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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendelvorrichtung mit einem drehbaren Pendelmassenträger und mindestens einer daran angeordneten Pendelmasse, die durch mindestens ein Führungselement, das sich in Führungen in dem Pendelmassenträger und der Pendelmasse erstreckt, relativ zu dem Pendelmassenträger zwischen zwei Endpositionen bewegbar ist, wobei ein Dämpfungselement an dem Pendelmassenträger befestigt ist, über das die Pendelmasse vor Erreichen zumindest einer der Endpositionen an dem Pendelmassenträger abstützbar oder abgestützt ist.
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Aus der Praxis sind Fliehkraftpendelvorrichtungen bekannt, die Drehschwingungen innerhalb eines Antriebsstrangs entgegenwirken. Bei den bekannten Fliehkraftpendelvorrichtungen ist ein drehbarer Pendelmassenträger vorgesehen, der drehfest an einem im Drehmomentübertragungsweg des Antriebsstrangs angeordneten Bauteil befestigbar ist. An dem Pendelmassenträger ist mindestens eine Pendelmasse angeordnet. Die Pendelmasse ist durch mindestens ein Führungselement, beispielsweise ein Abrollelement oder Gleitelement, das sich in Führungen in dem Pendelmassenträger und der Pendelmasse erstreckt, relativ zu dem Pendelmassenträger zwischen zwei Endpositionen bewegbar, wobei es sich aufgrund der Pendeleigenschaft in der Regel um eine Bewegung in Umfangsrichtung handelt, die von einer Bewegung in radialer Richtung überlagert ist. Um einen geräuscharmen und beschädigungsfreien Betrieb zu gewährleisten, ist ein Dämpfungselement an dem Pendelmassenträger befestigt, über das die Pendelmasse vor Erreichen zumindest einer der Endpositionen, in der Regel beider Endpositionen, an dem Pendelmassenträger abstützbar oder abgestützt ist.
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Die bekannten Fliehkraftpendelvorrichtungen haben sich im Hinblick auf einen geräuscharmen und beschädigungsfreien Betrieb bewährt, weisen aber einen relativ großen Aufbau auf und bedingen eine relativ aufwendige Herstellung oder Montage.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fliehkraftpendelvorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die einerseits einen geräusch- und beschädigungsarmen Betrieb gewährleistet und andererseits kompakt aufgebaut und einfach herstellbar ist. 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. 11 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Fliehkraftpendelvorrichtung weist einen drehbaren Pendelmassenträger auf. Der Pendelmassenträger kann beispielsweise drehfest an einem im Drehmomentübertragungsweg eines Antriebsstrangs angeordneten Bauteil befestigbar oder befestigt sein. Darüber hinaus weist die Fliehkraftpendelvorrichtung mindestens eine an dem Pendelmassenträger angeordnete Pendelmasse auf. Hierbei ist es bevorzugt, wenn mindestens zwei oder mehr Pendelmassen an dem Pendelmassenträger angeordnet sind, wobei die zwei oder mehr Pendelmassen in diesem Fall besonders bevorzugt in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Pendelmassenträger angeordnet sind. Die einzelne Pendelmasse ist relativ zu dem Pendelmassenträger zwischen zwei Endpositionen bewegbar, wobei die Bewegung vorzugsweise in Umfangsrichtung und radialer Richtung der Fliehkraftpendelvorrichtung relativ zu dem Pendelmassenträger erfolgt. Zu diesem Zweck ist mindestens ein Führungselement, beispielsweise ein Abrollelement oder ein Gleitelement, vorgesehen, das sich in Führungen in dem Pendelmassenträger einerseits und der Pendelmasse andererseits erstreckt. Hierbei ist es bevorzugt, wenn zwei Führungselemente mit entsprechend zugeordneten Führungen für jede der Pendelmassen vorgesehen sind. Darüber hinaus ist an dem Pendelmassenträger ein der jeweiligen Pendelmasse zugeordnetes Dämpfungselement befestigt. Über das Dämpfungselement ist die Pendelmasse vor Erreichen zumindest einer der Endpositionen, vorzugsweise beider Endpositionen, an dem Pendelmassenträger abstützbar oder abgestützt, um nicht nur einen geräuscharmen Betrieb sicherzustellen, sondern um vielmehr auch Beschädigungen an Pendelmasse oder Pendelmassenträger zu verhindern. Um darüber hinaus nicht nur einen besonders kompakten Aufbau der Fliehkraftpendelvorrichtung zu schaffen, sondern um auch die Montage und Positionierung des Dämpfungselements an dem Pendelmassenträger zu vereinfachen, ist das Dämpfungselement in einer Aussparung in dem Pendelmassenträger angeordnet. Bei der Aussparung kann es sich beispielsweise um einen randseitigen Einschnitt oder um eine fensterartige Öffnung in dem Pendelmassenträger handeln, der vorzugsweise scheiben- oder plattenförmig, besonders bevorzugt ringscheibenförmig, ausgebildet ist. Eine fensterartige Öffnung als Aussparung ist hierbei jedoch bevorzugt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist das Dämpfungselement in den einander entgegengesetzten axialen Richtungen formschlüssig an dem Pendelmassenträger gehalten, um beispielsweise eine klebende Verbindung entbehrlich zu machen, die den Montageaufwand erhöhen würde. Aus diesem Grunde ist es bei dieser Ausführungsform auch bevorzugt, wenn das Dämpfungselement in den einander entgegengesetzten axialen Richtungen ausschließlich formschlüssig an dem Pendelmassenträger gehalten ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung hintergreift das Dämpfungselement zum Zwecke des formschlüssigen Haltens an dem Pendelmassenträger in den einander entgegengesetzten axialen Richtungen zwei einander in axialer Richtung abgewandte Seiten des Pendelmassenträgers. So kann das Dämpfungselement beispielsweise die zwei einander in axialer Richtung abgewandten Seiten eines scheiben- oder plattenförmigen Pendelmassenträgers hintergreifen, wobei sich das Dämpfungselement auf einem relativ kurzen Weg durch die Aussparung hindurch erstrecken kann, um die beiden Seiten hintergreifen zu können.
