DE102021129063A1

DE102021129063A1 - Fliehkraftpendel

Info

Publication number: DE102021129063A1
Application number: DE102021129063.5A
Authority: DE
Inventors: Parviz Movlazada
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-11-09
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2023-05-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel (100) mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger (101) und über den Umfang verteilt angeordneten Pendelmassen (103), welche an dem Pendelmassenträger (101) mittels Pendellagern (105) im Fliehkraftfeld des um die Drehachse (d) drehenden Pendelmassenträgers (101) entlang einer vorgegebenen Pendelbahn um eine Neutrallage (111) pendelfähig aufgehängt und nach radial außen beschleunigt gehalten sind, wobei die Pendellager (105) aus in den Pendelmassen (103) und in dem Pendelmassenträger (101) gebildeten Ausnehmungen (106, 107) mit komplementär zueinander bogenförmig ausgebildeten Laufbahnen (108, 109) und einer die axial nebeneinander liegenden Ausnehmungen (106, 107) durchgreifenden und auf deren Laufbahnen (108, 109) abwälzenden Pendelrolle (110) gebildet sind. Um das Fliehkraftpendel (100) an die herrschenden Materialspannungen im Betrieb anzupassen, ist ein auf einer die Drehachse (d), die Neutrallage (111) und einen fliehkraftbelasteten Umfang schneidenden Neutrallagenachse (138) angeordneter, von der Fliehkraft belasteter Wangenabschnitt (116, 117) des Pendelmassenträgers (101) und/oder der Pendelmassen (103) radial breiter als in Umfangsrichtung auf der Pendelbahn benachbarte Wangenabschnitte (118, 119, 120, 121, 122, 123) ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger und über den Umfang verteilt angeordneten Pendelmassen, welche an dem Pendelmassenträger mittels Pendellagern im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelmassenträgers entlang einer vorgegebenen Pendelbahn um eine Neutrallage pendelfähig aufgehängt und nach radial außen beschleunigt gehalten sind, wobei die Pendellager aus in den Pendelmassen und in dem Pendelmassenträger gebildeten Ausnehmungen mit komplementär zueinander bogenförmig ausgebildeten Laufbahnen und einer die axial nebeneinander liegenden Ausnehmungen durchgreifenden und auf deren Laufbahnen abwälzenden Pendelrolle gebildet sind.
Fliehkraftpendel dienen der drehzahladaptiven Drehschwingungsisolation insbesondere in Antriebssträngen, beispielsweise Hybridantriebssträngen von Kraftfahrzeugen. Wie beispielsweise aus den Druckschriften WO2014/023303 A1 und DE 10 2013 201 981 A1 bekannt, können ein oder mehrere Fliehkraftpendel an einem Drehschwingungsdämpfer, entsprechend der Druckschrift WO2014/114 280 A1 an einer Kupplungsscheibe, entsprechend der Druckschrift EP 2 600 030 A1 an einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, an einem Gehäuse einer Reibungskupplung oder an ähnlichen Stellen des Antriebsstrangs vorgesehen sein. Weiterhin kann zumindest ein Fliehkraftpendel in nicht abschließender Aufzählung für sich oder in Kombination in einem Einmassenschwungrad, in der Riemenscheibenebene, einem Rotor einer Elektromaschine, beispielsweise radial innerhalb des Rotors zugeordnet sein.
