-
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelflansch und an dem Pendelflansch über den Umfang verteilt im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelflanschs mittels jeweils zweier in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager entlang einer vorgegebenen Pendelbahn verschwenkbaren Pendelmasseneinheiten, welche aus axial gegenüberliegenden, beidseitig an dem Pendelflansch angeordneten Seitenteilen und einem eine Ausnehmung des Pendelflanschs durchgreifenden Mittelteil gebildet sind, wobei zwischen dem Pendelflansch und den Pendelmasseneinheiten Endanschläge zur Begrenzung eines Schwingwinkels der Pendelmasseneinheiten gegenüber dem Pendelflansch vorgesehen sind.
-
Fliehkraftpendel dienen der Drehschwingungsisolation von Drehschwingungen insbesondere in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen mit drehschwingungsbehafteter Brennkraftmaschine. Hierbei sind an einem verdrehbar angeordneten, beispielsweise von der Brennkraftmaschine angetriebenen Pendelflansch über den Umfang verteilt angeordnete Pendelmasseneinheiten angeordnet, welche im Fliehkraftfeld des drehenden Pendelflanschs entlang einer vorgegebenen Pendelbahn verlagerbar am Pendelflansch aufgehängt sind und durch Verlagerung abhängig von eingetragenen Drehschwingungen unterschiedliche Radien entlang der Pendelbahn einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger bilden.
-
Beispielsweise ist aus der Druckschrift
DE 10 2016 205 420 A1 ein gattungsgemäßes Fliehkraftpendel bekannt, bei dem über den Umfang verteilt Pendelmasseneinheiten angeordnet sind, die entlang einer vorgegebenen Pendelbahn mittels Pendellagern entlang einer vorgegebenen Pendelbahn verschwenkbar aufgenommen sind. Axial gegenüberliegende, beidseitig an dem Pendelflansch angeordnete Seitenteile sind mittels eines Mittelteils, welches sich in Ausnehmungen des Pendelflanschs bewegt, miteinander verbunden. Seitenteile und Mittelteil bilden dabei jeweils eine Pendelmasseneinheit. Die Pendellager sind zwischen dem Mittelteil und dem Pendelflansch angeordnet, wobei Laufbahnen des Mittelteils und des Pendelflanschs radial übereinander angeordnet sind und auf diesen Laufbahnen jeweils eine Pendelrolle abrollt. Zur Begrenzung des Schwingwinkels der Pendelmassen gegenüber dem Pendelflansch und damit zur Vermeidung harter Anschläge der Pendelrollen an dem Pendelflansch oder zur Vermeidung eines Kippens dieser sind an den Mittelteilen aus Kunststoff hergestellte Dämpfungselemente angeordnet, die Anschläge gegenüber den umfangsseitigen Wandungen der Ausnehmungen zur Herstellung von Endanschlägen der Pendelmasseneinheiten gegenüber dem Pendelflansch ausbilden. Die Dämpfungselemente sind an aufwendigen Stanzkonturen der Mittelteile eingerastet. Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines gattungsgemäßen Fliehkraftpendels. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, ein einfach herzustellendes Fliehkraftpendel mit einer großen Masse der Pendelmasseneinheiten vorzuschlagen.
-
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
-
Das vorgeschlagene Fliehkraftpendel dient der drehzahladaptiven Drehschwingungstilgung insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit drehzahlbehafteter Brennkraftmaschine. Hierzu enthält das Fliehkraftpendel einen um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelflansch, beispielsweise einen direkt mit der Kurbelwelle verbundenen oder in einen Drehschwingungsdämpfer, beispielsweise ein Zweimassenschwungrad bevorzugt ausgangsseitigen Pendelflansch. An dem Pendelflansch sind über den Umfang verteilt Pendelmasseneinheiten aufgenommen. Die Pendelmasseneinheiten sind jeweils aus zwei beidseitig des Pendelflanschs angeordneten, axial gegenüberliegenden Seitenteilen und einem Mittelteil gebildet. Seitenteile und Mittelteil sind miteinander fest verbunden, beispielsweise miteinander vernietet. Das Mittelteil durchgreift Ausnehmungen des Pendelflanschs, die so dimensioniert sind, dass die Pendelmasseneinheiten entlang einer vorgegebenen Pendelbahn im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelflanschs verschwenkbar sind. Die Pendelbahn wird durch zwei in Umfangsrichtung beabstandete Pendellager eingestellt. Die Pendellager sind jeweils aus an den Pendelmasseneinheiten und an dem Pendelflansch komplementär zueinander ausgebildeten Laufbahnen gebildet, auf denen eine Pendelrolle abwälzt.
