befestigbar oder befestigt ist. Der Pendelmassenträger ist dabei vorzugsweise scheiben- oder ringscheibenförmig ausgebildet. An dem Pendelmassenträger ist mindestens eine Pendelmasse angeordnet. Im Falle von zwei oder mehr Pendelmassen an dem Pendelmassenträger sind diese vorzugsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Pendelmassenträger angeordnet. Die einzelne Pendelmasse weist mindestens einen seitlich des Pendelmassenträgers angeordneten Pendelmassenabschnitt auf, so kann der genannte Pendelmassenabschnitt beispielsweise in einer axialen Richtung neben dem Pendelmassenträger bzw. einem Abschnitt des Pendelmassenträgers angeordnet sein. Darüber hinaus ist mindestens ein Abrollelement vorgesehen, das beispielsweise als im Wesentlichen zylindrisches Abrollelement, gegebenenfalls mit Durchmesserabstufungen, ausgebildet sein kann. Dabei ist es bevorzugt, wenn mindestens zwei Abrollelemente pro Pendelmasse vorgesehen sind. Das Abrollelement erstreckt sich derart in eine Führung in dem Pendelmassenträger einerseits und eine Führung in dem Pendelmassenabschnitt andererseits, dass die Pendelmasse relativ zu dem Pendelmassenträger bewegbar ist. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine Pendelbewegung, also um eine Bewegung in der sich eine Bewegung in Umfangsrichtung mit einer Bewegung in radialer Richtung überlagert. Die genannte Pendelbewegung wird hier vorzugsweise über die Formgebung der Führung in dem Pendelmassenträger einerseits und der Führung in dem Pendelmassenabschnitt andererseits erzielt, bei der die Führung in dem Pendelmassenträger beispielsweise in der einen radialen Richtung gekrümmt ist, während die Führung in dem Pendelmassenabschnitt in die andere radiale Richtung gekrümmt ist. Darüber hinaus ist mindestens eine separat von dem Abrollelement, vorzugsweise auch separat von dem Pendelmassenträger, ausgebildete Abstützeinrichtung vorgesehen, die in einer ersten axialen Richtung bzw. in Richtung des Pendelmassenträgers, an dem Pendelmassenträger abstützbar oder abgestützt ist. Darüber hinaus ist die Abstützeinrichtung in einer der ersten axialen Richtung entgegengesetzten zweiten axialen Richtung an dem Abrollelement abstützbar oder abgestützt. Indem die Abstützeinrichtung einerseits in der ersten axialen Richtung an dem Pendelmassenträger und andererseits in der zweiten axialen Richtung an dem Abrollelement abstützbar oder abgestützt ist, ist das Abrollelement im Rahmen der Montage der Fliehkraftpendelvorrichtung bereits relativ sicher über die Abstützeinrichtung an dem Pendelmassenträger in der ersten axialen Richtung gehalten, nachdem das Abrollelement in die Führung in dem Pendelmassenträger eingeführt wurde, noch ehe die Pendelmasse bzw. der Pendelmassenabschnitt der Pendelmasse an dem Pendelmassenträger angeordnet wird. Die separate Ausbildung der Abstützeinrichtung gegenüber dem Abrollelement ermöglicht überdies eine relativ einfache Fertigung sowohl des Abrollelements als auch der Abstützeinrichtung, zumal diese einfacher aufgebaut und auf die ihnen jeweils zugedachte Funktion abgestimmt sein können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung weist die Pendelmasse überdies einen zweiten Pendelmassenabschnitt auf, der auf der dem Pendelmassenabschnitt abgewandten Seite des Pendelmassenträgers angeordnet ist, wobei sich das mindestens eine Abrollelement ferner in eine Führung in dem zweiten Pendelmassenabschnitt erstreckt und eine zweite Abstützeinrichtung vorgesehen ist, über die das Abrollelement in der zweiten axialen Richtung an dem Pendelmassenträger abstützbar oder abgestützt ist. Hierdurch gestaltet sich die Montage der Fliehkraftpendelvorrichtung besonders einfach, zumal das Abrollelement über die Abstützeinrichtung und die zweite Abstützeinrichtung in der ersten axialen Richtung und der zweiten axialen Richtung an dem Pendelmassenträger sicher gehalten ist, noch ehe der Pendelmassenabschnitt und der zweite Pendelmassenabschnitt der Pendelmasse an der Fliehkraftpendelvorrichtung in ihrer Sollposition montiert werden.