Beispielsweise sind aus den Druckschriften DE 10 2018 130 036 A1 , DE 10 2019 107 962 A1 und DE 10 2019 114 431 A1 drei unterschiedliche Ausführungsformen von Fliehkraftpendeln, bei denen die Pendelmassenträger und Pendelmasseneinheiten unterschiedlich ausgestaltet und die Pendelmasseneinheiten in unterschiedlicher Weise mittels Pendellagern an dem Pendelmassenträger im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelmassenträgers entlang einer durch die Pendellager vorgegebenen Pendelbahn pendelfähig aufgehängt sind, bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Fliehkraftpendels. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, ein Fliehkraftpendel vorzuschlagen, welches bezüglich seiner Materialspannungen während des Betriebs ausgeglichen ist.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
Das vorgeschlagene Fliehkraftpendel dient der Drehschwingungsentkoppelung insbesondere in einem Antriebsstrang, beispielsweise einem Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit drehschwingungsbehafteter Brennkraftmaschine. Das Fliehkraftpendel enthält einen Pendelmassenträger, welcher verdrehbar um eine Drehachse angeordnet ist und beispielsweise direkt oder indirekt in Wirkverbindung mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine steht. An dem Pendelmassenträger sind über den Umfang verteilt Pendelmassen pendelfähig angeordnet. Die Pendelmassen können je nach Ausführungsform des Fliehkraftpendels ein oder mehrteilig ausgebildet sein. Die Pendelmassen sind mittels in bevorzugter Weise zweier in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager an dem Pendelmassenträger aufgenommen, so dass die Pendelmassen im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelmassenträgers entlang einer durch die Pendellager vorgegebenen Pendelbahn mit vorgegebenem Schwingwinkel und vorgegebener Pendelbahn beispielsweise entsprechend einem Fadenpendel mit paralleler oder trapezförmiger Anordnung der Pendelfäden pendelfähig an dem Pendelmassenträger aufgehängt sind. Die Einrichtung der Pendellager erfolgt, indem an dem Pendelmassenträger Ausnehmungen mit Laufbahnen und an den Pendelmassen zu diesen Laufbahnen komplementäre Laufbahnen angearbeitet sind, auf welchen Laufbahnen eine Pendelrolle abwälzt und damit sowohl die Pendelbahn der Pendelmassen ermöglicht als auch diese gegen Fliehkraft abstützt.
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann der Pendelmassenträger als Pendelflansch ausgebildet sein, an dem beidseitig Pendelmassen angeordnet sind. Axial gegenüberliegende Pendelmassen sind mittels Ausnehmungen des Pendelflanschs durchgreifender Verbindungsmittel, beispielsweise Abstandsbolzen, Blechplatten oder dergleichen miteinander verbunden wie beispielsweise vernietet. Die Pendellager sind dabei aus jeweils in den axial gegenüberliegenden Pendelmassen angeordneten Ausnehmungen mit Laufbahnen und einer Ausnehmung mit einer Laufbahn gebildet, wobei die Pendelrolle die Ausnehmungen übergreift und mittels Wälzflächen auf den Laufbahnen abwälzt.
In einer alternativen Ausführungsform des Fliehkraftpendels kann der Pendelmassenträger aus zwei Seitenteilen gebildet sein, die axial zwischen sich die Pendelmassen aufnehmen. Die Pendellager sind hierbei jeweils aus axial gegenüberliegenden Ausnehmungen mit Laufbahnen in den Seitenteilen und einer Ausnehmung mit einer Laufbahn in der Pendelmasse gebildet, wobei die Pendelrolle die Ausnehmungen axial durchgreift und auf den Laufbahnen abwälzt.
Aufgrund der Fliehkraftabstützung der Pendelmassen an dem Pendelmassenträger treten an den Ausnehmungen hohe Abstützkräfte auf, die zu Materialspannungen im Pendelmassenträger und in den Pendelmassen insbesondere im Bereich der Neutrallage führen. Es wird daher vorgeschlagen, die unter erhöhter Materialspannung stehenden Bereiche des Fliehkraftpendels zu entlasten, indem an diesen Bereichen die Biegebalken verstärkt werden. Gegenüber den weniger stark unter Spannungseinfluss stehenden Bereichen sind dabei die entsprechenden Biegebalken beispielsweise die sich an die Laufbahnen im Bereich der Spannungseinwirkung anschließenden Biegebalken bei gleichbleibender Materialdicke breiter ausgebildet.
