DE102018207574A1 - Zweimassenschwungrad und Verwendung eines derartigen Zweimassenschwungrades - Google Patents

Zweimassenschwungrad und Verwendung eines derartigen Zweimassenschwungrades Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad (1) insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit mindestens zwei entgegen der Federkraft einer Federungseinrichtung (3) begrenzt gegeneinander um eine gemeinsame Drehachse (2) des Zweimassenschwungrades (1) verdrehbare Schwungmassen (4, 5), wobei- die Federungseinrichtung (3) mindestens einen fingerförmigen Hebelarm (6) umfasst, der auf einer ersten Schwungmasse (4) gelagert ist und sich beabstandet zur gemeinsamen Drehachse (2) erstreckt,- jedem fingerförmigen Hebelarm (6) eine um eine Drehachse (7a) drehbar gelagerte Rolle (7) zugeordnet ist, die zwischen einer Außenfläche (6a) des Hebelarms (6), welche von der gemeinsamen Drehachse (2) abgewandt ist, und einer Innenumfangsfläche (5a) einer zweiten Schwungmasse (5), welche der gemeinsamen Drehachse (2) zugewandt ist, angeordnet und eingespannt ist, und- die Außenfläche (6a) und die Innenumfangsfläche (5a) Laufbahnen (9, 10) bilden, auf denen die Rolle (7) abwälzt, falls die erste Schwungmasse (4) und die zweite Schwungmasse (5) sich gegeneinander verdrehen.Es soll ein Zweimassenschwungrad (1) bereitgestellt werden, das gegenüber dem Stand der Technik weiter verbessert ist.Erreicht wird dies mit einem Zweimassenschwungrad (1), bei der die Rolle (7) mit einer Exzentermasse (8) ausgestattet ist, wobei die Exzentermasse (8) ein Gewicht (8) ist mit einem Schwerpunkt, der einen Abstand zur Drehachse (7a) der Rolle (7) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit mindestens zwei entgegen der Federkraft einer Federungseinrichtung begrenzt gegeneinander um eine gemeinsame Drehachse des Zweimassenschwungrades verdrehbare Schwungmassen, wobei
    • - die Federungseinrichtung mindestens einen fingerförmigen Hebelarm umfasst, der auf einer ersten Schwungmasse gelagert ist und sich beabstandet zur gemeinsamen Drehachse erstreckt,
    • - jedem fingerförmigen Hebelarm eine um eine Drehachse drehbar gelagerte Rolle zugeordnet ist, die zwischen einer Außenfläche des Hebelarms, welche von der gemeinsamen Drehachse abgewandt ist, und einer Innenumfangsfläche einer zweiten Schwungmasse, welche der gemeinsamen Drehachse zugewandt ist, angeordnet und eingespannt ist, und
    • - die Außenfläche und die Innenumfangsfläche Laufbahnen bilden, auf denen die Rolle abwälzt, falls die erste Schwungmasse und die zweite Schwungmasse sich gegeneinander verdrehen.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung einer derartigen Fliehkraftpendelvorrichtung.
  • Schwingungen erlangen bei der Konstruktion und Auslegung von Kraftfahrzeugen und Brennkraftmaschinen zunehmend an Bedeutung. Am Beispiel des Kurbeltriebs bzw. der Kurbelwelle soll das Phänomen der Schwingungen kurz näher erläutert werden.
  • Die Kurbelwelle bildet zusammen mit den an ihr angekoppelten Triebwerksteilen ein schwingungsfähiges System. Dabei wird die Kurbelwelle durch die sich zeitlich verändernden Drehkräfte, welche über die an den einzelnen Kurbelzapfen angelenkten Pleuelstangen in die Kurbelwelle eingeleitet werden, zu Drehschwingungen angeregt. Die Drehschwingungen der Kurbelwelle führen dabei sowohl zu Geräuschen durch Körperschallabstrahlung als auch zu Geräuschen durch Körperschalleinleitung in die Karosserie und in die Brennkraftmaschine. Bei Anregung der Kurbelwelle im Eigenfrequenzbereich kann es dabei zu hohen Drehschwingungsamplituden kommen, die sogar zum Dauerbruch führen können. Letzteres zeigt, dass Schwingungen auch im Hinblick auf die Festigkeit der Bauteile eine Rolle spielen.
