DE102020123414A1 - Fliehkraftpendel - Google Patents

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DE102020123414A1
DE102020123414A1 DE102020123414.7A DE102020123414A DE102020123414A1 DE 102020123414 A1 DE102020123414 A1 DE 102020123414A1 DE 102020123414 A DE102020123414 A DE 102020123414A DE 102020123414 A1 DE102020123414 A1 DE 102020123414A1
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Sebastian Helmer
Evgenij Franz
Jonas Schnell
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/145Masses mounted with play with respect to driving means thus enabling free movement over a limited range

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Abstract

Fliehkraftpendel (1), zur drehzahlabhängigen Drehschwingungsdämpfung innerhalb eines Antriebsstrangs (2) eines Kraftfahrzeugs (3), umfassend einen Fliehkraftpendeleingang (4) zur Einleitung eines Drehmoments in das Fliehkraftpendel (1) und einen Fliehkraftpendelausgang (5) zur Abgabe eines Drehmoments aus dem Fliehkraftpendel (1), sowie einer zwischen dem Fliehkraftpendeleingang (4) und dem Fliehkraftpendelausgang (5) angeordneten Mehrzahl von Pendelmassen (6), welche zumindest an einem ersten Pendelflansch (7) angeordnet sind, und wobei jede Pendelmasse (6) in einer ihr zugeordneten Kulissenführung (8) entlang einer Pendelbahn (9) gegenüber dem Pendelflansch (7) beweglich geführt ist, wobei wenigstens ein Dämpfungselement (11) zur Aufpralldämpfung eines Aufpralls der jeweiligen Pendelmasse (6) vor Erreichen einer der Endpositionen auf ihrer Pendelbahn (9) in dem Fliehkraftpendel (1) vorgesehen ist, wobei das Dämpfungselement (11) ein in Radialrichtung entgegen der Federkraftwirkung eines Federelements (12) in Fliehkraftrichtung verschiebbares Reibelement (15) umfasst, wobei die Masse des Reibelements (15) und die Federkennlinie des Federelements (12) so konfiguriert sind, dass bei ansteigendem Schwingwinkel die Reibung des Dämpfungselements (11) erhöht wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel, zur drehzahlabhängigen Drehschwingungsdämpfung innerhalb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Fliehkraftpendeleingang zur Einleitung eines Drehmoments in das Fliehkraftpendel und einen Fliehkraftpendelausgang zur Abgabe eines Drehmoments aus dem Fliehkraftpendel, sowie einer zwischen dem Fliehkraftpendeleingang und dem Fliehkraftpendelausgang angeordneten Mehrzahl von Pendelmassen, welche zumindest an einem ersten Pendelflansch angeordnet sind, und wobei jede Pendelmasse in einer ihr zugeordneten Kulissenführung entlang einer Pendelbahn gegenüber dem Pendelflansch beweglich geführt ist, wobei wenigstens ein Dämpfungselement zur Aufpralldämpfung eines Aufpralls der jeweiligen Pendelmasse vor Erreichen einer der Endpositionen auf ihrer Pendelbahn in dem Fliehkraftpendel vorgesehen ist.
    Ein Fliehkraftpendel ist dazu eingerichtet, Drehungleichförmigkeiten bzw. Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang zu tilgen. Die Drehungleichförmigkeiten können insbesondere von einem Hubkolben-Verbrennungsmotor stammen. Wird die Drehbewegung der Antriebswelle beschleunigt, so speichert das Fliehkraftpendel Energie zwischen, wird die Welle wieder verzögert, so gibt das Fliehkraftpendel die zwischengespeicherte Energie wieder ab und kann so die auftretenden Drehungleichförmigkeiten in dem Antriebsstrang minimieren. Dazu umfasst ein Fliehkraftpendel üblicherweise einen Pendelflansch zur Verbindung mit der Antriebswelle und eine oder mehrere Pendelmassen, die jeweils entlang einer Pendelbahn in der Drehebene des Pendelflanschs verschiebbar angebracht sind. Ein einfaches Fliehkraftpendel verwendet Pendelbahnen, die lediglich eine Verschiebung der Pendelmassen erlauben. Bei einem Trapez-Fliehkraftpendel werden die Pendelmassen zusätzlich zu ihrer Verschiebebewegung auch um eigene Achsen verdreht, sodass der Rotationsimpuls der Pendelmassen zur verbesserten Energiespeicherung genutzt werden kann.