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Wie bereits vorangehend angedeutet, ist der Pendelmassenträger in einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung von einem scheiben- oder plattenförmigen Träger gebildet. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der Pendelmassenträger von einem ringscheibenförmigen Träger gebildet ist. Überdies hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Pendelmassenträger von lediglich einem scheiben- oder plattenförmigen Träger gebildet ist, der sich mithin nicht aus zwei einander in axialer Richtung gegenüberliegenden Trägerplatten zusammensetzt, zumal hierdurch ein besonders kompakter und platzsparender Aufbau der Fliehkraftpendelvorrichtung erzielt werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist in dem Dämpfungselement mindestens eine Haltenut vorgesehen, in die ein die Aussparung begrenzender Randabschnitt des Pendelmassenträgers einbringbar oder eingebracht ist, um die zuvor erwähnte formschlüssige Abstützung des Dämpfungselements in den einander entgegengesetzten axialen Richtungen an dem Pendelmassenträger zu bewirken. Da es sich bei dem Dämpfungselement beispielsweise um ein Spritzgussteil handeln kann, ist eine solche Haltenut innerhalb des Dämpfungselements ohne großen Aufwand relativ schnell und einfach erzeugbar. Bei dieser Ausführungsform ist es überdies bevorzugt, wenn das Dämpfungselement und die Aussparung derart dimensioniert sind, dass das Dämpfungselement zunächst in axialer Richtung in die Aussparung einbringbar oder eingebracht und unter Einbringen des Randabschnitts des Pendelmassenträgers in die Haltenut quer zur axialen Richtung in seine Sollposition versetzbar oder versetzt ist. Zu diesem Zweck kann die Aussparung in der Vorderansicht betrachtet im Wesentlichen die gleiche Form oder/und Größe wie das Dämpfungselement aufweisen, wobei eine etwas größere Dimensionierung der Aussparung bevorzugt ist, um das Dämpfungselement relativ einfach in axialer Richtung in die Aussparung einbringen zu können. Das genannte Versetzen des Dämpfungselements quer zur axialen Richtung unter Einbringen des Randabschnitts des Pendelmassenträgers in die Haltenut erfolgt hierbei besonders bevorzugt in radialer Richtung nach au-ßen. In jedem Fall ist das Ein- und Anbringen des Dämpfungselements in die Aussparung bzw. an dem Pendelmassenträger hierdurch deutlich vereinfacht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist das Dämpfungselement an einem an dem Pendelmassenträger befestigbaren oder befestigten Stützteil abstützbar oder abgestützt, um das an dem Pendelmassenträger angeordnete Dämpfungselement in der gewünschten Position an dem Pendelmassenträger zu halten. Da es sich bei dem Stützteil um ein an dem Pendelmassenträger befestigbares oder befestigtes Stützteil handelt, schließt dies eine einstückige Ausbildung des Stützteiles mit dem Pendelmassenträger aus. Die Abstützung des Dämpfungselements erfolgt dabei vorzugsweise in radialer Richtung nach innen an dem Stützteil. So kann das genannte Dämpfungselement beispielsweise auf seiner der Haltenut abgewandten Seite abstützt sein und somit den die Aussparung begrenzten Randabschnitt des Pendelmassenträgers innerhalb der Haltenut des Dämpfungselements halten. Darüber hinaus ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn das Stützteil einen sich in oder durch die Aussparung erstreckenden Stützschenkel aufweist, um eine besonders sichere Abstützung des Dämpfungselementes sicherzustellen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung, die auf der vorangehend beschriebenen Ausführungsform basiert, ist ein gemeinsames Tragteil vorgesehen, an dem das Stützteil und mindestens ein weiteres Stützteil für ein weiteres Dämpfungselement angeordnet ist, um die zwei oder mehr Stützteile gleichzeitig in ihre das jeweilige Dämpfungselement abstützende Position überführen zu können, wodurch die Montage der Stützteile und insbesondere deren ordnungsgemäße Positionierung relativ zu dem Dämpfungselement oder innerhalb der jeweiligen Aussparung sichergestellt ist. Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Tragteil und die mindestens zwei Stützteile einstückig miteinander ausgebildet sind. Unabhängig davon, ob das Tragteil einstückig mit den Stützteilen ausgebildet ist, hat es sich überdies als vorteilhaft erwiesen, wenn das Tragteil oder/und die Stützteile als Blechteil ausgebildet ist bzw. sind, zumal hierdurch Fertigung und Montage vereinfacht ist. In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, wenn das Tragteil und die mindestens zwei Stützteile einstückig miteinander ausgebildet sind, um ein gemeinsames Blechteil oder Blechformteil zu bilden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist das mindestens eine Stützteil, gegebenenfalls vermittels des gemeinsamen Tragteils, kraft- oder/und formschlüssig an dem Pendelmassenträger befestigt, beispielsweise durch Nieten oder Schrauben. Bei einer Befestigung mittels Nieten ist es bevorzugt, wenn der mindestens eine Niet einstückig mit dem Pendelmassenträger oder dem Stützteil oder/und Tragteil ausgebildet ist, um einen vereinfachten Aufbau zu erzielen. Dies bietet sich insbesondere an, wenn es sich bei dem Pendelmassenträger um einen scheiben- oder plattenförmigen Träger oder/und bei dem Stützteil oder/und Tragteil um ein Blechteil handelt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist das Dämpfungselement in den Umfangsrichtungen formschlüssig an dem Pendelmassenträger oder/und dem Stützteil gehalten. Hierbei ist es bevorzugt, wenn das Dämpfungselement in den Umfangsrichtungen ausschließlich formschlüssig an dem Pendelmassenträger oder/und dem Stützteil gehalten ist, um die bereits zuvor erwähnte Klebeverbindung zwischen Dämpfungselement einerseits und Pendelmassenträger oder/und Stützteil andererseits zu vermeiden.