  • Die Drehschwingungen der Kurbelwelle führen zu Drehzahlschwankungen der Brennkraftmaschine und werden über den Steuertrieb bzw. Nockenwellenantrieb auch auf die Nockenwelle übertragen, wobei die Nockenwelle selbst auch ein schwingungsfähiges System darstellt und weitere Systeme, insbesondere den übrigen Ventiltrieb, zu Schwingungen anregen kann. Die Einleitung von Schwingungen in andere Nebenaggregate via von der Kurbelwelle angetriebene Zugmitteltriebe ist ebenfalls möglich. Zudem werden die Schwingungen der Kurbelwelle in den Antriebsstrang eingeleitet, über welchen eine Weiterleitung in das Getriebe und die Antriebswellen bis hin zu den Reifen eines Fahrzeuges erfolgen kann.
  • Zur Minderung von Drehzahlschwankungen wird die Masse des schwingungsfähigen Systems regelmäßig durch Anordnen eines Schwungrades auf der Kurbelwelle erhöht. Infolge der größeren Masse verfügt das System über eine erhöhte Trägheit. Die Drehbewegung der Kurbelwelle wird gleichförmiger.
  • Wird das Schwungrad, welches in der Regel auf der einen Seite an der Kurbelwelle befestigt und auf der anderen Seite über die Kupplung mit dem Getriebe verbunden ist, als Zweimassenschwungrad ausgeführt, übernimmt das Schwungrad zusätzlich die Funktion eines Schwingungsdämpfers, welcher die Drehschwingungen zwischen Kupplung und Antrieb mindert.
  • Ein Zweimassenschwungrad wird beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2010 054 303 A1 beschrieben und ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß der DE 10 2010 054 303 A1 weist jeder fingerförmige Hebelarm zwei gegenüber winkelig angeordnete Schenkel auf und ist mittels Bolzenverbindung verschwenkbar und beabstandet zur gemeinsamen Drehachse der Schwungmassen auf einer ersten Schwungmasse gelagert. Jeder fingerförmige Hebelarm wird von einer Druckfeder einer Federungseinrichtung kraftbeaufschlagt, wobei die Druckfeder sich einerseits an der ersten Schwungmasse und andererseits an einer Innenseite des Hebelarms, welche der gemeinsamen Drehachse zugewandt ist, abstützt. Zwischen einer Außenfläche des Hebelarms, welche von der gemeinsamen Drehachse abgewandt ist, und einer Innenumfangsfläche einer zweiten Schwungmasse, welche der gemeinsamen Drehachse zugewandt ist, ist eine drehbar gelagerte Rolle angeordnet bzw. eingespannt. Die Außenfläche des Hebelarms und die Innenumfangsfläche der zweiten Schwungmasse bilden Laufbahnen, auf denen die Rolle abwälzt, wenn die erste Schwungmasse und die zweite Schwungmasse gegeneinander verdreht werden.
  • Um die Drehschwingungen der Kurbelwelle bzw. im Antriebsstrang zu dämpfen, können auch Drehschwingungsdämpfer, d.h. Torsionsschwingungsdämpfer, vorgesehen werden. Infolge einer Relativbewegung der Masse des Schwingungsdämpfers zur Kurbelwelle wird ein Teil der Drehschwingungsenergie durch Reibungsarbeit abgebaut.