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Grundsätzlich könnte die zweite Abstützeinrichtung einstückig mit dem Abrollelement ausgebildet sein. Um jedoch die bereits vorangehend geschilderten Vorteile einer vereinfachten Fertigung und Funktionstrennung zu erzielen, ist die zweite Abstützeinrichtung in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ebenfalls separat von dem Abrollelement ausgebildet, wobei die zweite Abstützeinrichtung in der ersten axialen Richtung an dem Abrollelement abstützbar oder abgestützt ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung sind der Pendelmassenabschnitt und der zweite Pendelmassenabschnitt über eine Verbindungseinrichtung aneinander befestigt, wobei die Verbindungseinrichtung als zur Pendelmasse gehörig angesehen werden kann, zumal diese das Gewicht der Pendelmasse zusammen mit den Pendelmassenabschnitten ausmacht. Die genannte Verbindungseinrichtung weist dabei vorzugsweise mindestens eine sich durch eine Aussparung in dem Pendelmassenträger erstreckende Verbindungsstrebe auf, wobei es bevorzugt ist, wenn mindestens zwei derartige Verbindungsstreben vorgesehen sind. So können sich die Verbindungsstreben beispielsweise in axialer Richtung durch die jeweilige Aussparung in dem Pendelmassenträger erstrecken. Hierbei hat es sich überdies als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Verbindungseinrichtung oder deren Bestandteile, wie beispielsweise die mindestens eine Verbindungsstrebe, in keiner der Relativstellungen der Pendelmasse relativ zu dem Pendelmassenträger mit dem Pendelmassenträger in Berührung kommt, insbesondere nicht mit dem Rand der vorstehend genannten Aussparung innerhalb des Pendelmassenträgers. Eine etwaige Abstützung der Pendelmasse an dem Pendelmassenträger, beispielsweise in einer der beiden Endstellungen der Pendelmasse, erfolgt vorzugsweise über die genannten Pendelmassenabschnitte, besonders bevorzugt über ein zwischenliegendes Dämpfungselement.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist die Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch die vorangehend erwähnte zweite Abstützeinrichtung, lösbar an dem Abrollelement angeordnet, um gegebenenfalls eine einfache Demontage oder Wartung durchführen zu können. Dabei ist die Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch die zweite Abstützeinrichtung, derart lösbar an dem Abrollelement angeordnet, dass das Lösen zerstörungsfrei erfolgen kann.
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Um die Montage der Fliehkraftpendelvorrichtung weiter zu vereinfachen, ist die Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch die zweite Abstützeinrichtung, verliersicher an dem Abrollelement angeordnet. Dies umfasst insbesondere den Vorteil, dass die einmal an dem Abrollelement angeordnete Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch zweite Abstützeinrichtung, unabhängig von einer Ausrichtung des Abrollelements innerhalb des Raumes nicht schwerkraftbedingt von dem Abrollelement abfallen kann, wodurch sich die Montage deutlich vereinfacht.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist das Abrollelement vermittels der beiden Abstützeinrichtungen, also der Abstützeinrichtung und der zweiten Abstützeinrichtung, verliersicher an dem Pendelmassenträger angeordnet. Die Verliersicherheit besteht dabei vorzugsweise unabhängig von der Position des Abrollelements innerhalb der Führung in dem Pendelmassenträger. Mithin ist hier ein sicherer Halt des Abrollelements über die Abstützeinrichtung an dem Pendelmassenträger gewährleistet, noch ehe die Pendelmasse selbst bzw. deren Pendelmassenabschnitte an der Fliehkraftpendelvorrichtung montiert werden. Die Verliersicherheit bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass das Abrollelement unabhängig von der Stellung des Pendelmassenträgers innerhalb eines Raumes nicht schwerkraftbedingt aus der Führung innerhalb des Pendelmassenträgers herausfallen kann, was eine besonders einfache Montage der Fliehkraftpendelvorrichtung gewährleistet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung weist das Abrollelement einen sich in die Führung in dem Pendelmassenträger erstreckenden ersten Abrollabschnitt und einen sich in die Führung in dem Pendelmassenabschnitt erstreckenden zweiten Abrollabschnitt, gegebenenfalls auch einen sich in die Führung in dem zweiten Pendelmassenabschnitt erstreckenden dritten Abrollabschnitt, auf.
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Um nicht nur eine vereinfachte Fertigung des Abrollelements zu gewährleisten, sondern auch um die Reibung zwischen dem Abrollelement und den Führungen in dem Pendelmassenträger und dem Pendelmassenabschnitt zu reduzieren, weisen der sich in die Führung in dem Pendelmassenträger erstreckende erste Abrollabschnitt und der sich in die Führung in dem Pendelmassenabschnitt erstreckende zweite Abrollabschnitt denselben Durchmesser auf. Entsprechendes gilt gegebenenfalls auch für den sich in die Führung in dem zweiten Pendelmassenabschnitt erstreckenden dritten Abrollabschnitt, der dann denselben Durchmesser wie der erste und zweite Abrollabschnitt aufweist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung sind der erste Abrollabschnitt und der zweite Abrollabschnitt, gegebenenfalls auch der dritte Abrollabschnitt, einstückig miteinander ausgebildet, um den Fertigungs- und Montageaufwand zu reduzieren, wobei überdies eine hohe Stabilität des Abrollelements gewährleistet ist.