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Um das formschlüssige Halten des Dämpfungselements in den Umfangsrichtungen an dem Pendelmassenträger oder dem Stützteil zu realisieren, weist das Dämpfungselement in einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung einen radialen Vorsprung auf. So kann der radiale Vorsprung an einem sich quer zur Umfangsrichtung erstreckenden, die Aussparung begrenzenden Randabschnitt des Pendelmassenträgers abstützbar oder abgestützt sein. Alternativ kann der radiale Vorsprung an dem Stützteil in Umfangsrichtung abstützbar oder abgestützt sein, beispielsweise an einem in Umfangsrichtung weisenden Ende des Stützteils. Bei dem radialen Vorsprung, der an einem sich quer zur Umfangsrichtung erstreckenden, die Aussparung begrenzenden Randabschnitt des Pendelmassenträgers in Umfangsrichtung abstützbar oder abgestützt ist, kann es sich beispielsweise auch um einen die Haltenut unterbrechenden radialen Vorsprung handeln, der somit zumindest gegenüber dem Grund der Haltenut hervorstehend ausgebildet ist. In diesem Fall könnte beispielsweise ein entsprechender Einschnitt in dem in die Haltenut eintauchenden, die Aussparung begrenzten Randabschnitt vorgesehen sein, in den sich wiederum dieser radiale Vorsprung erstreckt.
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Alternativ oder ergänzend zu der vorangehend beschriebenen Ausführungsform weist das Dämpfungselement in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung einen in Umfangsrichtung weisenden Endabschnitt auf, der an einem sich quer zur Umfangsrichtung erstreckenden, die Aussparung begrenzenden Randabschnitt des Pendelmassenträgers oder/und an dem Stützteil in Umfangsrichtung abstützbar oder abgestützt ist. Mithin wird hier ein ohnehin vorhandener Endabschnitt des Dämpfungselements zur Abstützung in Umfangsrichtung an dem Randabschnitt des Pendelmassenträgers oder/und an dem Stützteil genutzt.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung weist die Pendelmasse einen ersten Pendelmassenabschnitt, der in einer ersten axialen Richtung relativ zu dem Pendelmassenträger versetzt ist, und einen zweiten Pendelmassenabschnitt auf, der in einer der ersten axialen Richtung entgegengesetzten zweiten axialen Richtung relativ zu dem Pendelmassenträger versetzt ist. Dabei können die beiden genannten Pendelmassenabschnitte beispielsweise von einem oder mehreren scheiben- oder plattenförmigen Elementen gebildet sein, wobei die genannten Elemente bei mehreren platten- oder scheibenförmigen Elementen pro Pendelmassenabschnitt sandwichartig zusammengesetzt sein können. Bei dieser Ausführungsform sind insbesondere zwei einander in axialer Richtung gegenüberliegende Scheiben eines Pendelmassenträgers entbehrlich, die die mindestens eine Pendelmasse einschließen, so dass ein besonders kompakter Aufbau erzielt werden kann.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung, die auf der vorangehend beschriebenen Ausführungsform basiert, ist der erste Pendelmassenabschnitt an einem ersten Dämpfungsabschnitt des Dämpfungselements, der in der ersten axialen Richtung aus der Aussparung hervorsteht, abstützbar oder abgestützt, während der zweite Pendelmassenabschnitt an einem zweiten Dämpfungsabschnitt des Dämpfungselements, der in der zweiten axialen Richtung aus der Aussparung hervorsteht, abstützbar oder abgestützt ist. Dank des in der Aussparung angeordneten und sich in axialer Richtung durch die Aussparung erstreckenden Dämpfungselements wird somit auf besonders einfache Weise eine Abstützung oder Abstützbarkeit beider Pendelmassenabschnitte erzielt, ohne dass beidseitig des Pendelmassenträgers voneinander unabhängige Dämpfungselemente befestigt werden müssten, wodurch eine besonders einfache Herstellung bzw. Montage gewährleistet ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung sind der erste und zweite Pendelmassenabschnitt über eine Verbindungseinrichtung aneinander befestigt. Die sich in axialer Richtung zwischen den beiden Pendelmassenabschnitten erstreckende Verbindungseinrichtung kann beispielsweise von einer, zwei oder mehreren Verbindungsstreben gebildet sein. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die beiden Pendelmassenabschnitte unter Ausbildung eines zwischenliegenden Freiraumes durch die Verbindungseinrichtung voneinander beabstandet sind, in den der Pendelmassenträger zumindest teilweise einbringbar oder eingebracht ist. Hierdurch wird ein besonders platzsparender und kompakter Aufbau der Fliehkraftpendelvorrichtung erzielt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist eine über das Dämpfungselement auf die Pendelmasse wirkende Stützkraft unmittelbar an dem ersten Pendelmassenabschnitt und dem zweiten Pendelmassenabschnitt abstützbar oder abgestützt. Diese Abstützung kann grundsätzlich ergänzend zu einer Abstützung des Dämpfungselements unmittelbar an der zuvor erwähnten Verbindungseinrichtung erfolgen. Es ist jedoch bevorzugt, wenn die Stützkraft nicht unmittelbar an der Verbindungseinrichtung abstützbar oder abgestützt ist, zumal es sich gezeigt hat, dass hierdurch eine sicherere und beanspruchungsgerechtere Abstützung im Hinblick auf die Pendelmasse erfolgen kann. Aus diesem Grunde ist es bei dieser Ausführungsform überdies bevorzugt, wenn die genannte Stützkraft ausschließlich unmittelbar an dem ersten Pendelmassenabschnitt und dem zweiten Pendelmassenabschnitt abstützbar oder abgestützt ist. Überdies ist es bevorzugt, wenn auch anderenorts keine zusätzliche Abstützung der Pendelmasse an dem Pendelmassenträger erfolgt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist die zuvor erwähnte Stützkraft an einer in radialer Richtung nach innen weisenden Seite des ersten und zweiten Pendelmassenabschnitts abstützbar oder abgestützt. Hierbei erfolgt die Abstützung der Stützkraft vorzugsweise an einem Rand des scheiben- oder plattenförmig, gegebenenfalls sandwichartig, ausgebildeten ersten und zweiten Pendelmassenabschnitts.
