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Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Fliehkraftpendeleinrichtungen sind im Stand der Technik vielerlei bekannt. Sie tilgen bzw. dämpfen Drehschwingungen, die beispielsweise im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor auftreten. Im Folgenden werden die Begriffe „tilgen“ und „dämpfen“ zur Vereinfachung synonym verwendet.
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Dabei können solche Fliehkraftpendeleinrichtungen an einem zu bedämpfenden Bauteil unmittelbar angeordnet sein, wie beispielsweise an einem Getriebeelement, an einer Welle eines Antriebsmotors, wie eines Verbrennungsmotors und/oder eines Elektromotors oder an der Welle eines Getriebes. Auch ist es bekannt, dass solche Fliehkraftpendeleinrichtungen an Drehschwingungsdämpfern vorgesehen sind oder in diese integriert sind, wie beispielsweise in ein Zweimassenschwungrad integriert sind.
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Dabei sind Fliehkraftpendeleinrichtungen bekannt, die zumindest einen Flansch aufweisen, an welchem Pendelmassen mittels Rollenelementen verlagerbar geführt sind. Die Pendelmassen und der zumindest eine Flansch weisen dazu jeweils Führungsbahnen auf, in welche die Rollenelemente eingreifen, so dass sich die jeweilige Pendelmasse an zumindest einem Rollenelement mit seiner Führungsbahn abstützt, wobei sich das zumindest eine Rollenelement an der Führungsbahn des Flanschs abstützt, wenn die Pendelmasse bei ausreichender Drehzahl unter Fliehkrafteinfluss nach radial außen beaufschlagt wird. Dabei sind auch so genannte innenliegende Fliehkraftpendeleinrichtungen bekannt, bei welchen zwei beabstandet zueinander angeordnete Flansche vorgesehen sind, wobei die Pendelmassen axial zwischen den beiden Flanschen angeordnet sind.
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Fliehkraftpendeleinrichtungen zeigen zum Teil während des Motorstopps ein metallisches Geräusch, weil bei sich reduzierender Drehzahl die Pendelmassen mit ihren Führungsbahnen nicht mehr ausreichend nach radial außen beaufschlagt werden, so dass sie mit ihren Führungsbahnen nicht mehr ausreichend gegen das jeweilige Rollenelement der Fliehkraftpendeleinrichtung gedrängt werden, was ein Abfallen der jeweiligen Pendelmasse vom jeweiligen Rollenelement und des Rollenelements von der Führungsbahn des Flanschs bewirkt, was das unerwünschte metallische Geräusch verursacht.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fliehkraftpendeleinrichtung zu schaffen, die gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist und unerwünschte Geräusche vermeidet.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit zumindest einem verdrehbar anordenbaren Flansch und mit an dem zumindest einen Flansch angeordneten Pendelmassen, wobei die Pendelmassen jeweils relativ zu dem zumindest einen Flansch verlagerbar gelagert sind, wobei die Pendelmassen relativ zu dem zumindest einen Flansch mittels erster Führungsbahnen in der jeweiligen Pendelmasse und mittels zweiter Führungsbahnen in dem zumindest einen Flansch derart verlagerbar geführt sind, dass zumindest jeweils ein Rollenelement zwischen jeweils eine erste Führungsbahn der Pendelmasse und einer zweiten Führungsbahn des zumindest einen Flanschs eingreift, um die Verlagerung der Pendelmasse relativ zu dem zumindest einen Flansch zu lagern, wobei im Flansch erste Aussparungen vorgesehen sind, in welche Kugeln eingesetzt sind und die jeweilige Pendelmasse entsprechende Zentrierbahnen aufweist, so dass die Kugel bei einer Verlagerung der Pendelmasse relativ zum Flansch in die oder in den Zentrierbahnen der Pendelmasse fahrbar ist, um die Pendelmasse radial zu zentrieren. Dadurch wird erreicht, dass die Kugel im Flansch radial definiert angeordnet ist und die Pendelmasse in radialer Richtung lagert und führt, so dass die Pendelmasse auch bei niedrigen Drehzahlen nicht vom Rollenelement abfallen kann. Damit wird die Verursachung des unerwünschten metallischen Geräuschs reduziert oder gar verhindert.