    Die Pendelmassen können aneinander oder am Pendelflansch anschlagen, wenn der Antriebsstrang in einem bestimmten Betriebszustand ist, beispielsweise wenn bei einem Automatikgetriebe in den Leerlauf gewechselt wird, wenn sehr langsam gefahren wird, wenn der Verbrennungsmotor angelassen oder ausgeschaltet wird oder wenn das Kraftfahrzeug zum Stillstand hin ausläuft.
  • Um diese Geräusche zu reduzieren, kann zwischen den Pendelmassen und den Anschlägen ein Dämpfungselement aus Kunststoff wie Elastomer oder Gummi vorgesehen sein. Des Weiteren ist aus der WO 2013/13117841 A1 ein Fliehkraftpendel in einem Zweimassenschwungrad bekannt, bei dem Dämpfungselemente an den Pendelmassen angeordnet sind, die Anschlaggeräusche der Pendelmassen gegenüber dem Pendelflansch verringern.
  • Es ist ferner auch möglich, dass ein Fliehkraftpendel ein Federelement aufweist, welches die beweglichen Pendelmassen mit einer axialen Kraft und dadurch mit einer konstanten Reibung beaufschlagt. Die Reibung verringert die Anschlagenergie und sorgt im Stillstand dafür, dass die Massen nicht der Schwerkraft erliegen und erneut in den Endanschlag fallen. Da die Reibung jedoch konstant aufgebracht wird, werden auch im Normalbetrieb, also mit Drehzahlen ab ca. 800-1000 RPM, die Pendelmassen abgebremst.
  • Dies hat zur Folge, dass die Reibung bei der Auslegung eher gering gewählt wird um eine möglichst hohe Dämpfungswirkung im Normalbetrieb des Fliehkraftpendels zu erreichen. Geräuschbehaftete Anschläge sind damit nicht immer zu vermeiden. Ein reibungsabhängiges Fliehkraftpendel ist des Weiteren aus der Anmeldung DE201810108533 bekannt. Hierin wird auch das Konzept der winkelabhängigen Reibung beschrieben. Dieses hat den Vorteil, dass bei kleinen Schwingwinkeln der Pendelmassen, wie sie im Normalbetrieb vorkommen auch nur eine kleine Reibung anliegt. Steigen die Schwingwinkel, z.B. auf Grund eines Motorstarts, nimmt auch die Reibung zu. So kann dem bevorstehenden Anschlag mehr Energie entzogen werden und Geräusche werden minimiert. Die darin beschriebene Radialkraft verhindert ebenfalls ein schwerkraftbedingtes Abheben der Rolle im Stillstand.
  • Die Reibeinrichtung aus der Anmeldung DE201810108533 erfordert große Aussparungen an ungünstigen Stellen in der Pendelmasse, sodass vergleichsweise viel Dämpfungswirkung des Fliehkraftpendels verloren geht. Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik besteht in der Abstützung des Reibelements in Umfangsrichtung.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein Fliehkraftpendel bereitzustellen, dass die geschilderten Nachteile überwindet und ein verbessertes Fliehkraftpendel bereitstellt.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fliehkraftpendel, zur drehzahlabhängigen Drehschwingungsdämpfung innerhalb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Fliehkraftpendeleingang zur Einleitung eines Drehmoments in das Fliehkraftpendel und einen Fliehkraftpendelausgang zur Abgabe eines Drehmoments aus dem Fliehkraftpendel, sowie einer zwischen dem Fliehkraftpendeleingang und dem Fliehkraftpendelausgang angeordneten Mehrzahl von Pendelmassen, welche zumindest an einem ersten Pendelflansch angeordnet sind, und wobei jede Pendelmasse in einer ihr zugeordneten Kulissenführung entlang einer Pendelbahn gegenüber dem Pendelflansch beweglich geführt ist, wobei wenigstens ein Dämpfungselement zur Aufpralldämpfung eines Aufpralls der jeweiligen Pendelmasse vor Erreichen einer der Endpositionen auf ihrer Pendelbahn in dem Fliehkraftpendel vorgesehen ist, wobei das Dämpfungselement ein in Radialrichtung entgegen der Federkraftwirkung eines Federelements in Fliehkraftrichtung verschiebbares Reibelement umfasst, wobei die Masse des Reibelements und die Federkennlinie des Federelements so konfiguriert sind, dass bei ansteigendem Schwingwinkel die Reibung des Dämpfungselements erhöht wird.