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Wie bereits vorangehend angedeutet, ist das Dämpfungselement in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung form- oder/und kraftschlüssig, vorzugsweise ausschließlich form- oder/und kraftschlüssig, oder/und verliersicher in der Aussparung in dem Pendelmassenträger gehalten, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme des zuvor erwähnten Stützteils. In jedem Fall kann oder wird bei dieser Ausführungsform auf eine klebende Befestigung des Dämpfungselements an dem Pendelmassenträger oder/und dem Stützteil vermieden, wodurch die Herstellung der Fliehkraftpendelvorrichtung bzw. die Anbringung der Dämpfungselemente an dem Pendelmassenträger oder/und dem Stützteil deutlich vereinfacht ist. Überdies hat es sich bei der vorliegenden Ausführungsform als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Dämpfungselement ausschließlich formschlüssig an dem Pendelmassenträger oder/und Stützteil bzw. in der Aussparung gehalten ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist das Dämpfungselement bzw. dessen Material weicher als der Pendelmassenträger oder/und die Pendelmasse ausgebildet. Alternativ oder ergänzend ist das Dämpfungselement bzw. dessen Material weicher als das Führungselement zur Führung der Pendelmasse entlang dessen Bewegungsbahn ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist das Dämpfungselement elastisch ausgebildet, um ein abruptes Abstoppen der Pendelmasse im Bereich der Endposition zu vermeiden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist das Dämpfungselement einstückig ausgebildet, um die Teilevielzahl zu reduzieren und den Herstellungsaufwand, insbesondere bei der Montage, zu verringern.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist das Dämpfungselement von einem Kunststoff gebildet, beispielsweise von einem Gummi oder Ähnliches.
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Der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämpfer weist eine Eingangsseite und eine drehelastisch mit der Eingangsseite gekoppelte Ausgangsseite auf, wobei eine Fliehkraftpendelvorrichtung der vorangehend beschriebenen Art mit der Ein- oder Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers zusammenwirkt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers ist der Pendelmassenträger der Fliehkraftpendelvorrichtung an der Ein- oder Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet oder befestigt. Hierbei hat es sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, wenn der Pendelmassenträger an der Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet oder befestigt ist, wobei bei der Ausgangsseite auch von dem Sekundärelement des Torsionsschwingungsdämpfers und der Eingangsseite auch von dem Primärelement des Torsionsschwingungsdämpfers gesprochen werden kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers bildet der Pendelmassenträger die Ein- oder Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers zum Teil oder gänzlich aus. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn mindestens ein Drehmitnehmer des Torsionsschwingungsdämpfers, der beispielsweise mit einer Federeinrichtung zur drehelastischen Kopplung der Eingangsseite mit der Ausgangsseite zusammenwirkt, an dem Pendelmassenträger selbst vorgesehen, vorzugsweise einstückig mit dem Pendelmassenträger ausgebildet, ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Vorderansicht einer Fliehkraftpendelvorrichtung,
- 2 eine geschnittene Darstellung der Fliehkraftpendelvorrichtung von 1 entlang der Schnittlinie A-A in 1,
- 3 eine perspektivische Darstellung des Pendelmassenträgers aus den 1 und 2,
- 4 eine perspektivische Darstellung eines Dämpfungselements aus den 1 und 2,
- 5 eine weitere perspektivische Darstellung des Dämpfungselements aus 4,
- 6 eine perspektivische Darstellung der Stützeinrichtung aus den 1 und 2,
- 7 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsvariante des Dämpfungselements aus den 4 und 5 und
- 8 eine perspektivische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführungsvariante des Dämpfungselements aus den 4 und 5.
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Die 1 und 2 zeigen eine 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 der Fliehkraftpendelvorrichtung 2 anhand entsprechender Pfeile angedeutet, wobei die Fliehkraftpendelvorrichtung 2 um eine Drehachse 16 drehbar ist, die sich in den axialen Richtungen 4, 6 erstreckt.
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Die Fliehkraftpendelvorrichtung 2 weist einen scheiben- oder plattenförmigen Pendelmassenträger 18 auf, so dass auch von einem scheiben- oder plattenförmigen Träger gesprochen werden kann. Genauer gesagt erstreckt sich der scheiben- oder plattenförmige Pendelmassenträger 18 im Wesentlichen in einer von den radialen Richtungen 8, 10 aufgespannten Ebene, wobei der Pendelmassenträger 18 ringscheibenförmig ausgebildet ist. Der Pendelmassenträger 18 kann beispielsweise über in radialer Richtung 10 innenliegende Befestigungsöffnungen 19 an einem im Drehmomentübertragungsweg eines Antriebsstrangs angeordneten Bauteil drehfest befestigt werden, so dass der Pendelmassenträger 18 um die Drehachse 16 drehbar ist.