  • Zunehmend häufig werden als Torsionsschwingungsdämpfer sogenannte Fliehkraftpendelvorrichtungen eingesetzt, deren nicht im Kraftfluss liegende Pendelmassen sich bei Anregung entgegen der anregenden Schwingungen bewegen und auf diese Weise zu deren Auslöschung bzw. Dämpfung führen. Bei herkömmlichen Dämpfern bzw. Tilgern, tritt dieser Effekt nur bei einer bestimmten Frequenz auf, nämlich der Resonanzfrequenz des Tilgers. Bei einer Fliehkraftpendelvorrichtung, bei der die Rückstellkraft primär durch die auf die Pendelmassen wirkenden Fliehkräfte bestimmt wird, handelt es sich hingegen um einen drehzahladaptiven Tilger, dessen Eigenfrequenz sich mit der Drehzahl ändert, da die Fliehkräfte drehzahlabhängig sind. Mittels Fliehkraftpendelvorrichtung ist es daher möglich, eine feste Ordnung der Anregung und nicht nur eine feste Frequenz zu tilgen. Vorteile hat dies insbesondere bei Brennkraftmaschinen, bei denen eine Fliehkraftpendelvorrichtung auf jede beliebige Erregerordnung abgestimmt werden kann und diese vorzugsweise vollständig auslöscht.
  • Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2006 028 556 A1 beschreibt eine derartige in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges angeordnete und wirksame Fliehkraftpendelvorrichtung, die zur Tilgung bzw. Dämpfung von Drehschwingungen im Antriebsstrang eingesetzt wird. Eine weitere Fliehkraftpendelvorrichtung beschreibt die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2011 105 029 A1 .
  • Die Fliehkraftpendelvorrichtung der DE 10 2006 028 556 A1 verfügt über einen um eine Rotationsachse drehbaren Pendelmassenträger und mindestens ein Pendelmassenpaar umfassend zwei auf dem Pendelmassenträger beweglich, sich gegenüberliegend und zur Rotationsachse beabstandet angeordnete Pendelmassen. Die Pendelmassen sind mit dem Pendelmassenträger beweglich verbunden, d.h. kinematisch gekoppelt, wobei die Pendelmassen bogenförmige Aussparungen aufweisen, in denen am Pendelmassenträger vorgesehene Laufrollen gelagert und geführt werden. Die bogenförmigen Aussparungen bilden die Laufbahnen für die Laufrollen und geben den Pendelmassen die Bewegung vor.
  • Bei außer Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine bzw. stillstehendem Pendelmassenträger können die Pendelmassen eine Position einnehmen, in der diese eine Unwucht ausbilden. Probleme bereitet dies insbesondere, wenn der Pendelmassenträger wieder in Rotation versetzt wird, beispielsweise beim Starten der Brennkraftmaschine, und sich die Pendelmassen bei diesem Anfahrvorgang, d.h. bei Einleiten der Drehbewegung, erst in eine Arbeitsposition einpendeln müssen. Eine erhöhte Geräuschemission ist die Folge, verbunden mit einer hohen Belastung der Pendelmassenlager, insbesondere der Laufbolzen. Ein erhöhter Verschleiß ist ein weiterer nachteiliger Effekt des Anfahrens bzw. des Einpendelns der Pendelmassen.
  • Nicht nur beim Starten bzw. Neustarten der Brennkraftmaschine, sondern auch beim Abstellen der Brennkraftmaschine kommt es zu einer unkontrollierten Bewegung der Pendelmassen. Bei Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl überwiegt die Gewichtskraft der Pendelmasse die infolge des umlaufenden Pendelmassenträgers an der Pendelmasse angreifende Fliehkraft, so dass die Bewegung der Pendelmasse maßgeblich von der Gewichtskraft bestimmt wird. Die Folge ist wiederrum ein Klappern bzw. eine erhöhte Geräuschemission. Die damit verbundenen hohen Belastungen der Pendelmassenlager bzw. der Laufbolzen führen zu einem erhöhten Verschleiß.
