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Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Ein Fliehkraftpendel ist beispielsweise aus
DE 10 2009 042 836 A1 bekannt. Darin wird ein Fliehkraftpendel zur Verringerung von durch ein Antriebselement ausgelösten Drehschwingungen mit einem Pendelmassenträger und einer Mehrzahl von über den Umfang verteilten und auf beiden Seiten des Pendelmassenträgers gegenüber diesem begrenzt auslenkbaren Pendelmassen beschrieben, bei dem jeweils zwei axial gegenüberliegende Pendelscheiben mit einem Verbindungselement zu einer Pendelmasse verbunden sind und die axial gegenüberliegenden Pendelscheiben jeweils zwei voneinander in Umfangsrichtung beabstandete Ausschnitte mit ersten Laufbahnen aufweisen und der Pendelmassenträger hierzu komplementäre Ausschnitte mit zweiten Laufbahnen aufweist. Das Verbindungselement weist an seinem Außenumfang einen Anschlagpuffer auf, durch den ein Anschlag der Pendelmasse an dem Pendelmassenträger gedämpft wird.
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Bei einem Start-Stopp-Betrieb oder bei niedrigen Drehzahlen des Antriebselements können die Pendelmassen an dem Pendelmassenträger anschlagen, wodurch unerwünschte Geräusche entstehen, die sich beispielsweise als Klappergeräusche bemerkbar machen. Die Geräuschintensität ist dabei proportional zu der Bewegungsenergie der Pendelmassen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fliehkraftpendel zu verbessern. Die Geräusche des Fliehkraftpendels sollen verringert werden. Das Fliehkraftpendel soll zuverlässiger und leistungsfähiger betrieben werden.
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Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch ein Fliehkraftpendel mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Entsprechend wird ein Fliehkraftpendel zur Verringerung von Drehschwingungen vorgeschlagen, aufweisend einen um eine Drehachse drehbaren Pendelmassenträger, wenigstens eine Pendelmasse, die gegenüber dem Pendelmassenträger entlang einer Pendelbahn bis zu einem maximalen Auslenkungswinkel begrenzt auslenkbar an dem Pendelmassenträger gelagert ist und eine Reibvorrichtung zwischen der Pendelmasse und dem Pendelmassenträger zur Bewirkung einer Reibkraft zwischen der Pendelmasse und dem Pendelmassenträger, wobei die Pendelbahn einen die Neutrallage einschließenden ersten Auslenkungswinkelbereich und einen daran angrenzenden zweiten Auslenkungswinkelbereich umfasst und die Reibvorrichtung ein mit dem Pendelmassenträger verbundenes erstes Reibelement und ein gegenüber diesem bewegbares und mit der Pendelmasse verbundenes zweites Reibelement aufweist, wobei die Reibvorrichtung in dem zweiten Auslenkungswinkelbereich eine gegenüber dem ersten Auslenkungswinkelbereich erhöhte Reibkraft zwischen der Pendelmasse und dem Pendelmassenträger bewirkt und die Reibkraft in dem zweiten Auslenkungswinkelbereich abhängig von einer zwischen dem ersten und zweiten Reibelement erfolgenden Gleitbewegung ist.
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Dadurch kann die Bewegungsenergie der Pendelmasse in dem zweiten Auslenkungswinkelbereich, insbesondere stetig, verringert werden. Weiterhin können die Tilgungsleistung des Fliehkraftpendels erhöht und die durch das Fliehkraftpendel entstehenden Geräusche verringert werden. Eine Dämpfung der Auslenkungsbewegung der Pendelmasse kann hauptsächlich oder ausschließlich in dem zweiten Auslenkungswinkelbereich bewirkt werden.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung schließt der zweite Auslenkungswinkelbereich den maximalen Auslenkungswinkel ein.