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An dem Pendelmassenträger 18 ist mindestens eine Pendelmasse 20 angeordnet, wobei in der dargestellten Ausführungsform insgesamt vier Pendelmassen 20 an dem Pendelmassenträger 18 angeordnet sind, wobei die Pendelmassen 20 in Umfangsrichtung 12, 14 gleichmäßig verteilt an dem Pendelmassenträger 18 angeordnet sind. Wie insbesondere aus 2 ersichtlich, setzt sich die einzelne Pendelmasse 20 jeweils aus einem ersten Pendelmassenabschnitt 22, einem zweiten Pendelmassenabschnitt 24 und einer Verbindungseinrichtung 26 zusammen. So ist der erste Pendelmassenabschnitt 22 in der axialen Richtung 4 relativ zu dem Pendelmassenträger 18 versetzt, während der zweite Pendelmassenabschnitt 24 in der entgegengesetzten axialen Richtung 6 relativ zu dem Pendelmassenträger 18 versetzt ist. Die beiden Pendelmassenabschnitte 22, 24 sind jeweils scheiben- oder plattenförmig ausgebildet, wobei diese in der dargestellten Ausführungsform sandwichartig aus zwei Scheiben 28, 30 zusammengesetzt sind, bei denen es sich beispielsweise um Blechscheiben handeln kann.
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In axialer Richtung 4, 6 sind die beiden Pendelmassenabschnitte 22, 24 über die Verbindungseinrichtung 26 aneinander befestigt, wobei die beiden Pendelmassenabschnitte 22, 24 unter Ausbildung eines zwischenliegenden Freiraumes 32 durch die Verbindungseinrichtung 26 voneinander beabstandet sind. In diesen zwischenliegenden Freiraum 32 ist der Pendelmassenträger 18 zum Teil einbringbar oder eingebracht, so dass auch von einem zwischenliegenden Pendelmassenträger 18 gesprochen werden kann. Die Verbindungseinrichtung 26 ist in der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen von drei sich in axialer Richtung 4, 6 erstreckenden Streben 34, 36, 38 gebildet, wobei sich die Streben 34, 36, 38 jeweils durch eine Öffnung 40, 42, 44 in dem Pendelmassenträger 18 erstrecken, wobei die genannten Öffnungen 40, 42, 44 insbesondere in 3 zu erkennen sind, die den Pendelmassenträger 18 in Alleinstellung zeigt. Die Streben 34, 36, 38 einerseits und die Öffnungen 40, 42, 44 andererseits sind derart aufeinander abgestimmt bzw. dimensioniert, dass es unabhängig von der Relativposition der Pendelmasse 20 zu dem Pendelmassenträger 18 zu keinerlei Berührung zwischen den Streben 34, 36, 38 einerseits und den Rändern der Öffnungen 40, 42, 44 andererseits kommt.
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Wie bereits vorangehend angedeutet, ist die einzelne Pendelmasse 20 relativ zu dem Pendelmassenträger 18 bewegbar, wobei die Bewegung zwischen zwei Endpositionen der Pendelmasse 20 erfolgen kann. Zu diesem Zweck ist mindestens ein Führungselement vorgesehen, wobei in der dargestellten Ausführungsform zwei Führungselemente 46, 48 vorgesehen sind. Bei den in 1 gezeigten Führungselementen 46, 48 handelt es sich vorzugsweise um im Wesentlichen zylindrische Abrollelemente, wobei sich die Führungselemente 46, 48 zum einen durch die in 3 gezeigten Führungen 50, 52 und zum anderen jeweils endseitig in Führungen in den beiden Pendelmassenabschnitten 22, 24 erstrecken, wobei in 1 die Führungen 53 in dem Pendelmassenabschnitt 22 gezeigt sind, die den nicht dargestellten Führungen in dem Pendelmassenabschnitt 24 entsprechen. Wie aus 3 ersichtlich, weisen die beiden Führungen 50, 52 eine Krümmung oder Biegung auf, wobei die Führungen 53 in den Pendelmassenabschnitten 22, 24 ebenfalls eine Biegung oder Krümmung aufweisen, die der Biegung oder Krümmung der Führungen 50, 52 jedoch entgegengesetzt ist.
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Um einen geräuscharmen Betrieb der Fliehkraftpendelvorrichtung 2 sicherzustellen, ist jeder Pendelmasse 20 jeweils ein an dem Pendelmassenträger 18 befestigtes Dämpfungselement 54 zugeordnet, über das die jeweilige Pendelmasse 20 vor Erreichen zumindest einer der Endpositionen, vorzugsweise beider Endpositionen, an dem Pendelmassenträger 18 mittelbar abstützbar oder abgestützt ist. Das Dämpfungselement 54 ist jedoch nicht nur an einer der in axialer Richtung 4, 6 weisenden Seiten des scheiben- oder plattenförmigen Pendelmassenträgers 18 angelegt, sondern vielmehr jeweils in einer Aussparung 56 in dem Pendelmassenträger 18 angeordnet, wobei es sich bei der hier dargestellten Aussparung 56 um eine fensterartige Aussparung handelt. Alternativ könnte die Aussparung 56 jedoch auch von einem randseitigen Einschnitt in dem Pendelmassenträger 18 gebildet sein.