  • Zu berücksichtigen ist in diesem Zusammenhang, dass die Anzahl der Starts bzw. Neustarts einer Brennkraftmaschine zunimmt, da moderne Konzepte zum Stopp-and-Go-Betrieb eines Fahrzeuges, der auch als Start/Stopp-Modus bezeichnet wird, die Brennkraftmaschine anstatt sie im Leerlauf weiter zu betreiben zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs abschalten, wenn kein momentaner Leistungsbedarf besteht.
  • Aus den vorstehend genannten Gründen wurden Konzepte entwickelt, mit denen sich die unkontrollierte Bewegung der Pendelmassen beim Starten bzw. Abstellen der Brennkraftmaschine zumindest begrenzen bzw. einschränken lässt.
  • Eine Fliehkraftpendelvorrichtung, bei der ein solches Konzept verwirklicht wird, beschreibt die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2014 224 329 A1 , gemäß der radial außerhalb der Pendelmassen eine abhängig von der Fliehkraft wirksame Sperreinrichtung für die Pendelmassen vorgesehen ist, die von dem Pendelmassenträger beweglich aufgenommen wird.
  • Vor dem Hintergrund des Gesagten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zweimassenschwungrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, welches gegenüber dem Stand der Technik weiter verbessert ist.
  • Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verwendung eines derartigen Zweimassenschwungrades aufzuzeigen.
  • Gelöst wird die erste Teilaufgabe durch ein Zweimassenschwungrad insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit mindestens zwei entgegen der Federkraft einer Federungseinrichtung begrenzt gegeneinander um eine gemeinsame Drehachse des Zweimassenschwungrades verdrehbare Schwungmassen, wobei
    • - die Federungseinrichtung mindestens einen fingerförmigen Hebelarm umfasst, der auf einer ersten Schwungmasse gelagert ist und sich beabstandet zur gemeinsamen Drehachse erstreckt,
    • - jedem fingerförmigen Hebelarm eine um eine Drehachse drehbar gelagerte Rolle zugeordnet ist, die zwischen einer Außenfläche des Hebelarms, welche von der gemeinsamen Drehachse abgewandt ist, und einer Innenumfangsfläche einer zweiten Schwungmasse, welche der gemeinsamen Drehachse zugewandt ist, angeordnet und eingespannt ist, und
    • - die Außenfläche und die Innenumfangsfläche Laufbahnen bilden, auf denen die Rolle abwälzt, falls die erste Schwungmasse und die zweite Schwungmasse sich gegeneinander verdrehen,
    und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Rolle mit einer Exzentermasse ausgestattet ist, wobei die Exzentermasse ein Gewicht ist mit einem Schwerpunkt, der einen Abstand zur Drehachse der Rolle aufweist.
  • Die einem fingerförmigen Hebelarm des Zweimassenschwungrades zugeordnete Rolle ist erfindungsgemäß mit einer Exzentermasse ausgestattet, d.h. mit einem Gewicht versehen, welches exzentrisch zur Drehachse der Rolle platziert bzw. angeordnet ist.
  • Werden die erste Schwungmasse und die zweite Schwungmasse beispielsweise infolge einer Drehzahländerung bzw. Drehzahlschwankung der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine gegeneinander verdreht, wird die Exzentermasse infolge der dann abwälzenden Rolle in Rotation versetzt, d.h. ausgelenkt und verdreht, und zwar zu der einen bzw. anderen Seite. Die Exzentermasse bewegt sich bei Anregung entgegen der anregenden Schwingung und wirkt auf diese Weise dämpfend.
  • Dabei wirkt die Exzentermasse wie die Pendelmasse einer Fliehkraftpendelvorrichtung, nämlich in der Art, dass durch die Verlagerung der Exzentermasse die die Verlagerung ursächlich auslösende Drehzahlschwankung gedämpft wird.