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Grundsätzlich könnte der erste Abrollabschnitt oder/und der zweite Abrollabschnitt unter Zwischenlage der Abstützeinrichtung an der Führung in dem Pendelmassenträger bzw. der Führung in dem Pendelmassenabschnitt abrollbar oder/und abstützbar sein. Eine solche Anordnung kann jedoch zu Stabilitätseinbußen führen und würde erhöhte Anforderungen an die Abstützeinrichtung im Hinblick auf deren Aufbau und Material erfordern. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist der erste Abrollabschnitt oder/und der zweite Abrollabschnitt, gegebenenfalls auch der dritte Abrollabschnitt, gänzlich oder teilweise unmittelbar an der jeweils zugeordneten Führung abrollbar oder/und abstützbar, wobei sich die Abrollbarkeit oder/und Abstützbarkeit insbesondere auf einen dem jeweiligen Abrollabschnitt zugewandten Rand einer als Aussparung ausgebildeten Führung bezieht.
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Um die Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch die zweite Abstützeinrichtung, in der zweiten axialen Richtung, gegebenenfalls der ersten axialen Richtung, an dem Abrollelement abzustützen, ist in dem Abrollelement eine radiale Vertiefung vorgesehen, in die die Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch die zweite Abstützeinrichtung, einbringbar oder eingebracht ist. Bei Vorhandensein einer separaten Abstützeinrichtung sowie einer separaten zweiten Abstützeinrichtung ist es - wenngleich nicht zwingend erforderlich - von Vorteil, wenn jeder der Abstützeinrichtungen jeweils eine radiale Vertiefung in dem Abrollelement zugeordnet ist, die mithin voneinander getrennt ausgebildet sind.
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Um die Montage der Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch der zweiten Abstützeinrichtung, an dem Abrollelement zu vereinfachen, ist die Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch die zweite Abstützeinrichtung, einrastend in die Vertiefung in dem Abrollelement einbringbar oder eingebracht. Dies bedeutet unter Anderem, dass die jeweilige Abstützeinrichtung zunächst unter Vorspannung derselben an dem Abrollelement angebracht wird, ehe die jeweilige Abstützeinrichtung bei Erreichen ihrer Sollposition an dem Abrollelement selbsttätig in die Vertiefung einrastet.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist die Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch die zweite Abstützeinrichtung, unter Erzielung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen dem Abrollelement und der Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch der zweiten Abstützeinrichtung, in die Vertiefung einbringbar. Dabei sind die jeweilige Abstützeinrichtung und das Abrollelement vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, dass es zu einer formschlüssigen Drehmitnahmeverbindung zwischen dem Abrollelement und der jeweiligen Abstützeinrichtung kommt. In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Abrollelement im Bereich der Vertiefung einen von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden Querschnitt aufweist, um eine Drehmitnahmeverbindung zu erzielen, wobei die jeweilige Abstützeinrichtung dann in entsprechender Weise an den von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden Querschnitt angepasst ist, so dass es zu einer formschlüssigen Drehmitnahmeverbindung zwischen dem Abrollelement und der jeweiligen Abstützeinrichtung kommt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist die Vertiefung, in die die Abstützeinrichtung oder/und zweite Abstützeinrichtung einbringbar oder eingebracht ist, von einer Nut gebildet, um die Fertigung weiter zu vereinfachen. Dabei können auch mehrere Nuten, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, die genannte Vertiefung ausbilden. Um jedoch die Fertigung besonders einfach zu gestalten und überdies eine besonders sichere Abstützung der Abstützeinrichtung oder der zweiten Abstützeinrichtung in axialer Richtung an dem Abrollelement zu gewährleisten, ist die Nut vorzugsweise als umlaufende Nut ausgebildet. Dabei kann das Abrollelement im Bereich der umlaufenden Nut grundsätzlich den bereits zuvor erwähnten von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden Querschnitt aufweisen, im Hinblick auf die Fertigung ist es jedoch bevorzugt, wenn das Abrollelement im Bereich der umlaufenden Nut einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist die Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch die zweite Abstützeinrichtung, in axialer Richtung federnd ausgebildet, um eine entsprechende federnde Abstützung an dem Pendelmassenträger einerseits und dem Abrollelement andererseits zu gewährleisten.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung weist die Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch die zweite Abstützeinrichtung, mindestens ein ringförmiges Abstützelement auf. Das ringförmige Abstützelement kann relativ einfach in axialer Richtung des Abrollelements auf das Abrollelement aufgeschoben werden, wodurch die Montage vereinfacht ist. Das ringförmige Abstützelement ist dabei vorzugsweise elastisch aufweitbar, um beim Aufschieben des ringförmigen Abstützelements zunächst ein Aufweiten zu erzielen und bei Erreichen der Sollposition an dem Abrollelement das zuvor erwähnten Einrasten in die Vertiefung zu bewirken. Dabei kann das ringförmige Abstützelement beispielsweise mit einer Unterbrechung versehen sein, um - bei geringer Elastizität des Materials des ringförmigen Abstützelements - dennoch ein einfaches Aufweiten des ringförmigen Abstützelements zu erzielen. Alternativ kann das ringförmige Abstützelement jedoch auch geschlossen umlaufend ausgebildet sein, wobei das ringförmige Abstützelement bzw. dessen Material in diesem Fall eine entsprechende Elastizität aufweisen sollte, wie dies beispielsweise bei der nachstehend beschriebenen Tellerfeder der Fall ist.