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Das Dämpfungselement 54 ist ausschließlich form- oder/und kraftschlüssig, im vorliegenden Beispiel ausschließlich formschlüssig, und verliersicher in der jeweiligen Aussparung 56 gehalten. Das einstückig und elastisch ausgebildete Dämpfungselement 54, das in den 4 und 5 jeweils in Alleinstellung gezeigt ist, ist aus einem Material gefertigt, das weicher als das Material des Pendelmassenträgers 18 und weicher als das Material der zugeordneten Pendelmasse 20 ist. Überdies ist das Dämpfungselement 54 bzw. dessen Material weicher als das Material der vorangehend genannten Führungselemente 46, 48 ausgebildet.
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Wie insbesondere der 3 zu entnehmen, ist die Aussparung 56 im Wesentlichen als eine in Umfangsrichtung 12, 14 langgestreckte Aussparung 56 ausgebildet, wobei die Aussparung 56 in Umfangsrichtung 12 durch einen Randabschnitt 58 und in Umfangsrichtung 14 durch einen Randabschnitt 60 des Pendelmassenträgers 18 begrenzt ist. Darüber hinaus ist die Aussparung 56 in radialer Richtung 8 nach außen durch einen Randabschnitt 62 und in radialer Richtung 10 nach innen durch einen Randabschnitt 64 des Pendelmassenträgers 18 begrenzt. Darüber hinaus ist der Randabschnitt 62 in einem mittleren Bereich unter Vergrößerung der Aussparung 56 in radialer Richtung 8 nach außen versetzt, so dass zwei Randabschnitte 66, 68 gegeben sind, die sich ebenso wie die Randabschnitte 58 und 60 quer zu den Umfangsrichtungen 12, 14 erstrecken.
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Das in den 4 und 5 gezeigte Dämpfungselement 54 ist ebenfalls in Umfangsrichtung 12, 14 langgestreckt ausgebildet und entsprechend in der Umfangsrichtung 12, 14 gekrümmt. Insoweit kann auch von einem im Wesentlichen kreisbogenförmig ausgebildeten Dämpfungselement 54 gesprochen werden. Das Dämpfungselement 54 weist eine in radialer Richtung 8 nach außen weisende Außenseite 70 und eine in radialer Richtung 10 nach innen weisende Innenseite 72 auf. In der Außenseite 70 ist eine Haltenut 74 ausgebildet, die sich einerseits bis zu dem in Umfangsrichtung 12 weisenden Endabschnitt 76 und andererseits bis zu dem in Umfangsrichtung 14 weisenden Endabschnitt 78 des Dämpfungselements 54 erstreckt. Die Haltenut 74 ist jedoch nicht gleichmäßig oder durchgehend ausgebildet, vielmehr ist diese in einem mittleren Bereich unterbrochen, in dem ein gegenüber dem Grund der Haltenut 74 hervorstehender radialer Vorsprung 80 ausgebildet ist, der in der dargestellten Ausführungsform jedoch bündig mit der Außenseite 70 des Dämpfungselements 54 abschließt. Darüber hinaus ist im Bereich des Endabschnitts 76 an der Innenseite 72 ein in radialer Richtung 10 nach innen hervorstehender radialer Vorsprung 82 vorgesehen, während darüber hinaus im Bereich des Endabschnitts 78 des Dämpfungselements 54 ein weiterer radialer Vorsprung 84 an der Innenseite 72 vorgesehen ist.
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Um das Dämpfungselement 54 formschlüssig und verliersicher in der Aussparung 56 zu halten, ist die unterbrochene Haltenut 74 derart ausgebildet, dass der die Aussparung 56 in radialer Richtung 8 nach außen begrenzende Randabschnitt 62 des Pendelmassenträgers 18 in die Haltenut 74 einbringbar oder eingebracht ist. Zu diesem Zweck sind Dämpfungselement 54 und Aussparung 56 derart dimensioniert, dass das Dämpfungselement 54 in axialer Richtung 4 oder 6 in die Aussparung 56 einbringbar oder eingebracht ist, um im Anschluss daran das Dämpfungselement 54 unter Einbringen des Randabschnitts 62 des Pendelmassenträgers 18 in die Haltenut 74 quer zur axialen Richtung 4, 6, hier in radialer Richtung 8 nach außen, in seine Sollposition zu versetzen. Hierdurch ist das Dämpfungselement 54 in den einander entgegengesetzten axialen Richtungen 4, 6 formschlüssig an dem Pendelmassenträger 18 gehalten, zumal das Dämpfungselement 54 die beiden einander in axialer Richtung 4, 6 abgewandten Seiten 86, 88 des Pendelmassenträgers 18 hintergreift. Dies trifft insbesondere auf die beiden Bereiche des Randabschnittes 62 zu, die im Gegensatz zu dem mittleren Bereich nicht in radialer Richtung 8 zurückgesetzt sind. In dem mittleren Bereich des Randabschnitts 62 taucht der radiale Vorsprung 80 des Dämpfungselements 54, der hier die Haltenut 74 unterbricht, in den zurückgesetzten Bereich ein, so dass der radiale Vorsprung 80 in Umfangsrichtung 12 an dem Randabschnitt 66 und in Umfangsrichtung 14 an dem Randabschnitt 68 abstützbar oder abgestützt ist. Mithin ist hierdurch auch ein formschlüssiges Halten des Dämpfungselements 54 in den Umfangsrichtungen 12, 14 an dem Pendelmassenträger 18 realisiert.
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Alternativ oder ergänzend, vorzugsweise alternativ, könnte das Dämpfungselement 54 jedoch auch über den Endabschnitt 76 in Umfangsrichtung 12 an dem Randabschnitt 58 oder/und in Umfangsrichtung 14 über den Endabschnitt 78 an dem Randabschnitt 60 abstützbar oder abgestützt sein, um einen Formschluss mit dem Pendelmassenträger 18 in Umfangsrichtung 12, 14 zu erzielen.