  • Das radial vorgespannte Reibelement erfährt innerhalb des erfindungsgemäßen Fliehkraftpendels bei erhöhter Drehzahl eine Fliehkraft, welche der Federkraft des Federelements entgegenwirkt und so die Reibung verringert. Bei großen Schwingwinkeln wird das Federelement weiter vorgespannt und je nach Federkennlinie kann die Federkraft zunehmen und so die Reibung erhöhen. Erfindungsgemäß kann somit insbesondere die Reibungskennlinie über die Drehzahl und über den Schwingwinkel bewusst über ein definiertes Reibhülsengewicht (Reibelement), einer definierten Federkennlinie, einer definierten Federvorspannung und einen definierten Reibwert zu einer optimalen/gewünschten Reibungskennlinie beeinflusst wird.
  • Die Reibung im Fliehkraftpendel wird in der Regel nur bei großen Schwingwinkeln benötigt, wie sie z.B. beim Motorstart/-stopp vorkommen, gleichzeitig ist hier auch die Drehzahl sehr gering. Erfindungsgemäß kann für diese Betriebssituation eine über die Drehzahl abfallende und über den Schwingwinkel ansteigende Reibung generiert werden. Es kann mittels der Erfindung auch eine gleitende Bewegung ermöglicht werden, was durch eine flächige Anlage zwischen Pendelmasse und Reibhülse besser gewährleistet wird und gleichzeitig weniger Verschleiß generiert.
  • Die Erfindung sieht ferner vor, dass ohnehin benötigte Öffnungen in der Pendelmasse mit Teilen der Reibeinrichtung besetzt werden. So findet ein großer Teil bzw. das ganze Federelement seinen Platz in der Einfädelöffnung der Pendelrollen. Die Reibstellen befinden sich in dem noch ausführlich dargestellten Beispiel bei den Aussparungen für die Gummianschlagelemente. Bei der Erfindung kann auf Standard Federelemente zurückgegriffen werden, in dem Beispiel auf Druckfedern.
  • Zunächst werden einige Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
  • Im Sinne dieser Anmeldung wird unter dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges alle Komponenten verstanden, die im Kraftfahrzeug die Leistung für den Antrieb des Kraftfahrzeugs generieren und über die Fahrzeugräder bis auf die Straße übertragen. Das erfindungsgemäße Fliehkraftpendel ist insbesondere dazu vorgesehen, in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrtzeugs integriert zu sein.
  • Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM), Hybridelektrokraftfahrzeuge oder Zugmaschinen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Reibelement als Reibhülse ausgebildet ist.
  • Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das Reibelement durch das Federelement radial vorgespannt und die radiale Vorspannung an einem Reibblech abgestützt ist, wobei das Reibblech zumindest abschnittsweise als Reibfläche für das Reibelement dient.
  • Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Federelement und das Reibelement derart, insbesondere hinsichtlich seiner Masse, konfiguriert ist, dass die Reibung des Dämpfungselements ab einer vordefinierten Drehzahl des Fliehkraftpendels im Wesentlichen Null beträgt, indem das Reibelement fliehkraftbewirkt in Radialrichtung nach Außen vom Reibkontakt mit dem Reibblech gelöst wird.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Reibelement innerhalb des Dämpfungselements in Radialrichtung translatorisch beweglich geführt und in Axialrichtung sowie Umfangsrichtung in dem Dämpfungselement fixiert ist.
  • Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass das Fliehkraftpendel in Einflanschkonfiguration, in Zweiflanschkonfiguration oder in U-Pendel-Konfiguration ausgeführt ist.
  • In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Federelement als Druckfeder ausgebildet ist.
  • Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass zwischen einer Pendelmasse und dem Reibelement ein mechanischer Anschlag ausbildet ist, so dass für einen vordefinierten Winkelbereich die Reibung des Dämpfungselements im Wesentlichen Null beträgt, indem das Reibelement durch den mechanischen Anschlag der Pendelmasse in Radialrichtung nach Außen vom Reibkontakt mit dem Reibblech gelöst wird.
  • Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass in die Kulissenführung der Pendelmasse Rollen eingreifen, an denen die Kulissenführung wälzend gelagert ist.
  • Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass an dem Reibblech ein gummielastisches Element als Endanschlag für das Reibelement ausgebildet ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
  • Es zeigen :
    • 1 ein Fliehkraftpendel in Zweiflanschausführung in einer schematischen Aufsicht und Querschnittsansicht,
    • 2 eine Fliehkraftpendel in Zweiflanschausführung in Gegenüberstellung von zwei Schnittansichten,
    • 3 eine Reibelement für ein Fliehkraftpendel in Einflanschausführung,
    • 4 Diagramm Reibungskennlinien bei variierender Drehzahl,
    • 5 Diagramm Reibungskennlinien bei gleichbleibender Drehzahl und variierter Federvorspannung,
    • 6 Diagramm Reibungskennlinien bei gleichbleibender Drehzahl und variierter Federsteifigkeit,
    • 7 Diagramm Reibungskennlinien bei gleichbleibender Drehzahl und variierter Masse des Reibelements,
    • 8 Diagramm Reibungskennlinien bei gleichbleibender Drehzahl und variiertem Reibwert,
    • 9 ein Fliehkraftpendel in Einflanschausführung in einer schematischen Aufsicht und Querschnittsansicht,
    • 10 eine Fliehkraftpendel in Einflanschausführung in Gegenüberstellung von zwei Schnittansichten,
    • 11 ein Fliehkraftpendel in U-Ausführung in einer schematischen Aufsicht und Querschnittsansicht,
    • 12 ein Fliehkraftpendel in U-Ausführung in einer schematischen Aufsicht und Querschnittsansicht, und
    • 13 ein Fliehkraftpendel auf einer Kupplungsscheibe, und
    • 14 ein Fliehkraftpendel in einem Kraftfahrzeug.
  • Die 1 zeigt ein Fliehkraftpendel 1, zur drehzahlabhängigen Drehschwingungsdämpfung innerhalb eines Antriebsstrangs 2 eines Kraftfahrzeugs 3, wie es beispielhaft in der 14 gezeigt ist. Das Fliehkraftpendel 1 besitzt einen Fliehkraftpendeleingang 4 zur Einleitung eines Drehmoments in das Fliehkraftpendel 1 und einen Fliehkraftpendelausgang 5 zur Abgabe eines Drehmoments aus dem Fliehkraftpendel 1, sowie einer zwischen dem Fliehkraftpendeleingang 4 und dem Fliehkraftpendelausgang 5 angeordneten Mehrzahl von Pendelmassen 6, welche zumindest an einem ersten Pendelflansch 7 angeordnet sind. Je nach Konfiguration des Fliehkraftpendels 1 können auch zwei Pendelflansche 7 vorhanden sein, was in 1-2 gezeigt ist. Das dort abgebildete Fliehkraftpendel 1 ist in einer Zweiflanschausführung konfiguriert.
  • Jede Pendelmasse 6 ist in einer ihr zugeordneten Kulissenführung 8 entlang einer Pendelbahn 9 gegenüber dem Pendelflansch 7 beweglich geführt ist, wobei wenigstens ein Dämpfungselement 11 insbesondere zur Aufpralldämpfung eines Aufpralls der jeweiligen Pendelmasse 6 vor Erreichen einer der Endpositionen auf ihrer Pendelbahn 9 in dem Fliehkraftpendel 1 vorgesehen ist.