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist das zuvor erwähnte ringförmige Abstützelement eine Tellerfeder, um einerseits ein einfaches Aufweiten derselben zu ermöglichen und andererseits die federnde Ausbildung in axialer Richtung sicherzustellen. Überdies hat eine Tellerfeder aufgrund ihrer Konizität den Vorteil, dass diese weniger großflächig und somit besonders sicher und gezielt an dem Abrollelement oder/und dem Pendelmassenträger abstützbar oder abgestützt ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung weist die Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch die zweite Abstützeinrichtung, mindestens zwei Abstützelemente in Form der zuvor erwähnten Tellerfeder auf, um eine entsprechende höhere Federkraft in axialer Richtung zu erzielen, ohne dabei die Abstützeinrichtung, gegebenenfalls auch die zweite Abstützeinrichtung, überdimensionieren zu müssen. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die zwei Abstützelemente in Form der Tellerfedern eine einander entgegengesetzte Konizität aufweisen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist der Pendelmassenabschnitt in der ersten axialen Richtung an der Abstützeinrichtung abstützbar oder abgestützt, wobei der zweite Pendelmassenabschnitt vorzugsweise in der zweiten axialen Richtung an der zweiten Abstützeinrichtung abstützbar oder abgestützt ist. Auf diese Weise werden die Pendelmassenabschnitte - wie auch im Stand der Technik üblich - ebenfalls vermittels der jeweiligen Abstützeinrichtung an dem Pendelmassenträger in der jeweiligen axialen Richtung abgestützt, um einen direkten Kontakt zwischen Pendelmasse und Pendelmassenträger in diesem Bereich zu vermeiden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist die Abstützeinrichtung ferner in der ersten axialen Richtung an dem Abrollelement abstützbar oder abgestützt. Hierdurch ist eine besonders gezielte Positionierung der Abstützeinrichtung an dem Abrollelement sichergestellt. So kann die Abstützeinrichtung, beispielsweise das einzelne ringförmige Abstützelement oder die beiden Abstützelemente in Form von Tellerfedern, in der einen axialen Richtung an der einen Begrenzung der Vertiefung und in der entgegengesetzten axialen Richtung an der anderen Begrenzung der radialen Vertiefung abstützbar oder abgestützt sein, wodurch eine besonders genaue Positionierung der Abstützeinrichtung sichergestellt ist. Bei dieser Ausführungsform ist es überdies bevorzugt, wenn die zweite Abstützeinrichtung in der zweiten axialen Richtung an dem Abrollelement abstützbar oder abgestützt ist, um auch für die zweite Abstützeinrichtung die vorstehend genannten Vorteile zu erzielen.
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Der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämpfer weist eine Eingangsseite, die auch als Primärelement bezeichnet werden kann, und eine drehelastisch mit der Eingangsseite gekoppelte Ausgangsseite auf, die auch als Sekundärelement des Torsionsschwingungsdämpfers bezeichnet werden kann, wobei eine Fliehkraftpendelvorrichtung der vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Art mit dem Torsionsschwingungsdämpfer zusammenwirkt, indem der Pendelmassenträger der Fliehkraftpendelvorrichtung mit der Ein- oder Ausgangsseite, vorzugsweise der Ausgangsseite, in Drehmitnahmeverbindung steht. Hierbei kann der Pendelmassenträger auch die Ein- oder Ausgangsseite gänzlich oder zum Teil ausbilden, wobei es in diesem Falle bevorzugt ist, wenn der die Ein- oder Ausgangsseite gänzlich oder zum Teil ausbildende Pendelmassenträger einen Mitnehmer aufweist, der mit einer entsprechenden Federeinrichtung zur drehelastischen Kopplung von Ein- und Ausgangsseite zusammenwirken kann.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine teilweise Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Fliehkraftpendelvorrichtung in geschnittener Darstellung,
- 2 eine teilweise Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Fliehkraftpendelvorrichtung in geschnittener Darstellung,
- 3 eine teilweise Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer Fliehkraftpendelvorrichtung in geschnittner Darstellung,
- 4 eine geschnittene Darstellung entlang der Schnittlinie A-A oder B-B in den 1 bis 3 mit dem Abrollelement in Alleinstellung in einer ersten Ausführungsvariante und
- 5 eine geschnittene Darstellung entlang der Schnittlinie A-A oder B-B in den 1 bis 3 mit dem Abrollelement in Alleinstellung in einer zweiten Ausführungsvariante.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Fliehkraftpendelvorrichtung 2. In den Figuren sind die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 4, 6, die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 8, 10 und die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen 12, 14 anhand entsprechender Pfeile angedeutet, wobei die Fliehkraftpendelvorrichtung 2 um eine zentrale Drehachse 16 drehbar ist, die sich in den axialen Richtungen 4, 6 erstreckt. Bei den axialen Richtungen 4, 6 wird nachstehend auch von der ersten axialen Richtung 4 und der zweiten axialen Richtung 6 gesprochen.