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Besonders vorteilhaft ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel auch, wenn die jeweilige Pendelmasse ein Verbindungsteil und beiderseits des Verbindungsteils jeweils eine Teilpendelmasse angeordnet aufweist, die miteinander drehfest verbunden sind, wobei das Verbindungsteil in einer zweiten Aussparung des Flanschs verlagerbar angeordnet ist und so die beiden Teilpendelmassen beiderseits des Flanschs verlagerbar angeordnet sind. Damit wird eine bauraumsparende Gestaltung erreicht, bei welcher die Pendelmasse mit den Teilpendelmassen beidseits des Flanschs angeordnet sind, was auch für die Balance der Pendelmasse verbessert ist und eine gute Führbarkeit der Pendelmasse bewirkt.
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Besonders vorteilhaft sind die Zentrierbahnen in den Teilpendelmassen als Nuten ausgebildet. Dadurch wird eine definierte Führung der Pendelmasse mittels der Kugeln möglich und gleichzeitig kann eine einfache Herstellung erreicht werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Zentrierbahnen den hin zum Flansch weisenden Seitenflächen der Teilpendelmassen als Nuten ausgebildet sind. Damit wird eine vereinfachte Gestaltung erreicht.
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Weiterhin ist es auch zweckmäßig, wenn die als Nuten ausgebildeten Zentrierbahnen jeweils eine Längserstreckung aufweisen, welche in Umfangsrichtung verläuft. Dadurch wird die stabile Zentrierung der Pendelmasse auch gleicher radialer Höhe erreicht.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die als Nuten ausgebildeten Zentrierbahnen endseitig offen ausgebildet sind. Dadurch kann erreicht werden, dass die Pendelmassen zum Teil radial fei verlagerbar sind, wenn die Kugeln nicht in die Zentrierbahnen eingreifen und die Pendelmassen radial zentriert sind, wenn die Kugeln in die Zentrierbahnen eingreifen.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn pro Pendelmasse zwei Kugeln in dem Flansch vorgesehen sind, die jeweils in eine Zentrierbahn an den in Umfangsrichtung weisenden Endbereichen der Pendelmassen eingreifen. Damit wird die jeweilige Pendelmasse sicher radial zentriert.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die ersten Aussparungen zur Aufnahme der Kugeln eine Längserstreckung aufweisen, welche in Umfangsrichtung verläuft. Damit kann die jeweilige Kugel in Umfangsrichtung auf einer radialen Höhe laufen, um die Pendelmasse radial zu lagern.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Einbringen der Zentrierbahnen durch Prägen, Stanzen, Drehen, Fräsen, Bohren, Schaben und/oder Schleifen erfolgt. Dadurch kann eine sehr exakte Ausbildung der Zentrierbahnen erfolgen, um die Führung der Kugeln exakt ausführen zu können.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn je Pendelmasse zumindest ein Anschlagelement vorgesehen ist, welches die Pendelmassen im Endbereich ihrer Verlagerbarkeit, insbesondere gegenüber dem Flansch, dämpft, wobei das Anschlagelement derart ausgestaltet ist, dass es von dem Flansch oder von der Pendelmasse beaufschlagt wird, bevor eine der Pendelmasse zugeordnete Kugel an einen Endbereich der Zentrierbahn der Pendelmasse anschlägt. Das Anschlagelement ist bevorzugt an dem Verbindungsteil befestigt und dämpft den Anschlag des Verbindungsteils am Flansch, in dem es als elastisches Element an den Flansch anstößt.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der zugehörigen Figur näher erläutert:
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Drehschwingungsdämpfers mit einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung,
- 2 eine zweite schematische Teilschnittdarstellung des Drehschwingungsdämpfers mit der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung,
- 3 eine dritte schematische Teilschnittdarstellung des Drehschwingungsdämpfers mit der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung, und
- 4 eine weitere schematische Teilschnittdarstellung des Drehschwingungsdämpfers mit der Fliehkraftpendeleinrichtung.
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Die 1 bis 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Ausführungsbeispiels eines Drehschwingungsdämpfers 1 mit einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung 6, wobei die 1 bis 3 verschiedene Radialschnitte zeigen, bei welchen die Drehachse x-x in der Schnittebene liegt. Dabei ist die Schnittebenen der 1 als I, der 2 als II und der 3 als III in 4 eingezeichnet. Die 4 zeigt einen Schnitt durch den Drehschwingungsdämpfer 1 senkrecht zur Drehachse x-x entlang der Linie IV-IV aus 3.