  • Das Dämpfungselement 11 besitzt ein in Radialrichtung entgegen der Federkraftwirkung eines Federelements 12 in Fliehkraftrichtung verschiebbares Reibelement 15, wobei die Masse des Reibelements 15 und die Federkennlinie des Federelements 12 so konfiguriert sind, dass bei ansteigendem Schwingwinkel die Reibung des Dämpfungselements 11 erhöht wird. Dies ist gut anhand der 2 ersichtlich.
  • Aus der 2 ist ferner ersichtlich, dass das Reibelement 15 als Reibhülse 13 ausgebildet ist. Das Reibelement 15 wird durch das Federelement 12 radial vorgespannt und die radiale Vorspannung ist an einem Reibblech 14 abgestützt, wobei das Reibblech 14 zumindest abschnittsweise als Reibfläche für das Reibelement 15 dient. Das Federelement 12 und das Reibelement 15 sind derart konfiguriert, dass die Reibung des Dämpfungselements 11 ab einer vordefinierten Drehzahl des Fliehkraftpendels 1 im Wesentlichen Null beträgt, indem das Reibelement 15 fliehkraftbewirkt in Radialrichtung nach Außen vom Reibkontakt mit dem Reibblech 14 gelöst wird. Das Reibelement 15 ist innerhalb des Dämpfungselements 11 in Radialrichtung translatorisch beweglich geführt und in Axialrichtung sowie Umfangsrichtung in dem Dämpfungselement 11 fixiert. Das Federelement 12 ist als Druckfeder ausgebildet. Die Anordnung der Druckfeder ist so gewählt, dass möglichst wenig Material an der Pendelmasse 6 ausgespart wird. So kann eine möglichst hohe Wirkung des Tilgerpendels erzielt werden. Für die Federaussparung wird die Einfädelöffnung für die Rollen 16 in der Pendelmasse 6 mitverwendet.
  • In die Kulissenführung 8 der Pendelmasse 6 greifen die Rollen 16 ein, an denen die Kulissenführung 8 wälzend gelagert ist.
  • Die Reibung im Fliehkraftpendel 1 erfolgt also radial am innenliegenden Anschlagkragen des Reibblechs 14. Hierbei wird über das Federelement 12 eine Kraft zwischen Reibelement 15 und der Pendelmasse 6 erzeugt. Das Reibelement 12, welches radial beweglich an der Pendelmasse 6 angebracht ist, wird über die Federkraft gegen das Reibblech 14 gedrückt. Über den Schwingwinkel der Pendelmasse 6 entsteht so ein Reibmoment, welches die Pendelmasse 6 abbremst.
  • Auch ist in der 2 gezeigt, dass zwischen einer Pendelmasse 6 und dem Reibelement 15 ein mechanischer Anschlag ausbildet ist, so dass für einen vordefinierten Winkelbereich die Reibung des Dämpfungselements 11 im Wesentlichen Null beträgt, indem das Reibelement 15 durch den mechanischen Anschlag der Pendelmasse 6 in Radialrichtung nach Außen vom Reibkontakt mit dem Reibblech 14 gelöst wird. An dem Reibblech 14 ist ein gummielastisches Element als Endanschlag 17 für das Reibelement ausgebildet.
  • Zur Verbesserung der Montierbarkeit beim gezeigten Zweiflanschdesign des Fliehkraftpendels 1 gemäß der 1-2 wird das Reibelement 15 geschlitzt ausgeführt, so kann sie einfach über die Pendelmasse 6 geklipst werden. Dies ist in der 3 gezeigt. Die Gummielemente 19 können zusätzlich angebracht werden, um Anschlaggeräusche weiter zu minimieren.
  • Ein definiertes Gewicht des Reibelements 15 sorgt dafür, dass unter einer bestimmten Drehzahl eine definierte Fliehkraft auf das Reibelement 15 wirkt. Diese Fliehkraft wirkt der Federkraft des Federelements 12 entgegen, sodass bei steigender Drehzahl die Reibung im Fliehkraftpendel 1 abnimmt. So kann eine gezielte Drehzahlabhängigkeit des Dämpfungselements 11 erfolgen. Dies kann bis zur Abschaltung des Dämpfungselements 11 ab einer bestimmten Drehzahl konfiguriert werden. Somit kann im Normalbetrieb (hohe Drehzahl) die Reibung deutlich geringer als bei Start-/stopp Szenarien (geringe Drehzahl) sein. Dabei ist der Einfluss der Drehzahl quadratisch (siehe 4).