-
Um harte Anschläge der Pendelrollen an dem Pendelflansch, Verkippungen der Pendelrollen und dergleichen zu vermeiden, sind zwischen dem Pendelflansch und den Pendelmasseneinheiten Endanschläge zur Begrenzung des Schwingwinkels der Pendelmasseneinheiten gegenüber dem Pendelflansch vorgesehen. Gemäß dem erfinderischen Gedanken sind die Endanschläge als elastische Dämpfungselemente an dem Pendelflansch aufgenommen. Die Pendelmasseneinheiten können dadurch einfach ausgebildet sein, das heißt, mittels einer einfachen Stanzgeometrie hergestellt sein. Ein Bauraum an den Pendelmasseneinheiten für Dämpfungselemente kann eingespart werden, so dass der eingesparte Bauraum von den Pendelmasseneinheiten ausgefüllt werden kann und damit eine entsprechend höhere Masse der Pendelmasseneinheiten vorgesehen werden kann, so dass die schwingfähige Masse des Fliehkraftpendels zunimmt, ohne den gesamten Bauraum des Fliehkraftpendels zu erhöhen.
-
Die Dämpfungselemente können an den Ausnehmungen des Pendelflanschs für die Mittelteile aufgenommen sein. Hierzu können an den Wandungen Aussparungen vorgesehen sein. Die Dämpfungselemente können mit dem Pendelflansch verrastet, in diesen eingeschnappt oder in ähnlicher Weise aufgenommen sein. In einer alternativen Ausführungsform können an dem Pendelflansch zu den Ausnehmungen getrennt ausgebildete Öffnungen vorgesehen sein, in die die Dämpfungselemente eingebracht sind. Je nach Ausführungsform der Dämpfungselemente kann ein beidseitig des Pendelflanschs vorgesehener Endanschlag der Seitenteile oder ein Endanschlag des Mittelteils an den Dämpfungselementen vorgesehen sein.
-
Die Seitenteile und die Mittelteile sind in bevorzugter Weise vollständig aus Stahl hergestellt, so dass eine entsprechend hohe Masse der Pendelmassenteile erzielt wird. Die Seitenteile und/oder Mittelteile sind bevorzugt mittels eines Blechstanzverfahrens hergestellt und gegebenenfalls entsprechend umgeformt. Beispielsweise können aus den Seitenteilen Nasen angeprägt sein, die die Anlagefläche der Seitenteile an dem Flansch verringern. Alternativ oder zusätzlich können an dem Pendelflansch entsprechende, die Anlagefläche vermindernde Elemente, beispielsweise angeformte Nasen oder eingebrachte Kunststoffabstandshalter vorgesehen sein. Der Pendelflansch ist bevorzugt mittels eines Stanz-/Umformverfahrens aus Blech hergestellt. Zur gleichzeitigen ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung bei einem Einsatz des Fliehkraftpendels in einem Drehschwingungsdämpfer kann der Pendelflansch nach radial außen erweiterte Arme aufweisen, die beispielsweise zwischen die in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten von Schraubendruckfedern wie beispielsweise Bogenfedern eingreifen.
-
Die Dämpfungselemente können aus Kunststoff und/oder aus Federelementen aus Stahl hergestellt sind. Die Dämpfungselemente können zur formschlüssigen Einbringung in oder Anbringung an dem Pendelflansch entsprechende Haltemittel, beispielsweise Hinterschnitte, Rasthaken oder dergleichen aufweisen.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Fliehkraftpendels können die Pendellager zwischen den Seitenteilen und dem Pendelflansch ausgebildet sein. Hierbei sind in den Seitenteilen und in dem Pendelflansch die Pendelbahn der Pendelmasseneinheiten vorgebende Laufbahnen vorgesehen, auf denen eine Pendelrolle abwälzt. Die Laufbahnen sind beispielsweise an Ausnehmungen der Seitenteile und des Pendelflanschs angearbeitet, wobei die Pendelrolle diese Ausnehmungen durchgreift und die Pendelmasseneinheiten unter Fliehkraft radial an dem Pendelflansch abstützt.