Hierzu ist ein entsprechender, auf einer die Drehachse, die Neutrallage und einen fliehkraftbelasteten Umfang schneidenden Neutrallagenachse angeordneter, von der Fliehkraft belasteter Wangenabschnitt des Pendelmassenträgers und/oder der Pendelmasse radial breiter als in Umfangsrichtung auf der Pendelbahn benachbarte Wangenabschnitte ausgebildet. Dies bedeutet, dass im Falle des Pendelflanschs der zwischen der Neutrallage der Pendelrollen bei sich um die Drehachse drehendem Pendelmassenträger und dem Außenumfang des Pendelflanschs auf der Neutrallagenachse liegender Wangenabschnitt breiter, das heißt, in radiale Richtung breiter ausgebildet ist als in Umfangsrichtung benachbarte Wangenabschnitte, auf denen sich die um entsprechende Schwingwinkel gegenüber der Neutrallage verschwenkte Pendelrollen ausschließlich im Falle von eingetragenen Drehschwingungen befinden. Die Verlagerung der Pendelmassen und damit der Pendelrollen gegenüber der Neutrallage tritt bevorzugt bei kleineren Drehzahlen auf, bei denen die Fliehkraftbelastung geringer ist. Im Falle der Pendelmassen befindet sich der verbreiterte Wangenabschnitt zwischen der Laufbahn und dem Innenumfang auf der Neutrallagenachse, da die abstützende Wirkung der Fliehkraft die Materialspannungen nach radial innen erzeugt.
Die Laufbahnen des Pendelmassenträgers und der Pendelmassen sind gegenüber der Pendelrolle jeweils konvex ausgebildet, so dass sich die Pendelrolle in Neutrallage in einer Senke befindet und bei einer Verlagerung der Pendelmasse diese nach radial innen verlagert wird. Zur Einstellung eines verbreiterten Wangenabschnitts an der Neutrallage kann beispielsweise an dem der Laufbahn radial gegenüberliegenden Umfang ein Ausschnitt vorgesehen sein, welcher einen konvexen Kreisbogen um die Neutrallage mit kleinerem Radius als dem Radius der Laufbahn aufweist. Hierdurch verjüngt sich der Wangenabschnitt ausgehend von der Neutrallage in beide Umfangsrichtungen. Die Ausbildung des Ausschnitts mit einer Rückführung zum übrigen Umfang - Außenumfang des Pendelmassenträgers beziehungsweise Innenumfang der Pendelmasse - kann beispielsweise erfolgen, indem sich beidseitig in Umfangsrichtung konkave Kreisbögen an die Enden des konvexen Kreisbogens tangential anschließen. Unter einem tangentialen Anschluss ist der Übergang zwischen den konvexen und konkaven Kreisbögen in der Weise zu verstehen, dass am Übergang beide Kreisbögen dieselbe Tangentensteigung aufweisen.
Die sich an den konvexen Kreisbögen anschließenden konkaven Kreisbögen können denselben Radius aufweisen, so dass die zugehörigen Wangenabschnitte über den Laufbahnwinkel der Laufbahn in beide Umfangsrichtungen von der Neutrallage weg symmetrisch ausgebildet sind. Alternativ können die sich anschließenden konkaven Kreisbögen unterschiedliche Radien aufweisen, um beispielsweise unterschiedliche Belastungen der Laufbahnen beispielsweise in Abhängigkeiten von in das Fliehkraftpendel eingetragenen Beschleunigungen bei einem Betrieb des Antriebsstrangs in Zug- oder Schubrichtung zu berücksichtigen.
Der der Laufbahn gegenüberliegende konvexe Kreisbogen kann aus einem einzigen durchgehenden Kreisbogen ausgebildet sein oder beispielsweise an der Neutrallagenachse oder an einem anderen von dieser abweichenden Laufbahnwinkel in zwei oder mehr Teilkreisbögen mit unterschiedlichen Radien geteilt sein, wobei die Teilkreisbögen an den Übergängen wie beispielsweise an der Neutrallagenachse tangential ineinander übergehen. In derselben Weise kann zumindest einer der konkaven Kreisbögen aus mehreren, tangential ineinander übergehenden Kreisbögen gebildet sein.
Aufgrund speziell auszubildender Pendelbahnen der Pendelmassen kann zumindest eine Laufbahn eines Pendellagers aus mehreren, ineinander tangential übergehenden Kreisbögen oder in Freiform ausgebildet sein. Die entsprechende Anpassung der radial benachbarten Kreisbögen zur Einstellung verbreiteter Wangenabschnitte an der Neutrallage kann beispielsweise als Korrekturfunktion der Laufbahn vorgesehen sein. Diese Korrekturfunktion kann abhängig vom Laufbahnwinkel vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Radius des konvexen Kreisbogens oder der diesen bilden Teilkreisbögen gemäß der Funktion $R = f (1 / β)$
mit dem Radius R des entsprechenden Kreisbogens oder Teilkreisbogens und dem Laufbahnwinkel β abweichend von der Neutrallage der zugehörigen Laufbahn eingestellt sein.