  • Anders als die Pendelmasse einiger Fliehkraftpendelvorrichtungen vollführt die Exzentermasse aber keine unkontrollierten Bewegungen, die ein Klappern bzw. eine erhöhte Geräuschemission zur Folge hätten und mit einem höheren Verschleiß verbunden wären.
  • Das erfindungsgemäße Konzept eignet sich für bereits auf dem Markt befindliche Zweimassenschwungräder, d.h. für eine Nachrüstung herkömmlicher, im Stand der Technik beschriebener Zweimassenschwungräder, in dem Sinne, dass nur leichte konstruktive Änderungen vorzunehmen sind, die das Vorsehen eiern Exzentermasse betreffen.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrad wird die erste der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich ein Zweimassenschwungrad bereitgestellt, welches gegenüber dem Stand der Technik weiter verbessert ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Zweimassenschwungrades werden im Zusammenhang mit den Unteransprüchen erörtert.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Zweimassenschwungrades, bei denen die Federungseinrichtung zwei fingerförmige Hebelarme umfasst.
  • Mit mehr als einem fingerförmigen Hebelarm, d.h. mit zwei oder mehr fingerförmigen Hebelarmen lässt sich eine gewisse Symmetrie des Zweimassenschwungrades realisieren, die sich bei Vorsehen nur eines fingerförmigen Hebelarmes nicht verwirklichen lässt.
  • Eine Symmetrie der vorstehenden Art sorgt für eine gleichmäßigere Gewichtsverteilung des Zweimassenschwungrades, wobei insbesondere die Ausbildung von Unwuchten vermieden werden kann. Zudem ergeben sich Vorteile hinsichtlich der im bzw. am Zweimassenschwungrad wirkenden bzw. angreifenden Kräfte. Eine vorteilhaftere Kräfteverteilung ist das Ergebnis.
  • Vorteilhaft sind aus den vorstehend genannten Gründen daher auch Ausführungsformen des Zweimassenschwungrades, bei denen die Federungseinrichtung drei fingerförmige Hebelarme oder vier fingerförmige Hebelarme umfasst; gegebenenfalls auch fünf oder sechs fingerförmige Hebelarme vorgesehen sind.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Zweimassenschwungrades, bei denen der mindestens eine fingerförmige Hebelarm fest mit der ersten Schwungmasse verbunden ist. Dann ist der mindestens eine Hebelarm unbeweglich mit der ersten Schwungmasse verbunden. Um dabei noch eine Federwirkung ausbilden und die zugehörige Rolle einspannen bzw. kraftbeaufschlagen zu können, muss der fingerförmige Hebelarm elastisch verformbar sein, vorzugsweise in der Art einer einseitig eingespannten und vorgespannten Biegefeder bzw. Blattfeder. Eine zusätzliche Feder, welche sich an der ersten Schwungmasse abstützt und den Hebelarm in Richtung der Rolle kraftbeaufschlagt, ist entbehrlich bzw. regelmäßig nicht mehr erforderlich. Der Hebelarm selbst bildet bei der in Rede stehenden Ausführungsform die Feder der Federungseinrichtung bzw. die Federungseinrichtung insgesamt aus.
  • Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Zweimassenschwungrades, bei denen der mindestens eine fingerförmige Hebelarm unter Verwendung eines gemeinsamen Tragringes mit der ersten Schwungmasse verbunden ist.
  • Dabei können mehrere Hebelarme einteilig mit dem gemeinsamen Tragring verbunden werden, so dass die vorgesehenen Hebelarme und der Tragring ein monolithisches Bauteil bilden. Letzteres führt insbesondere zu einer Reduzierung der Anzahl an Bauteilen und erleichtert die Montage des Zweimassenschwungrades.
  • Vorteilhaft sind im vorstehenden Zusammenhang wie bereits erwähnt Ausführungsformen des Zweimassenschwungrades, bei denen der mindestens eine fingerförmige Hebelarm als einseitig fixierte Biegefeder ausgebildet ist.