-
Um Anschlaggeräusche der bei nicht ausreichender Fliehkraft infolge Schwerkraft nach radial innen fallenden Pendelmasseneinheiten zu vermeiden, kann zur radialen Abstützung der Pendelmasseneinheiten bei nicht ausreichender Fliehkraft nach radial innen ein Pufferelement an dem Mittelteil vorgesehen sein. Das Pufferelement kann beispielsweise als radial elastische Spange in das Mittelteil eingehängt sein und aus Kunststoff oder Federblech hergestellt sein. In einer alternativen Ausführung kann zur radialen Abstützung der Pendelmasseneinheiten bei nicht ausreichender Fliehkraft nach radial innen ein Pufferelement an dem Pendelflansch vorgesehen sein. In vorteilhafter Weise können die Endanschläge und das Pufferelement einteilig ausgebildet sein. Beispielsweise können die Dämpfungselemente gegenüber den umfangsseitigen Enden des Mittelteils wirksam angeordnet sein, wobei dich diese nach radial innen in Umfangsrichtung erstrecken und damit das Mittelteil radial abstützen. Die radial innere Kontur des Mittelteils und die radial äußere Kontur des Pendelflanschs können dabei derartig ausgebildet sein, dass eine Schwingbewegung der Pendelmasseneinheiten innerhalb der Endanschläge ungestört verläuft und bei nicht ausreichender Fliehkraft der radiale Weg der Pendelmassenteile bis zum elastischen Anschlag an dem Pufferelement minimal ist.
-
Gemäß einer alternativen Ausführungsform des vorgeschlagenen Fliehkraftpendels können die Pendellager zwischen dem Mittelteil und dem Pendelflansch ausgebildet sein. Hierbei sind an dem Mittelteil und an den Ausnehmungen radial übereinander liegende Laufbahnen axial in Linie angeordnet, zwischen denen eine Pendelrolle abwälzt. Die Abstützung der Pendelmasseneinheiten gegen Fliehkraft erfolgt dabei radial in Linie zwischen den Laufbahnen und der Pendelrolle.
-
Die Erfindung wird anhand des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigen:
- 1 eine schematische Teilansicht eines Fliehkraftpendels und
- 2 eine schematische Teilansicht eines gegenüber dem Fliehkraftpendel der 1 abgeänderten Fliehkraftpendels.
-
Die 1 zeigt das um die Drehachse d verdrehbar angeordnete Fliehkraftpendel 1 in Teilansicht mit vier über den Umfang verteilt angeordneten Pendelmasseneinheiten 3, die an dem Pendelflansch 2 mittels der Pendellager 4 im Fliehkraftfeld des um die Drehachse d drehenden Pendelflanschs 2 entlang der von den Pendellagern 4 vorgegebenen Pendelbahn verschwenkbar aufgenommen sind.
-
Die Pendelmasseneinheiten 3 sind aus den beidseitig an dem Pendelflansch 2 angeordneten Seitenteilen 5 gebildet, wobei das mittig oben angeordnete vordere Seitenteil der Übersicht halber abgenommen ist. Die Seitenteile 5 sind mittels der Mittelteile 6 miteinander verbunden, wie beispielsweise hier mittels der Niete 7 miteinander vernietet. Die Mittelteile 6 sind in Ausnehmungen 8 des Pendelflanschs 2 aufgenommen, die bezüglich ihres Ausmaßes an die Mittelteile 6 samt dem nötigen Verlagerungsweg dieser innerhalb des Schwingwinkels der Pendelmasseneinheiten 3 angepasst sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Pendellager 4 zwischen den Seitenteilen 5 und dem Pendelflansch 2 ausgebildet. Hierzu sind in die Seitenteile 5 und in den Pendelflansch 2 Öffnungen 9, 10 eingebracht, an denen die Laufbahnen 11, 12 angearbeitet sind. Die Öffnungen 9, 10 axial übergreifend wälzt auf den Laufbahnen 11, 12 die Pendelrolle 13 ab.
-
Zur Begrenzung des Schwingwinkels der Pendelmasseneinheiten 3 vor einem Anschlag der Pendelrollen 13 an den umfangsseitigen Wandungen der Öffnungen 9, 10 sind Endanschläge 14 in beide Verlagerungsrichtungen der Pendelmasseneinheiten 3 vorgesehen. Zur Einsparung von Bauraum und zur Vereinfachung der Ausbildung des Mittelteils 6 sind die Endanschläge 14 als Dämpfungselemente 15 ausgebildet, die an dem Pendelflansch 2 angebracht sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Dämpfungselemente 15 an umfangsseitigen Wandungen 16 der Ausnehmungen 8 formschlüssig aufgenommen, beispielsweise verrastet.