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Die Fliehkraftpendelvorrichtung 2 weist einen Pendelmassenträger 18 auf. Der Pendelmassenträger 18 ist im Wesentlichen scheiben- oder plattenförmig ausgebildet, in der dargestellten Ausführungsform ringscheibenförmig, wobei sich der Pendelmassenträger 18 im Wesentlichen in einer von den radialen Richtungen 8, 10 aufgespannten Ebene erstreckt. In radialer Richtung 10 innen kann der Pendelmassenträger 18 drehfest mit einem nicht näher dargestellten Bauteil innerhalb des Drehmomentübertragungsweges eines Antriebsstrangs verbunden sein bzw. werden.
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An dem Pendelmassenträger 18 ist mindestens eine Pendelmasse 20 angeordnet. Wenngleich in 1 lediglich eine Pendelmasse 20 gezeigt ist, so sind vorzugsweise zwei oder mehr Pendelmassen 20 an dem Pendelmassenträger 18 angeordnet, wobei die zwei oder mehr Pendelmassen 20 dabei in Umfangsrichtung 12, 14 gleichmäßig verteilt an dem Pendelmassenträger 18 angeordnet sind.
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Die Pendelmasse 20 setzt sich aus einem ersten Pendelmassenabschnitt 22, der in der zweiten axialen Richtung 6 neben dem Pendelmassenträger 18 oder zumindest einem Abschnitt desselben angeordnet ist, einem zweiten Pendelmassenabschnitt 24, der in der ersten axialen Richtung 4 neben dem Pendelmassenträger 18 bzw. einem Abschnitt desselben angeordnet ist, und einer Verbindungseinrichtung 26 zusammen. Der erste Pendelmassenabschnitt 22 und der zweite Pendelmassenabschnitt 24 sind über die Verbindungseinrichtung 26 aneinander befestigt. Wie aus 1 ersichtlich, weist die Verbindungseinrichtung 26 mindestens eine sich in axialer Richtung 4, 6 durch eine Aussparung 28 in dem Pendelmassenträger 18 erstreckende Verbindungsstrebe 30 auf, die sowohl in der ersten axialen Richtung 4 als auch in der zweiten axialen Richtung 6 abgestuft ist, um die beiden Pendelmassenabschnitte 22, 24 in einem vorbestimmten axialen Abstand zu halten. Wenngleich in der 1 lediglich eine Verbindungsstrebe 30 gezeigt ist, so ist es bevorzugt, wenn zwei oder mehr Verbindungsstreben 30 vorgesehen sind, die sich durch entsprechende Aussparungen 28 in dem Pendelmassenträger 18 erstrecken. Die Verbindungseinrichtung 26 bzw. deren Verbindungsstrebe 30 und die Aussparung 28 sind dabei derart ausgebildet, dass die Verbindungseinrichtung 26 den Pendelmassenträger 18 unabhängig von der jeweiligen Position der Pendelmasse 20 relativ zu dem Pendelmassenträger 18 nicht berührt.
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Um eine Pendelbewegung der Pendelmasse 20 relativ zu dem Pendelmassenträger 18 zu ermöglichen, bei der sich eine Bewegung in Umfangsrichtung 12, 14 mit einer Bewegung in den radialen Richtungen 8, 10 überlagert, ist mindestens ein Abrollelement 32 vorgesehen. Wenngleich in 1 lediglich ein Abrollelement 32 dargestellt ist, so sind vorzugsweise mindestens zwei Abrollelemente 32 der nachstehend näher beschriebenen Art pro Pendelmasse 20 vorgesehen.