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Der Drehschwingungsdämpfer 1 weist ein Eingangsteil 2 und ein Ausgangsteil 3 auf, die entgegen der Rückstellkraft einer Dämpfereinrichtung 4 verdrehbar sind. Die Dämpfereinrichtung 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Federdämpfereinrichtung 5 mit einer erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung 6 ausgebildet. Die erfindungsgemäße Fliehkraftpendeleinrichtung 6 kann dabei in einen Drehschwingungsdämpfer 1 integriert sein, sie kann jedoch auch anderweitig vorgesehen sein oder integriert sein oder für sich allein verwendet werden. Die gemeinsame Anordnung mit einer Federdämpfereinrichtung 5 eines Drehschwingungsdämpfers 1 beschränkt die Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel, sondern dient lediglich der Erläuterung.
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Die Federdämpfereinrichtung 5 weist als Eingangselement 7 das Eingangsteil 2 auf. Als Ausgangselement 8 dient der Federdämpfereinrichtung 5 ein Flanschelement 9. Im Drehmomentfluss zwischen Eingangselement 7 und Ausgangselement 8 sind Federelemente 10 angeordnet. Das Flanschelement 9 ist radial innen mit dem Ausgangsteil 3 mittels der Nietelemente 11 drehfest verbunden.
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Die Fliehkraftpendeleinrichtung 6 ist mit zumindest einem Flansch 12 als Trägerflansch ausgebildet. Weiterhin sind Pendelmassen 13 als Fliehgewichte vorgesehen, welche an dem Flansch 12 verlagerbar gelagert sind.
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Der zumindest eine Flansch 12 ist beispielsweise als Scheibenelement oder als Ringscheibenelement ausgebildet, welches drehantreibbar mit dem Ausgangselement 8 verbunden ist, beispielsweise auch mittels der Nietelemente 11.
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Die jeweilige Pendelmasse 13 ist beispielsweise aus zwei Teilpendelmassen 14 ausgebildet, die miteinander über ein Verbindungsteil 15 verbunden sind und ein gemeinsames Bauteil ausbilden, das relativ zum Flansch 12 verlagerbar gelagert ist. Die beiden Teilpendelmassen 14 sind dabei beiderseits des Flanschs 12 angeordnet. Das Verbindungsteil 15 ist in einer zweiten Aussparung 16 des Flanschs 12 verlagerbar angeordnet. Die Verbindung zwischen dem Verbindungsteil 15 und den beiden Teilpendelmassen 14 wird vorteilhaft mittels Nietelementen 24 bewirkt.
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An dem Verbindungsteil 15 ist weiterhin ein Anschlagelement 17 angeordnet. Bevorzugt ist je Pendelmasse 13 zumindest ein Anschlagelement 17 vorgesehen, welches die Pendelmasse 12 im Endbereich ihrer Verlagerbarkeit dämpft, wobei das Anschlagelement 17 derart ausgestaltet ist, dass es von dem Flansch 12 beaufschlagt wird, bevor das Verbindungsteil 15 der Pendelmasse 13 an dem Rand der zweiten Aussparung 16 an dem Flansch 12 anschlägt. Diese Anschlagelemente 17 können vorteilhaft als Gummielemente oder als Elastomerelemente ausgebildet sein. Sie sind vorzugsweise elastisch ausgebildet.
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Die Pendelmasse 13 weist erste Führungsbahnen 19 und der Flansch 12 weist zweite Führungsbahnen 20 auf, welche der Lagerung der Verlagerbarkeit der Pendelmasse 13 an dem Flansch 12 dienen. In die ersten Führungsbahnen 19 und in die zweiten Führungsbahnen 20 greifen Rollenelemente 18 ein, welche mittels der ersten und zweiten Führungsbahnen 19, 20 die Bewegung der jeweiligen Pendelmasse 13 relativ zum Flansch 12 verlagerbar führen.