  • Die Reibung steigt über den Schwingwinkel, somit kann zusätzlich die Reibung im Normalbetrieb (kleine Winkel) kleiner als im Start / Stopp / Impacts Szenario (großer Schwingwinkel) ausgeführt werden. Dieser Effekt wird erzielt indem das Federelement 12 bei großen Schwingwinkeln mehr gestaucht wird und somit eine höhere Kraft aufweist, dies hat eine höhere Reibkraft zur Folge (siehe 4-8).
  • Zudem kann die Reibung bei kleinen Winkeln mechanisch abgeschaltet werden. Hierfür wird ein Anschlag an der Pendelmasse 6 vorgesehen, an der das Reibelement 15 anliegt und erst ab einem gewissen Winkel des Pendels und dem dazugehörigen Radialweg des Reibelements 15, das Federelement 12 weiter spannt und damit die Kraft über den Kragen des Reibblechs 14 abstützt, wo eine Reibung erzeugt wird (vergleiche 2, 10, 12).
  • Die Druckfeder 12 selbst entzieht der Pendelmasse 6 ebenfalls Anschlagenergie bei geringen Drehzahlen, da die Federkraft radial nach außen wirkt, währen die Pendelmasse 6 nach innen schwingt. Der Verschleiß des Reibelements 15 wird über die Druckfeder 12 kompensiert, bzw. ist über den Anschlag (mechanische Abschaltung wie oben beschrieben) begrenzt.
  • Die Pendelmassen 6 werden bei geringer Drehzahl über die Druckfedern 12 und die Rollen 16 an das Reibblech 14 angedrückt. Dadurch erfahren die Rollen 16 in jedem Betriebszustand eine Kontaktkraft und der Kontakt löst sich nicht. Rollen- und Bahnverschleiß wird dadurch minimiert. Durch die Radialkraft wird zudem die Pendelmasse 6 nach außen gedrückt, sodass diese auch bei Stillstand des Motors nicht aufgrund der Erdanziehung nach unten fällt. Dies wirkt sich geräuschminimierend bei Start/Stopp-Vorgängen aus.
  • Je nach Federvorspannung, Federsteifigkeit, Reibelementgewicht und Reibwert des Reibelements kann die Reibungskennlinie beliebig ausgelegt werden (siehe 4-8)
  • Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei Fliehkraftpendeln mit Zweiflanschdesign (siehe 1-3), Einflanschdesign (siehe 9-10) und im U-Pendel (siehe 11-12). Es ist ferner bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Fliehkraftpendel 1 im Zusammenhang mit Kupplungsscheiben 22 verwendet wird, so wie es in der 13 gezeigt ist.