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Das Abrollelement 32, das im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, erstreckt sich in den axialen Richtungen 4, 6, wobei sich ein erster Abrollabschnitt 34 des Abrollelements 32 in bzw. durch eine Führung 36 innerhalb des Pendelmassenträgers 18 erstreckt. Ausgehend von dem ersten Abrollabschnitt 34 erstreckt sich ein zweiter Abrollabschnitt 38 in der axialen Richtung 6 in eine Führung 40 in dem ersten Pendelmassenabschnitt 22. Darüber hinaus erstreckt sich ausgehend von dem ersten Abrollabschnitt 34 in axialer Richtung 4 ein dritter Abrollabschnitt 42 des Abrollelements 32 in eine Führung 44 in dem zweiten Pendelmassenabschnitt 24. Die genannten Führungen 36, 40, 44 sind jeweils als Fenster in den Pendelmassenabschnitten 22, 24 bzw. dem Pendelmassenträger 18 ausgebildet. Überdies weist die langgestreckte Führung 36 in einem mittleren Abschnitt eine Krümmung oder Wölbung in radialer Richtung 8 nach außen auf, während die beiden Führungen 40, 44 eine entgegengesetzte Krümmung oder Wölbung in radialer Richtung 10 aufweisen. Man kann hier auch von bohnen- oder nierenförmigen Führungen 36, 40, 44 sprechen.
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Die Pendelmassenabschnitte 22, 24 sind jeweils scheiben- oder plattenförmig ausgebildet, ähnlich dem Pendelmassenträger 18. Auch weisen der erste Abrollabschnitt 34, der zweite Abrollabschnitt 38 und der dritte Abrollabschnitt 42 denselben Durchmesser d auf, wobei die genannten Abrollabschnitte 34, 38, 42 einstückig miteinander ausgebildet sind. Aus der 1 ist ferner ersichtlich, dass der erste Abrollabschnitt 34 unmittelbar in bzw. an der Führung 36, der zweite Abrollabschnitt 38 unmittelbar in oder an der Führung 40 und der dritte Abrollabschnitt 42 unmittelbar in oder an der Führung 44 abrollbar oder/und abstützbar ist.
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Die Fliehkraftpendelvorrichtung 2 weist ferner eine separat von dem Abrollelement 32 ausgebildete erste Abstützeinrichtung 46 und eine separat von dem Abrollelement 32 ausgebildete zweite Abstützeinrichtung 48 auf. Die erste Abstützeinrichtung 46 ist im Wesentlichen in axialer Richtung 4, 6 zwischen dem ersten Pendelmassenabschnitt 22 und dem Pendelmassenträger 18 angeordnet, wobei die erste Abstützeinrichtung 46 in der ersten axialen Richtung 4 an dem Pendelmassenträger 18 und in der zweiten axialen Richtung 6 an dem Abrollelement 32 abstützbar oder abgestützt ist. In spiegelbildlicher Weise ist die zweite Abstützeinrichtung 48 im Wesentlichen in axialer Richtung 4, 6 zwischen dem zweiten Pendelmassenabschnitt 24 und dem Pendelmassenträger 18 angeordnet. So ist die zweite Abstützeinrichtung 48 in der zweiten axialen Richtung 6 an dem Pendelmassenträger 18 und in der ersten axialen Richtung 4 an dem Abrollelement 32 abstützbar oder abgestützt. Darüber hinaus ist der erste Pendelmassenabschnitt 22 in der ersten axialen Richtung 4 an der ersten Abstützeinrichtung 46 abstützbar oder abgestützt, während der zweite Pendelmassenabschnitt 24 in der zweiten axialen Richtung 6 an der zweiten Abstützeinrichtung 48 abstützbar oder abgestützt ist. Zwar nimmt die Pendelmasse 20 in 1 eine axiale Position relativ zu dem Pendelmassenträger 18 ein, in der weder der erste Pendelmassenabschnitt 22 an der ersten Abstützeinrichtung 46 noch der zweite Pendelmassenabschnitt 24 an der zweiten Abstützeinrichtung 48 abgestützt ist, jedoch kann eine Abstützung bei entsprechender Verlagerung der Pendelmasse 20 relativ zu dem Pendelmassenträger 18 in axialer Richtung 4, 6 erfolgen. Grundsätzlich - wenn nicht gar bevorzugt - können auch bereits in der Ausgangsstellung die beiden Pendelmassenabschnitte 22, 24 bereits an der jeweiligen Abstützeinrichtung 46 bzw. 48 auf die beschriebene Weise abstützbar oder abgestützt sein.
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Beide Abstützeinrichtungen 46, 48 sind lösbar und verliersicher an dem Abrollelement 32 angeordnet. Dies bedeutet, dass bei einem Abrollelement 32 in Alleinstellung und beiden an dem Abrollelement 32 angeordneten Abstützeinrichtungen 46, 48 das Abrollelement 32 jedwede Ausrichtung innerhalb eines Raumes annehmen kann, ohne dass sich eine der beiden Abstützeinrichtungen 46, 48 schwerkraftbedingt von dem Abrollelement 32 zu lösen vermag. Mit einer zerstörungsfreien Kraftaufbringung können die Abstützeinrichtungen 46, 48 hingegen von dem Abrollelement 32 in Alleinstellung gelöst werden.