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Um das Dämpfungselement 54 in der in den 1 und 2 gezeigten Position zu halten, in der der Randabschnitt 62 des Pendelmassenträgers 18 in die Haltenut 74 eingebracht ist, ist ferner eine Stützeinrichtung 90 vorgesehen, die in 6 in Alleinstellung gezeigt ist. Die Stützeinrichtung 90 weist jeweils ein Stützteil 92 auf, mittels dessen das zugehörige Dämpfungselement 54 in radialer Richtung 10 nach innen abgestützt oder abstützbar ist. Das Stützteil 92 setzt sich dabei aus einem sich im Wesentlichen in axialer Richtung 4, 6 erstreckenden Stützschenkel 93 und einem sich im Wesentlichen in radialer Richtung 8, 10 erstreckenden Halteschenkel 94 zusammen, wobei die Halteschenkel 94 aller Stützteile 92 ein gemeinsames Tragteil 96 ausbilden, das in der dargestellten Ausführungsform in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufend oder/und ringförmig ausgebildet ist. Die Stützteile 92 und das gemeinsame Tragteil 96 sind einstückig miteinander ausgebildet, wobei die gesamte Stützeinrichtung 90 von einem Blechteil oder Blechformteil gebildet ist.
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Um die Stützteile 92 an dem Pendelmassenträger 18 befestigen zu können, sind mehrere Befestigungsöffnungen 98 in dem Halteschenkel 94 oder dem gemeinsamen Tragteil 96 vorgesehen. Wie insbesondere aus 2 ersichtlich, ist die Stützeinrichtung 90 mittels mehrerer Nieten 100, die sich durch die Befestigungsöffnungen 98 erstrecken, an dem Pendelmassenträger 18 befestigt, wobei sich in der Befestigungsposition die Stützschenkel 93 in axialer Richtung 6 in und durch die Aussparungen 56 erstrecken, um eine sichere Abstützung des jeweiligen Dämpfungselements 54 in radialer Richtung 10 nach innen zu gewährleisten, zumal die zuvor erwähnte Innenseite 72 des Dämpfungselements 54 in radialer Richtung 10 an dem Stützschenkel 93 des jeweiligen Stützteils 92 abgestützt ist. Überdies hintergreifen in der Einbauposition der radiale Vorsprung 82 das in Umfangsrichtung 12 weisende Ende des Stützschenkels 93, während der radiale Vorsprung 84 das in Umfangsrichtung 14 weisende Ende des Stützschenkels 93 hintergreift, so dass das Dämpfungselement 54 formschlüssig in Umfangsrichtung 12, 14 an dem Stützteil 92 gehalten ist. Grundsätzlich kann jedoch auch entweder auf den radialen Vorsprung 80 oder auf die beiden radialen Vorsprünge 82, 84 verzichtet werden, wie dies später nochmals unter Bezugnahme auf 7 dargelegt werden soll.
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Die Anordnung des Dämpfungselements 54 innerhalb der Aussparung 56 bedingt nicht nur eine besonders platzsparende Anordnung, vielmehr ist auch eine besonders sichere und gezielte Abstützung der zugeordneten Pendelmasse 20 möglich. So bildet das Dämpfungselement 54 - wie insbesondere aus 2 ersichtlich - einen ersten Dämpfungsabschnitt 102, der in der axialen Richtung 4 aus der Aussparung 56 hervorsteht, und einen zweiten Dämpfungsabschnitt 104 aus, der in der entgegengesetzten axialen Richtung 6 aus der Aussparung 56 hervorsteht. Mithin kann der erste Pendelmassenabschnitt 22 vor Erreichen der jeweiligen Endposition der Pendelmasse 20 an dem ersten Dämpfungsabschnitt 102 abgestützt werden, während der zweite Pendelmassenabschnitt 24 an dem zweiten Dämpfungsabschnitt 104 desselben Dämpfungselements 54 abstützbar oder abgestützt ist.
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Auch ist eine über das Dämpfungselement 54 bzw. dessen Dämpfungsabschnitte 102, 104 auf die Pendelmasse 20 wirkende Stützkraft unmittelbar an dem ersten und zweiten Pendelmassenabschnitt 22, 24 abstützbar oder abgestützt. Genauer gesagt ist die Stützkraft an den in radialer Richtung 10 nach innen weisenden Seiten 106 und 108 des ersten bzw. zweiten Pendelmassenabschnitts 22 bzw. 24 abstützbar oder abgestützt, wobei die genannten Seiten 106, 108 jeweils von einem in radialer Richtung 10 nach innen weisenden Rand des scheiben- oder plattenförmigen, gegebenenfalls sandwichartigen, ersten und zweiten Pendelmassenabschnitts 22, 24 gebildet sind. Grundsätzlich könnte die Pendelmasse 20 zusätzlich über die Verbindungseinrichtung 26, also beispielsweise die Streben 34, 36, 38, an dem Pendelmassenträger 18, gegebenenfalls auch vermittels des Dämpfungselements 54, abstützbar oder abgestützt sein. Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Stützkraft nicht unmittelbar an der Verbindungseinrichtung 26 abstützbar oder abgestützt ist, was - wie bereits vorangehend dargelegt - durch entsprechende Dimensionierung der Streben 34, 36, 38 und der Öffnungen 40, 42, 44 in dem Pendelmassenträger 18 erreicht wird. Mithin ist die genannte Stützkraft ausschließlich unmittelbar an dem ersten und zweiten Pendelmassenabschnitt 22, 24 der Pendelmasse 20 abstützbar oder abgestützt, um eine besonders sichere und gleichmäßige Abstützung zu erreichen.