  • 14 zeigt ein Kraftfahrzeug 3 mit einem Antriebsstrang 2 innerhalb dessen das aus den vorherigen Figuren bekannte Fliehkraftpendel 1 angeordnet ist. In der gezeigten Konfiguration ist das Fliehkraftpendel 1 zwischen einem nicht näher bezeichneten Verbrennungskraftmotor und einem nicht näher bezeichneten Fahrzeuggetriebe im Antriebsstrang 2 angeordnet.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fliehkraftpendel
    2
    Antriebsstrangs
    3
    Kraftfahrzeugs
    4
    Fliehkraftpendeleingang
    5
    Fliehkraftpendelausgang
    6
    Pendelmassen
    7
    Pendelflansch
    8
    Kulissenführung
    9
    Pendelbahn
    11
    Dämpfungselement
    12
    Federelements
    13
    Reibhülse
    14
    Reibblech
    15
    Reibelement
    16
    Rollen
    17
    Endanschlag
    18
    Abstandsbolzen
    19
    Gummikugel
    20
    Niet
    21
    Flansch
    22
    Kupplungsscheibe
  • 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
    • WO 2013/13117841 A1 [0002]
    • DE 201810108533 [0004, 0005]

Claims (10)

  1. Fliehkraftpendel (1), zur drehzahlabhängigen Drehschwingungsdämpfung innerhalb eines Antriebsstrangs (2) eines Kraftfahrzeugs (3), umfassend einen Fliehkraftpendeleingang (4) zur Einleitung eines Drehmoments in das Fliehkraftpendel (1) und einen Fliehkraftpendelausgang (5) zur Abgabe eines Drehmoments aus dem Fliehkraftpendel (1), sowie einer zwischen dem Fliehkraftpendeleingang (4) und dem Fliehkraftpendelausgang (5) angeordneten Mehrzahl von Pendelmassen (6), welche zumindest an einem ersten Pendelflansch (7) angeordnet sind, und wobei jede Pendelmasse (6) in einer ihr zugeordneten Kulissenführung (8) entlang einer Pendelbahn (9) gegenüber dem Pendelflansch (7) beweglich geführt ist, wobei wenigstens ein Dämpfungselement (11) zur Aufpralldämpfung eines Aufpralls der jeweiligen Pendelmasse (6) vor Erreichen einer der Endpositionen auf ihrer Pendelbahn (9) in dem Fliehkraftpendel (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (11) ein in Radialrichtung entgegen der Federkraftwirkung eines Federelements (12) in Fliehkraftrichtung verschiebbares Reibelement (15) umfasst, wobei die Masse des Reibelements (15) und die Federkennlinie des Federelements (12) so konfiguriert sind, dass bei ansteigendem Schwingwinkel die Reibung des Dämpfungselements (11) erhöht wird.
  2. Fliehkraftpendel (1), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (15) als Reibhülse (13) ausgebildet ist.
  3. Fliehkraftpendel (1), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (15) durch das Federelement (12) radial vorgespannt und die radiale Vorspannung an einem Reibblech (14) abgestützt ist, wobei das Reibblech (14) zumindest abschnittsweise als Reibfläche für das Reibelement (15) dient.
  4. Fliehkraftpendel (1), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (12) und das Reibelement (15) derart, insbesondere hinsichtlich seiner Masse, konfiguriert ist, dass die Reibung des Dämpfungselements (11) ab einer vordefinierten Drehzahl des Fliehkraftpendels (1) im Wesentlichen Null beträgt, indem das Reibelement (15) fliehkraftbewirkt in Radialrichtung nach Außen vom Reibkontakt mit dem Reibblech (14) gelöst wird.
  5. Fliehkraftpendel (1), nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (15) innerhalb des Dämpfungselements (11) in Radialrichtung translatorisch beweglich geführt und in Axialrichtung sowie Umfangsrichtung in dem Dämpfungselement (11) fixiert ist.
  6. Fliehkraftpendel (1), nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fliehkraftpendel (1) in Einflanschkonfiguration, in Zweiflanschkonfiguration oder in U-Pendel-Konfiguration ausgeführt ist.
  7. Fliehkraftpendel (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (12) als Druckfeder ausgebildet ist.
  8. Fliehkraftpendel (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Pendelmasse (6) und dem Reibelement (15) ein mechanischer Anschlag ausbildet ist, so dass für einen vordefinierten Winkelbereich die Reibung des Dämpfungselements (11) im Wesentlichen Null beträgt, indem das Reibelement (15) durch den mechanischen Anschlag der Pendelmasse (6) in Radialrichtung nach Außen vom Reibkontakt mit dem Reibblech (14) gelöst wird.
  9. Fliehkraftpendel (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kulissenführung (8) der Pendelmasse (6) Rollen (16) eingreifen, an denen die Kulissenführung (8) wälzend gelagert ist.
  10. Fliehkraftpendel (), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Reibblech (14) ein gummielastisches Element als Endanschlag (17) für das Reibelement ausgebildet ist.
DE102020123414.7A 2020-09-08 2020-09-08 Fliehkraftpendel Withdrawn DE102020123414A1 (de)

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