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Darüber hinaus ist das Abrollelement 32 vermittels der beiden Abstützeinrichtungen 46, 48 verliersicher an dem Pendelmassenträger 18 angeordnet, selbst wenn die Pendelmasse 20 bzw. deren Pendelmassenabschnitte 22, 24 und deren Verbindungseinrichtung 26 noch nicht an der Fliehkraftpendelvorrichtung 2 montiert sind. Die Verliersicherheit ist überdies unabhängig von der Position des Abrollelements 32 innerhalb oder entlang der Führung 36 in dem Pendelmassenträger 18 gegeben, was die Montage der Fliehkraftpendelvorrichtung 2 nachhaltig vereinfacht.
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Um die Abstützbarkeit der ersten Abstützeinrichtung 46 in axialer Richtung 6 an dem Abrollelement 32 und die Abstützbarkeit der zweiten Abstützeinrichtung 48 in axialer Richtung 4 an dem Abrollelement 32 trotz desselben Durchmessers d der Abrollabschnitte 34, 38 und 42 zu ermöglichen, ist die erste Abstützeinrichtung 46 in eine erste radiale Vertiefung 50 und die zweite Abstützeinrichtung 48 in eine zweite radiale Vertiefung 52 in dem Abrollelement 32 eingebracht. In der dargestellten Ausführungsform sind die beiden radialen Vertiefungen 50, 52 jeweils von einer Nut, genauer gesagt einer umlaufenden Nut gebildet. Dabei ist die Nuttiefe gleichbleibend ausgebildet, so dass das Abrollelement 32 im Bereich der entsprechenden radialen Vertiefung 50, 52 in Form der umlaufenden Nut einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wie dies der 4 entnommen werden kann.
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Die Abstützeinrichtungen 46, 48 weisen jeweils ein ringförmiges Abstützelement 54 bzw. 56 auf, die zumindest an ihrem Innenumfang elastisch aufweitbar sind. Die elastische Aufweitbarkeit kann dabei mit Unterstützung einer Unterbrechung in Umfangsrichtung 12, 14 in dem ringförmigen Abstützelement 54, 56 erfolgen, jedoch ist es ebenso möglich, wenn nicht sogar vorteilhaft, ein geschlossen umlaufendes ringförmiges Abstützelement 54 bzw. 56 zu verwenden, wie dies in den dargestellten Ausführungsformen der Fall ist, wobei das Aufweiten des Abstützelements 54 bzw. 56 an dessen Innenumfang aufgrund der Elastizität des Abstützelementes 54 bzw. 56 möglich ist.
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Im Rahmen der Montage kann das Abstützelement 54 in axialer Richtung 4 unter Aufweitung an seinem Innenumfang zunächst auf den zweiten Abrollabschnitt 38 aufgeschoben werden, wobei die erste Abstützeinrichtung 46 bzw. dessen Abstützelement 54 bei Erreichen der ersten radialen Vertiefung 50 selbsttätig in die erste radiale Vertiefung 50 einrastet. Entsprechendes gilt für die zweite Abstützeinrichtung 48, die zunächst in axialer Richtung 6 unter Aufweitung des Innenumfangs des Abstützelements 56 auf den dritten Abrollabschnitt 42 aufgeschoben werden kann, wobei bei Erreichen der zweiten radialen Vertiefung 52 die zweite Abstützeinrichtung 48 bzw. deren Abstützelement 56 selbsttätig in die zweite radiale Vertiefung 52 einrastet.
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In der dargestellten Ausführungsform nach 1 ist das Abstützelement 54 bzw. 56 jeweils von einer Tellerfeder gebildet, deren Außenumfang jeweils an dem Pendelmassenträger 18 und deren Innenumfang jeweils an dem Abrollelement 32 in der bereits zuvor erwähnten jeweiligen axialen Richtung 4 oder 6 abstützbar oder abgestützt ist.