  • Vorteilhaft sind grundsätzlich Ausführungsformen des Zweimassenschwungrades, bei denen sich der mindestens eine fingerförmige Hebelarm in der Art einer Sekante beabstandet zur gemeinsamen Drehachse erstreckt.
  • Vorteilhaft können auch Ausführungsformen des Zweimassenschwungrades sein, bei denen der mindestens eine fingerförmige Hebelarm beweglich und verschwenkbar auf der ersten Schwungmasse gelagert ist, wobei jedem Hebelarm eine Druckfeder der Federungseinrichtung zugeordnet ist, welche den Hebelarm in Richtung der zugehörigen Rolle kraftbeaufschlagt.
  • Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Zweimassenschwungrades, bei denen die Druckfeder sich einerseits an der ersten Schwungmasse und andererseits an dem zugehörigen Hebelarm abstützt.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Zweimassenschwungrades, bei denen die Exzentermasse halbkreisförmig ausgebildet ist. Die Exzentermasse bildet bezüglich der Drehachse der Rolle eine Unwucht und kann von der Gestalt ähnlich einem Ausgleichsgewicht an der Kurbelwelle ausgebildet sein, welches zwecks Ausgleich der rotierenden Massen bzw. der Massenkräfte vorgesehen wird.
  • Die Exzentermasse muss dabei nicht halbkreisförmig ausgebildet sein, sondern kann ganz allgemein die Gestalt eines Kreissegmentes aufweisen.
  • Vorteilhaft sind daher auch Ausführungsformen des Zweimassenschwungrades, bei denen die Exzentermasse sichelförmig ausgebildet ist.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Zweimassenschwungrades, bei denen die Exzentermasse drehfest mit der Rolle verbunden ist. Dann ist die Exzentermasse mit der Rolle nicht beweglich verbunden, sondern vielmehr starr an der Rolle fixiert und mit der Rolle kinematisch gekoppelt, wobei die Exzentermasse von der abwälzenden Rolle zwangsgeführt, d.h. gesteuert wird.
  • Die zweite der Erfindung zugrundeliegende Teilaufgabe, nämlich Verwendungen eines Zweimassenschwungrades einer zuvor beschriebenen Art aufzuzeigen, wird dadurch gelöst, dass das Zweimassenschwungrad in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges verwendet wird.
  • Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen die erste Schwungmasse mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden wird. Dann fungiert die erste Schwungmasse als primäre Schwungmasse, d.h. als Eingangsteil.
  • Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen, bei denen die zweite Schwungmasse mit einem Getriebe eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges verbunden wird. Dann fungiert die zweite Schwungmasse als sekundäre Schwungmasse, d.h. als Ausgangsteil.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und gemäß den 1, 2 und 3 näher beschrieben. Hierbei zeigt:
    • 1 schematisch in einer Seitenansicht das Fragment einer ersten Ausführungsform des Zweimassenschwungrades mit in einer Mittelposition befindlicher Exzentermasse,
    • 2 schematisch in einer Seitenansicht die in 1 dargestellte Ausführungsform des Zweimassenschwungrades mit in einer ersten ausgelenkten Position befindlicher Exzentermasse, und
    • 3 schematisch in einer Seitenansicht die in 1 dargestellte Ausführungsform des Zweimassenschwungrades mit in einer zweiten ausgelenkten Position befindlicher Exzentermasse.
  • 1 zeigt schematisch in einer Seitenansicht das Fragment einer ersten Ausführungsform des Zweimassenschwungrades 1 mit in einer Mittelposition befindlicher Exzentermasse 8.
  • Das Zweimassenschwungrad 1 verfügt über zwei Schwungmassen 4, 5, die um eine gemeinsame Drehachse 2 begrenzt gegeneinander verdrehbar sind, wobei der Verdrehbewegung die Federkraft einer Federungseinrichtung 3 entgegensteht bzw. entgegenwirkt.