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In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung sind das erste und zweite Reibelement in dem ersten Auslenkungswinkelbereich kontaktfrei und das erste Reibelement weist in dem zweiten Auslenkungswinkelbereich einen rampenförmigen Abschnitt auf, der eingerichtet ist, eine proportional zu dem Auslenkungswinkel zunehmende Reibkraft zwischen dem ersten und zweiten Reibelement zu bewirken. Dadurch kann eine Verstimmung der Tilgungsordnung des Fliehkraftpendels gegenüber der Anregungsordnung des Antriebselements in dem ersten Auslenkungswinkelbereich verhindert werden.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das erste und/oder zweite Reibelement als federnder Kipphebel ausgeführt. Dadurch kann die Reibvorrichtung bauraumsparend und kostensparend eingebaut werden.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
- 1: Eine räumliche Ansicht eines Fliehkraftpendels in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 2: Eine räumliche Ansicht eines Ausschnitts eines Fliehkraftpendels in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt eine räumliche Ansicht eines Fliehkraftpendels 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Fliehkraftpendel 10 ist als bifiliares Fliehkraftpendel 10 zur Verringerung von Drehschwingungen beispielsweise in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Dabei kann das Fliehkraftpendel 10 an einem Drehschwingungsdämpfer, beispielsweise einem Zweimassenschwungrad angebracht sein.
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Das Fliehkraftpendel 10 weist einen um eine Drehachse A drehbaren Pendelmassenträger 12 auf, der an einem Aussenumfang Federbeaufschlagungsabschnitte 14 zum Eingriff mit hier nicht abgebildeten Bogenfedern des Drehschwingungsdämpfers aufweist. An dem Pendelmassenträger 12 sind umfangsseitig drei Pendelmassen 16 angeordnet, die entlang einer Pendelbahn bis zu einem maximalen Auslenkungswinkel begrenzt auslenkbar an dem Pendelmassenträger 12 gelagert sind. Jede Pendelmasse 16 wird durch zwei axial beabstandet angeordnete und durch drei Verbindungselemente 18 miteinander verbundene Pendelmassenteile 20 gebildet, die axial dazwischen den Pendelmassenträger 12 aufnehmen.
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Jede Pendelmasse 16 ist über zwei Lagerelemente 22, beispielsweise Laufrollen, die in Ausschnitten 24 in dem Pendelmassenträger 12 und in entsprechenden Ausschnitten 26 in den Pendelmassenteilen 20 zur Ermöglichung der Pendelbahn abrollbar sind, gegenüber dem Pendelmassenträger 12 begrenzt auslenkbar. Umfangsseitig zwischen den Ausschnitten 24 ist eine Aussparung 28 in dem Pendelmassenträger 12 eingebracht, in der eine Reibvorrichtung 30 angeordnet ist. Die Reibvorrichtung 30 ist jeweils zwischen der Pendelmasse 16 und dem Pendelmassenträger 12 zur Bewirkung einer Reibkraft zwischen der Pendelmasse 16 und dem Pendelmassenträger 12 vorgesehen. Die Reibvorrichtung 30 umfasst ein mit dem Pendelmassenträger 12 verbundenes erstes Reibelement 32 und ein gegenüber diesem bewegbares und mit der Pendelmasse 16 verbundenes zweites Reibelement 34.
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Die Pendelbahn umfasst einen die Neutrallage einschließenden ersten Auslenkungswinkelbereich und einen daran angrenzenden zweiten Auslenkungswinkelbereich. Der zweite Auslenkungswinkelbereich schließt den maximalen Auslenkungswinkel ein.
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Das erste Reibelement 32 umfasst einen Kipphebel 36, der über ein in Radialrichtung B wirkendes Federelement 38, hier eine Druckfeder, federnd ist. Der Kipphebel 36 weist in dem zweiten Auslenkungswinkelbereich einen rampenförmigen Abschnitt 40 auf, der eingerichtet ist, eine proportional zu dem Auslenkungswinkel zunehmende Reibkraft zwischen dem Kipphebel 36 und dem zweiten Reibelement 34 zu bewirken. Das zweite Reibelement 34 ist einteilig mit dem Verbindungselement 18 ausgeführt. Wird die Pendelmasse 16 in dem zweiten Auslenkungswinkelbereich weiter ausgelenkt, erfolgt eine Gleitbewegung zwischen dem zweiten Reibelement 34 und dem rampenförmigen Abschnitt 40, durch die eine Reibkraft zwischen der Pendelmasse 16 und dem Pendelmassenträger 12 bewirkt wird. Der Kipphebel 36 und das zweite Reibelement 34 sind in dem ersten Auslenkungswinkelbereich kontaktfrei. Dadurch kann die Bewegungsenergie der Pendelmasse 16 in dem zweiten Auslenkungswinkelbereich, insbesondere stetig, verringert werden und eine Dämpfung der Auslenkungsbewegung der Pendelmasse 16 ausschließlich in dem zweiten Auslenkungswinkelbereich erfolgen.