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In der Ausführungsform nach 1 und 4 besteht allenfalls eine Drehmitnahmeverbindung zwischen dem Abstützelement 54 bzw. 56 und dem Abrollelement 32 aufgrund der elastischen Rückstellkraft der als Tellerfeder ausgebildeten Abstützelemente 54 bzw. 56 nach innen. Bei entsprechender Auslegung der Abstützelemente 54 bzw. 56 kann jedoch auch eine solche Form der kraftschlüssigen Drehmitnahmeverbindung unterbunden sein. Alternativ hierzu kann das jeweilige Abstützelement 54 bzw. 56 jedoch auch unter Erzielung einer formschlüssigen Drehmitnahmeverbindung zwischen dem Abrollelement 32 und der jeweiligen Abstützeinrichtung 46 bzw. 48 in die zugehörige radiale Vertiefung 50 bzw. 52 einbringbar oder eingebracht sein. Eine solche alternative Ausführungsvariante ist in 5 angedeutet, bei der das Abrollelement 32 im Bereich der Vertiefung 50 bzw. 52 einen von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden Querschnitt aufweist. Ist der Innenumfang des jeweiligen Abstützelements 54 bzw. 56 in entsprechender Weise an den von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden Querschnitt angepasst, so führt dies zu einer formschlüssigen Drehmitnahmeverbindung zwischen den Abrollelement 32 und der jeweiligen Abstützeinrichtung 46 bzw. 48.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsvariante der Fliehkraftpendelvorrichtung 2, die im Wesentlichen der Ausführungsform nach 1 entspricht, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt.
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In der zweiten Ausführungsform weisen die beiden Abstützeinrichtungen 46, 48 jeweils mindestens zwei Abstützelemente 54, 54 bzw. 56, 56 in Form von Tellerfedern auf, wobei die beiden Abstützelemente 54, 54 der ersten Abstützeinrichtung 46 eine einander entgegengesetzte Konizität aufweisen. Entsprechendes gilt für die beiden Abstützelemente 56, 56 der zweiten Abstützeinrichtung 48. Dabei sind die Abstützelemente 54, 54 an ihrem Außenumfang aneinander abgestützt, während deren Innenumfang voneinander beabstandet ist und in der einen axialen Richtung 6 an der einen Begrenzung und in der anderen axialen Richtung 4 an der anderen Begrenzung der ersten radialen Vertiefung 50 abstützbar oder abgestützt ist. Entsprechendes gilt für die beiden Abstützelemente 56, 56 in Form der Tellerfedern der zweiten Abstützeinrichtung 48. Mit anderen Worten ist die erste Abstützeinrichtung 46 in der ersten axialen Richtung 4 an dem Abrollelement 32 abstützbar oder abgestützt, während die zweite Abstützeinrichtung 48 in der zweiten axialen Richtung 6 an dem Abrollelement 32 abstützbar oder abgestützt ist. Dies gilt in entsprechender Weise auch für die erste Ausführungsform, bei der - je nach Dimensionierung der Bauteile - auch die erste Abstützeinrichtung 46 in der ersten axialen Richtung 4 an dem Abrollelement 32 abstützbar sein könnte, während die zweite Abstützeinrichtung 48 ferner in der zweiten axialen Richtung 6 an dem Abrollelement 32 abstützbar sein könnte.
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3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Fliehkraftpendelvorrichtung 2, die im Wesentlichen den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen nach den 1 und 2 entspricht, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll, gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt.
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Bei der dritten Ausführungsform nach 3 sind die Abstützelemente 54, 56 jeweils als einfache elastische Ringe mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Bei der dritten Ausführungsform gilt - wie bereits bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen -, dass die erste und zweite Abstützeinrichtung 46, 48 in axialer Richtung 4, 6 federnd bzw. elastisch ausgebildet sind.
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Bei einer nicht näher dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers weist dieser eine Eingangsseite bzw. ein Primärelement und eine drehelastisch mit der Eingangsseite gekoppelte Ausgangsseite bzw. Sekundärelement auf, wobei eine Fliehkraftpendelvorrichtung 2 nach einer der 1 bis 5 vorgesehen ist, deren Pendelmassenträger 18 drehfest mit der Ein- oder Ausgangsseite, vorzugsweise mit der Ausgangsseite, verbunden ist bzw. mit dieser in Drehmitnahmeverbindung steht.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Fliehkraftpendelvorrichtung
- 4
- erste axiale Richtung
- 6
- zweite axiale Richtung
- 8
- radiale Richtung
- 10
- radiale Richtung
- 12
- Umfangsrichtung
- 14
- Umfangsrichtung
- 16
- Drehachse
- 18
- Pendelmassenträger
- 20
- Pendelmasse
- 22
- erster Pendelmassenabschnitt
- 24
- zweiter Pendelmassenabschnitt
- 26
- Verbindungseinrichtung
- 28
- Aussparung
- 30
- Verbindungsstrebe
- 32
- Abrollelement
- 34
- erster Abrollabschnitt
- 36
- Führung
- 38
- zweiter Abrollabschnitt
- 40
- Führung
- 42
- dritter Abrollabschnitt
- 44
- Führung
- 46
- erste Abstützeinrichtung
- 48
- zweite Abstützeinrichtung
- 50
- erste radiale Vertiefung
- 52
- zweite radiale Vertiefung
- 54
- Abstützelement
- 56
- Abstützelement
- d
- Durchmesser