  • Die Federungseinrichtung 3 umfasst vorliegend zwei fingerförmige Hebelarme 6, die einteilig mit einem gemeinsamen Tragring 6b ausgebildet sind und von denen ein Hebelarm 6 dargestellt ist. Die Hebelarme 6 sind unter Verwendung des gemeinsamen Tragringes 6b fest mit der ersten Schwungmasse 4 verbunden.
  • Der fingerförmige Hebelarm 6 ist als einseitig fixierte Biegefeder ausgebildet, die sich in der Art einer Sekante beabstandet zur gemeinsamen Drehachse 2 der Schwungmassen 4, 5 erstreckt.
  • Jedem fingerförmigen Hebelarm 6 ist eine Rolle 7 zugeordnet, die um eine Drehachse 7a drehbar gelagert ist und zwischen einer Außenfläche 6a des Hebelarms 6, welche von der gemeinsamen Drehachse 2 abgewandt ist, und einer Innenumfangsfläche 5a der zweiten Schwungmasse 5, welche der gemeinsamen Drehachse 2 zugewandt ist, angeordnet und eingespannt ist.
  • Die Außenfläche 6a und die Innenumfangsfläche 5a bilden Laufbahnen 9, 10, auf denen die Rolle 7 abwälzt, falls die erste Schwungmasse 4 und die zweite Schwungmasse 5 gegeneinander verdreht werden.
  • Die Rolle 7 ist mit einer Exzentermasse 8 ausgestattet, wobei die Exzentermasse 8 vorliegend ein halbkreisförmiges Gewicht 8 ist, dessen Schwerpunkt einen Abstand zur Drehachse 7a der Rolle 7 aufweist.
  • 2 zeigt schematisch in einer Seitenansicht die in 1 dargestellte Ausführungsform des Zweimassenschwungrades 1 mit einer Exzentermasse 8, die sich in einer ersten ausgelenkten Position befindet. Es sollen die Unterschiede zu der Momentaufnahme gemäß 1 erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf die 1 sowie die dazugehörige Beschreibung. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • Die Exzentermasse 8 ist bei der in 2 dargestellten Momentaufnahme nach rechts ausgelenkt, wobei die Exzentermasse 8 infolge der Drehbewegung gemäß dem weißen bogenförmigen Pfeil eine dämpfende Trägheitskraft entsprechend dem schwarzen nach rechts gerichteten geraden Pfeil bewirkt bzw. hervorruft.
  • 3 zeigt schematisch in einer Seitenansicht die in 1 dargestellte Ausführungsform des Zweimassenschwungrades 1 mit einer Exzentermasse 8, die sich in einer zweiten ausgelenkten Position befindet. Es sollen die Unterschiede zu der Momentaufnahme gemäß 1 erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf die 1 sowie die dazugehörige Beschreibung. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • Die Exzentermasse 8 ist bei der in 3 dargestellten Momentaufnahme nach links ausgelenkt, wobei die Exzentermasse 8 infolge der Drehbewegung gemäß dem weißen bogenförmigen Pfeil eine dämpfende Trägheitskraft entsprechend dem schwarzen nach links gerichteten geraden Pfeil bewirkt bzw. hervorruft.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Zweimassenschwungrad
    2
    gemeinsame Drehachse
    3
    Federungseinrichtung
    4
    erste Schwungmasse, primäre Schwungmasse, Eingangsteil
    5
    zweite Schwungmasse, sekundäre Schwungmasse, Ausgangsteil
    5a
    Innenumfangsfläche der zweiten Schwungmasse
    6
    fingerförmiger Hebelarm
    6a
    Außenfläche des fingerförmigen Hebelarms
    6b
    gemeinsamer Tragring
    7
    Rolle
    7a
    Drehachse der Rolle
    8
    Exzentermasse, Gewicht der Exzentermasse
    9
    Laufbahn für die Rolle
    10
    Laufbahn für die Rolle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010054303 A1 [0008, 0009]
    • DE 102006028556 A1 [0012, 0013]
    • DE 102011105029 A1 [0012]
    • DE 102014224329 A1 [0018]

Claims (16)