-
Zum Schutz vor harten Anschlägen des Mittelteils 6 an dem Pendelflansch an der radial inneren Wandung 17 der Ausnehmung 8 bei nicht ausreichender Fliehkraft und damit schwerkraftabhängiger Verlagerung dieser nach radial innen, ist an dem Mittelteil 6 das Pufferelement 18 angeordnet, welches als elastische Spange 19 in das Mittelteil 6 eingehängt ist. Die Kontur der Wandung 17 ist dem Bewegungsverlauf des Mittelteils 6 über den gesamten Schwingwinkel nachgebildet, so dass über den gesamten Schwingwinkel der Pendelmasseneinheiten 3 ein konstant geringer Abstand zwischen der Spange 19 und den Wandungen 16, 17 der Ausnehmung 8 ausgebildet ist.
-
Das dargestellte Fliehkraftpendel 1 ist für einen Drehschwingungsdämpfer, beispielsweise ein Zweimassenschwungrad vorgesehen. Hierbei dient der Pendelflansch zusätzlich der ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers und weist hierzu radial erweiterte Arme 20 auf, die zwischen die in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der über den Umfang verteilt angeordneten Schraubendruckfedern, beispielsweise Bogenfedern von radial innen eingreifen und die Schraubendruckfedern in Umfangsrichtung beaufschlagen.
-
Die
2 zeigt schematisch ein Detail des gegenüber dem Fliehkraftpendel
1 der
1 abgeänderten Fliehkraftpendels
1a in Teilansicht mit dem Mittelteil
6a. Das Fliehkraftpendel
1a ist in Abänderung der Fliehkraftpendeleinrichtung der Druckschrift
DE 10 2016 205 420 A1 ähnlich, deren Inhalt vollständig in die vorliegende Patentanmeldung aufgenommen ist. Anstatt der dortigen Zwischenstücke
116 sind die Mittelteile
6a des Fliehkraftpendels
1a vorgesehen. Im Unterschied zu den Zwischenstücken
116 mit den Dämpfungselementen
110 sind die Mittelteile
6a vollständig aus Metall hergestellt und weisen aufgrund der zusätzlichen Materialbereiche
21a eine höhere Masse auf, so dass die schwingfähige Masse der Mittelteile
6a beispielsweise um ca. 15% zunimmt.
-
Das Fliehkraftpendel 1a weist Pendellager 4a auf, die zwischen dem Pendelflansch 2a und dem Mittelteil 6a ausgebildet sind. Die Laufbahnen 11a des Pendelflanschs 2a und die Laufbahnen 12a des Mittelteils 6a sind radial übereinander angeordnet. Zwischen diesen wälzt die Pendelrolle 13a ab. Die Endanschläge 14a sind in dem Pendelflansch 2a vorgesehen. Die Endanschläge 14a sind als Dämpfungselemente 15a ausgebildet, die in die die Mittelteile 6a aufnehmenden Ausnehmungen 8a eingelassen und mit dem Pendelflansch 2a verbunden sind. Die Dämpfungselemente 15a sind um die Ecke der Wandungen 16a, 17a der Ausnehmungen 8a angeordnet und dienen neben dem Endanschlag 14a der Mittelteils 6a zusätzlich als Pufferelement 18a für das Mittelteil 6a bei nicht ausreichender Fliehkraft.
-
Das Mittelteil 6a ist mittels der Niete 7a mit den beidseitig des Pendelflanschs 2a angeordneten Seitenteilen 5a zu einer Pendelmasseneinheit 3a verbunden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fliehkraftpendel
- 1a
- Fliehkraftpendel
- 2
- Pendelflansch
- 2a
- Pendelflansch
- 3
- Pendelmasseneinheit
- 3a
- Pendelmasseneinheit
- 4
- Pendellager
- 4a
- Pendellager
- 5
- Seitenteil
- 5a
- Seitenteil
- 6
- Mittelteil
- 6a
- Mittelteil
- 7
- Niet
- 7a
- Niet
- 8
- Ausnehmung
- 8a
- Ausnehmung
- 9
- Öffnung
- 10
- Öffnung
- 11
- Laufbahn
- 11a
- Laufbahn
- 12
- Laufbahn
- 12a
- Laufbahn
- 13
- Pendelrolle
- 13a
- Pendelrolle
- 14
- Endanschlag
- 14a
- Endanschlag
- 15
- Dämpfungselement
- 15a
- Dämpfungselement
- 16
- Wandung
- 16a
- Wandung
- 17
- Wandung
- 17a
- Wandung
- 18
- Pufferelement
- 18a
- Pufferelement
- 19
- Spange
- 20
- Arm
- 21a
- Materialbereich
- d
- Drehachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102016205420 A1 [0003, 0019]