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Weiterhin ist zu erkennen, dass im Flansch 12 erste Aussparungen 21 vorgesehen sind, in welche Kugeln 22 eingesetzt sind. Weiterhin weist die jeweilige Pendelmasse 13 entsprechende Zentrierbahnen 23 auf, welche mit der Kugel 22 in Kontakt kommen bzw. sind, so dass die Kugel 22 bei einer Verlagerung der Pendelmasse 13 relativ zum Flansch 12 in die und/oder in den Zentrierbahnen 23 der Pendelmasse 13 fahrbar ist, um die Pendelmasse 13 radial zu zentrieren.
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Aus der 3 ist erkennbar, dass die Zentrierbahnen 23 in den Teilpendelmassen 14 als Nuten ausgebildet sind.
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Dabei sind die Zentrierbahnen 23 in einem vorteilhaften Beispiel in den hin zum Flansch 12 weisenden Seitenflächen der Teilpendelmassen 14 als Nuten ausgebildet. Alternativ können die Zentrierbahnen 23 auch als durch die Teilpendelmasse 14 hindurchgehende Nut oder Öffnung ausgebildet sein. Das Einbringen der Zentrierbahnen 23 in die Teilpendelmassen 14 der Pendelmassen 13 erfolgt dabei vorteilhaft durch Prägen, Stanzen, Drehen, Fräsen, Bohren, Schaben und/oder Schleifen. Dadurch kann eine exakte Ausgestaltung der Zentrierbahnen 23 erfolgen, um die Kugeln 22 als Wälzkörper an den Kanten der Zentrierbahnen 23 zu zentrieren.
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Um die Pendelmassen 13 radial zu zentrieren, sind die als Nuten ausgebildeten Zentrierbahnen 23 jeweils so ausgebildet, dass sie eine Längserstreckung aufweisen, welche in Umfangsrichtung verläuft.
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Auch kann es vorteilhaft sein, wenn die als Nuten ausgebildeten Zentrierbahnen 23 endseitig offen ausgebildet sind. Dann können die Kugeln 22 in einem Schwingprozess der Pendelmassen 13 in die Zentrierbahnen 23 einfahren oder ausfahren, wenn dies vorteilhaft zur Schwingungsdämpfung gewünscht ist.
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Besonders vorteilhaft sind pro Pendelmasse 13 zwei Kugeln 22 in dem Flansch 12 vorgesehen, die jeweils in eine Zentrierbahn 23 an den in Umfangsrichtung weisenden Endbereichen der Pendelmassen 13 eingreifen.
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Auch die ersten Aussparungen 21 zur Aufnahme der Kugeln 22 weisen eine Längserstreckung auf, welche in Umfangsrichtung verläuft, um die Kugeln 22 auf gleicher radialer Höhe laufen zu lassen, um die Pendelmassen 13 radial zu zentrieren.
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Gemäß 4 ist je Pendelmasse 13 zumindest ein Anschlagelement 17 vorgesehen, welches die Pendelmassen 13 im Endbereich ihrer Verlagerbarkeit gegenüber dem Flansch 12 dämpft. Dabei ist das Anschlagelement 17 derart ausgestaltet, dass es von dem Flansch 12 oder von der Pendelmasse 13 im Schwingwinkel Beta der Pendelmasse 13 beaufschlagt wird, bevor eine der Pendelmasse 13 zugeordnete Kugel 22 im Schwingwinkel Alpha an einen Endbereich der Zentrierbahn 23 der Pendelmasse 13 anschlägt. Dadurch ist die Kugel 22 gegen einen harten Anschlag zwischen Pendelmasse 13 und Flansch 12 geschützt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Eingangsteil
- 3
- Ausgangsteil
- 4
- Dämpfereinrichtung
- 5
- Federdämpfereinrichtung
- 6
- Fliehkraftpendeleinrichtung
- 7
- Eingangselement
- 8
- Ausgangselement
- 9
- Flanschelement
- 10
- Federelement
- 11
- Nietelement
- 12
- Flansch
- 13
- Pendelmasse
- 14
- Teilpendelmasse
- 15
- Verbindungsteil
- 16
- zweite Aussparung
- 17
- Anschlagelement
- 18
- Rollenelement
- 19
- erste Führungsbahn
- 20
- zweite Führungsbahn
- 21
- erste Aussparung
- 22
- Kugel
- 23
- Zentrierbahn
- 24
- Nietelement