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7 zeigt eine alternative Ausgestaltungsvariante des Dämpfungselements 54 aus den 1, 2, 4 und 5, wobei nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll, gleiche oder ähnliche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt.
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Bei der Ausgestaltungsvariante nach 7 wird auf den radialen Vorsprung 80 verzichtet und die Haltenut 74 in Umfangsrichtung 12, 14 durchgehend oder/und gleichmäßig entlang des Dämpfungselements 54 ausgebildet. mithin kann bei dieser Ausführungsvariante auch auf das Zurücksetzen des Randabschnitts 62 des Pendelmassenträgers 18 in dem mittleren Bereich verzichtet werden, wodurch auch die Randabschnitte 66, 68 entfallen. Bei dieser Ausführungsvariante erfolgt das formschlüssige Halten des Dämpfungselements 54 in Umfangsrichtung 12, 14 somit über die radialen Vorsprünge 82, 84 an der Innenseite 72 des Dämpfungselements 54, die den Stützschenkel 93 des zugehörigen Stützteils 92 in der jeweiligen Umfangsrichtung 12 bzw. 14 hintergreifen. Alternativ oder ergänzend könnte jedoch auch bei dieser Ausgestaltungsvariante der Endabschnitt 76 an dem Randabschnitt 58 oder/und der Endabschnitt 78 an dem Randabschnitt 60 des Pendelmassenträgers 18 abstützbar oder abgestützt sein, um den Formschluss in Umfangsrichtung 12, 14 zwischen dem Dämpfungselement 54 und dem Pendelmassenträger 18 zu bewirken.
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8 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante des Dämpfungselements 54, wobei nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll, gleiche oder ähnliche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt.
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In der Ausführungsvariante nach 8 wird gänzlich auf eine Haltenut 74 innerhalb der Außenseite 70 des Dämpfungselements 54 verzichtet. Bei dieser Ausführungsvariante ist somit kein Formschluss zwischen dem Pendelmassenträger 18 und dem Dämpfungselement 54 dadurch gegeben, dass sich der Randabschnitt 62 in eine Haltenut 74 des Dämpfungselements 54 erstreckt. Mithin wären bei dieser Ausführungsvariante entweder an dem Pendelmassenträger 18 selbst oder/und an dem Stützteil 92 entsprechende Anschläge vorzusehen, an denen das Dämpfungselement 54 in axialer Richtung 4 oder/und 6 abstützbar oder abgestützt wäre.
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Die nicht näher dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers weist eine Eingangsseite und eine drehelastisch mit der Eingangsseite gekoppelte Ausgangsseite auf, wobei zu diesem Zweck beispielsweise mehrere Federeinrichtungen zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite angeordnet sein könnten. Dabei ist die Fliehkraftpendelvorrichtung 2 derart vorgesehen, dass deren Pendelmassenträger 18 über die Befestigungsöffnungen 19 drehfest an der Ein- oder Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet oder befestigt ist. Auch könnte der Pendelmassenträger 18 vorzugsweise die Ein- oder Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers gänzlich oder zum Teil ausbilden. Sollte der Pendelmassenträger 18 die Eingangsseite oder Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers zum Teil oder zur Gänze ausbilden, so ist es überdies bevorzugt, wenn an dem Pendelmassenträger 18 mindestens ein Drehmitnehmer des Torsionsschwingungsdämpfers vorgesehen ist, der mit der zuvor erwähnten mindestens einen Federeinrichtung zusammenwirkt, um die drehelastische Kopplung zwischen Ein- und Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers zu bewirken. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der Drehmitnehmer einstückig mit dem Pendelmassenträger 18 ausgebildet ist, beispielsweise als ein in radialer Richtung 8 hervorstehender Abschnitt des Pendelmassenträgers 18.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Fliehkraftpendelvorrichtung
- 4
- axiale Richtung
- 6
- axiale Richtung
- 8
- radiale Richtung
- 10
- radiale Richtung
- 12
- Umfangsrichtung
- 14
- Umfangsrichtung
- 16
- Drehachse
- 18
- Pendelmassenträger
- 19
- Befestigungsöffnung
- 20
- Pendelmasse
- 22
- erster Pendelmassenabschnitt
- 24
- zweiter Pendelmassenabschnitt
- 26
- Verbindungseinrichtung
- 28
- Scheibe
- 30
- Scheibe
- 32
- Freiraum
- 34
- Strebe
- 36
- Strebe
- 38
- Strebe
- 40
- Öffnung
- 42
- Öffnung
- 44
- Öffnung
- 46
- Führungselement
- 48
- Führungselement
- 50
- Führung
- 52
- Führung
- 53
- Führungen
- 54
- Dämpfungselement
- 56
- Aussparung
- 58
- Randabschnitt
- 60
- Randabschnitt
- 62
- Randabschnitt
- 64
- Randabschnitt
- 66
- Randabschnitt
- 68
- Randabschnitt
- 70
- Außenseite
- 72
- Innenseite
- 74
- Haltenut
- 76
- Endabschnitt
- 78
- Endabschnitt
- 80
- radialer Vorsprung
- 82
- radialer Vorsprung
- 84
- radialer Vorsprung
- 86
- Seite
- 88
- Seite
- 90
- Stützeinrichtung
- 92
- Stützteil
- 93
- Stützschenkel
- 94
- Halteschenkel
- 96
- gemeinsames Tragteil
- 98
- Befestigungsöffnungen
- 100
- Nieten
- 102
- erster Dämpfungsabschnitt
- 104
- zweiter Dämpfungsabschnitt
- 106
- Seite
- 108
- Seite