  1. Zweimassenschwungrad (1) insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit mindestens zwei entgegen der Federkraft einer Federungseinrichtung (3) begrenzt gegeneinander um eine gemeinsame Drehachse (2) des Zweimassenschwungrades (1) verdrehbare Schwungmassen (4, 5), wobei - die Federungseinrichtung (3) mindestens einen fingerförmigen Hebelarm (6) umfasst, der auf einer ersten Schwungmasse (4) gelagert ist und sich beabstandet zur gemeinsamen Drehachse (2) erstreckt, - jedem fingerförmigen Hebelarm (6) eine um eine Drehachse (7a) drehbar gelagerte Rolle (7) zugeordnet ist, die zwischen einer Außenfläche (6a) des Hebelarms (6), welche von der gemeinsamen Drehachse (2) abgewandt ist, und einer Innenumfangsfläche (5a) einer zweiten Schwungmasse (5), welche der gemeinsamen Drehachse (2) zugewandt ist, angeordnet und eingespannt ist, und - die Außenfläche (6a) und die Innenumfangsfläche (5a) Laufbahnen (9, 10) bilden, auf denen die Rolle (7) abwälzt, falls die erste Schwungmasse (4) und die zweite Schwungmasse (5) sich gegeneinander verdrehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (7) mit einer Exzentermasse (8) ausgestattet ist, wobei die Exzentermasse (8) ein Gewicht (8) ist mit einem Schwerpunkt, der einen Abstand zur Drehachse (7a) der Rolle (7) aufweist.
  2. Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federungseinrichtung (3) zwei fingerförmige Hebelarme (6) umfasst.
  3. Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federungseinrichtung (3) drei fingerförmige Hebelarme (6) umfasst.
  4. Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federungseinrichtung (3) vier fingerförmige Hebelarme (6) umfasst.
  5. Zweimassenschwungrad (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine fingerförmige Hebelarm (6) fest mit der ersten Schwungmasse (4) verbunden ist.
  6. Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine fingerförmige Hebelarm (6) unter Verwendung eines gemeinsamen Tragringes (6b) mit der ersten Schwungmasse (4) verbunden ist.
  7. Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine fingerförmige Hebelarm (6) als einseitig fixierte Biegefeder ausgebildet ist.
  8. Zweimassenschwungrad (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine fingerförmige Hebelarm (6) in der Art einer Sekante beabstandet zur gemeinsamen Drehachse (2) erstreckt.
  9. Zweimassenschwungrad (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine fingerförmige Hebelarm (6) beweglich und verschwenkbar auf der ersten Schwungmasse (4) gelagert ist, wobei jedem Hebelarm (6) eine Druckfeder der Federungseinrichtung (3) zugeordnet ist, welche den Hebelarm (6) in Richtung der zugehörigen Rolle (7) kraftbeaufschlagt.
  10. Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder sich einerseits an der ersten Schwungmasse (4) und andererseits an dem zugehörigen Hebelarm (6) abstützt.
  11. Zweimassenschwungrad (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentermasse (8) halbkreisförmig ausgebildet ist.
  12. Zweimassenschwungrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentermasse (8) sichelförmig ausgebildet ist.
  13. Zweimassenschwungrad (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentermasse (8) drehfest mit der Rolle (7) verbunden ist.
  14. Verwendung eines Zweimassenschwungrades (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zweimassenschwungrad (1) in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges verwendet wird.
  15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schwungmasse (4) mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden wird.
  16. Verwendung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schwungmasse (5) mit einem Getriebe eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges verbunden wird.
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