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In 2 ist eine räumliche Ansicht eines Ausschnitts eines Fliehkraftpendels 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Kipphebel 36 ist hier in einer betätigten Stellung, das bedeutet mit in dem zweiten Auslenkungswinkelbereich gegenüber dem Pendelflansch 12 ausgelenkter Pendelmasse 16 abgebildet. Der Kipphebel 36 kann aus Kunststoff gefertigt sein. In dem zweiten Auslenkungswinkelbereich, der den maximalen Auslenkungswinkel der Pendelmasse 16 einschließt, läuft das zweite Reibelement 34, das mit der Pendelmasse 16 befestigt ist auf den Kipphebel 36 auf und drückt diesen auf einer umfangsseitigen ersten Seite 42 in Richtung Drehachse.
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Auf der umfangsseitig gegenüberliegenden zweiten Seite 44 bildet der Kipphebel 36 zusammen mit der Aussparung 28 eine Drehlagerung 46 aus und ermöglicht so eine Stauchung des mittig an dem Kipphebel 36 angeordneten Federelements 38, das hier als Druckfeder ausgeführt ist. Bei einer umfangsseitig entgegengesetzten Auslenkung der Pendelmasse 16 wechselt entsprechend die Kipprichtung des Kipphebels 36, sowie die Seite seiner Drehlagerung auf die erste Seite 42.
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Der jeweils der Drehlagerung 46 gegenüberliegende und als Kreisbogen ausgeführte Stützabschnitt 48 des Kipphebels 36 dient der Aufnahme der durch den Kontakt mit der Pendelmasse 16 auftretenden Reibkräfte. Vorteilhafterweise sind das Zentrum der Drehlagerung 46 und das Zentrum des zugehörigen Stützabschnitts 48 gleich und bilden somit einen gemeinsamen Drehpunkt.
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An der Drehlagerung 46 des Kipphebels 36 sind beidseitig des Pendelmassenträger 12 axiale Führungselemente 50 angeordnet, welche eine axiale Führung des Kipphebels 36 und der Pendelmasse 16 gegenüber dem Pendelmassenträger 12 bewirken. Die Führungselemente 50 sind derart ausgestaltet, dass eine Montage des Kipphebels 36 durch Bewegung in Richtung der Drehachse ermöglicht wird. Es sind auch andere Montageverfahren möglich. Zur Führung des Federelements 38 kann der Kipphebel 36 entweder mittig positionierte Ausnehmungen (hier nicht gezeigt) oder stiftähnliche Führungselemente 52 aufweisen. Alternativ sind axial seitliche Führungselemente am Kipphebel 36 oder zusätzliche Komponenten an dem Pendelmassenträger 12 möglich (hier nicht gezeigt). Ebenso kann der Pendelmassenträger 12 mit einer zusätzlich herausstehenden Kontur ausgeführt werden, auf der das Federelement 38 aufgesteckt wird (hier nicht gezeigt).
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Die obere Kontaktfläche 54 des Kipphebels 36 kann unterschiedlich ausgeführt oder beschichtet werden. Neben der hier gezeigten Ausführung kann die Kontaktfläche 54 beispielsweise zu den Drehlagerungen 46 hin einen radial zunehmenden Querschnitt aufweisen um einen stetigen progressiven Anstieg der Kipphebelauslenkung bzw. der Stütz- und Reibkräfte bei zunehmenden Auslenkungswinkeln ermöglichen. Hiermit lässt sich zudem die Richtung der erzeugten Kräfte beeinflussen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fliehkraftpendel
- 12
- Pendelmassenträger
- 14
- Federbeaufschlagungsabschnitt
- 16
- Pendelmasse
- 18
- Verbindungselement
- 20
- Pendelmassenteil
- 22
- Abrollelement
- 24
- Ausschnitt
- 26
- Ausschnitt
- 28
- Aussparung
- 30
- Reibvorrichtung
- 32
- erstes Reibelement
- 34
- zweites Reibelement
- 36
- Kipphebel
- 38
- Federelement
- 40
- rampenförmiger Abschnitt
- 42
- erste Seite
- 44
- zweite Seite
- 46
- Drehlagerung
- 48
- Stützabschnitt
- 50
- Führungselement
- 52
- Führungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009042836 A1 [0002]