Es versteht sich, dass unter Kreisbögen auch andere bogenförmige Ausbildungen der konvexen und konkaven Kreisbögen zu verstehen ist. Beispielsweise können Bögen in Freiform, gemäß exponentieller oder gegenüber der Kreisform anderer trigonometrischer Funktionen über den Laufbahnwinkel, beispielsweise elliptisch, hyperbolisch oder in anderer Weise vorgesehen sein.
Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Diese zeigen:

1 eine Teilansicht eines Fliehkraftpendels,
2 einen Pendelmassenträger eines dem Fliehkraftpendel der 1 ähnlichen Fliehkraftpendels mit einem veränderten Kreisbogen am Außenumfang in Teilansicht,
3 einen den Pendelmassenträgern der 1 und 2 ähnlicher Pendelmassenträger mit einem veränderten Kreisbogen am Außenumfang in Teilansicht,
4 einen den Pendelmassenträgern der 1 bis 3 ähnlicher Pendelmassenträger mit einem veränderten Kreisbogen am Außenumfang in Teilansicht,
5 einen den Pendelmassenträgern der 1 bis 4 ähnlicher Pendelmassenträger mit einem veränderten Kreisbogen am Außenumfang in Teilansicht und
6 eine Pendelmasse mit einem Kreisbogen am Innenumfang in Teilansicht.

Die 1 zeigt das Fliehkraftpendel 100 in Teildarstellung mit dem um die Drehachse d verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger 101 und einer der über den Umfang verteilt angeordneten Pendelmassen 103. Der Pendelmassenträger 101 ist als Pendelflansch 102 ausgebildet, an dem beidseitig Pendelmassen 103 angeordnet sind. Der Übersicht halber ist die vordere Pendelmasse nicht dargestellt. Jeweils zwei axial gegenüberliegende Pendelmassen 103 sind mittels nicht dargestellter Verbindungsmittel, die die Ausnehmungen 104 durchgreifen, zu Pendelmasseneinheiten verbunden.
Die Pendelmassen 103 sind an dem Pendelflansch 102 jeweils mittels zweier in Umfangsrichtung beabstandeter um den Schwerpunkt der Pendelmassen 103 angeordneten Pendellagern 105 im Fliehkraftfeld des um die Drehachse d drehenden Pendelflanschs 102 entlang einer vorgegebenen Pendelbahn pendelfähig aufgehängt.
Das Pendellager 105 ist aus den axial gegenüberliegenden Pendelmassen 103 und dem Pendelflansch 102 gebildet. Hierzu sind in den Pendelmassen 103 und in dem Pendelflansch 102 Ausnehmungen 106, 107 mit komplementär zueinander konvex ausgebildeten Laufbahnen 108, 109 gebildet, auf denen die die Ausnehmungen 106, 107 axial übergreifende Pendelrolle 110 abwälzt. Ausgehend von der Neutrallage 111, bei der sich die Pendelrolle 110 jeweils an den Minima der Laufbahnen 108, 109 befindet, ist die Pendelrolle 110 abhängig von eingetragenen Drehschwingungen entlang den Laufbahnen 108, 109 verlagerbar. Beide Pendellager 105 einer aus zwei axial gegenüberliegenden Pendelmassen 103 gebildeten Pendelmasseneinheit geben dabei abhängig von der Form der Laufbahnen 108, 109 die Pendelbahn der Pendelmasseneinheiten gegenüber dem Pendelflansch 102 und damit neben der Masse der Pendelmasseneinheiten, dem Durchmesser der Pendelrolle 110, die auch gestuft ausgebildet sein und damit unterschiedliche Durchmesser gegenüber den Laufbahnen 108, 109 aufweisen kann, und gegebenenfalls weiteren Parametern die Isolationswirkung gegenüber Drehschwingungen vor.
Aufgrund der anliegenden Fliehkraft des um die Drehachse d drehenden Pendelflanschs 102 werden die Pendelmassen 103 nach radial außen beschleunigt und von den Pendellagern 105 unter Abstützung der Pendelrollen 110 an den Laufbahnen 108, 109 gehalten. Hierbei treten insbesondere bei großen Drehzahlen hohe Belastungskräfte bei in der Neutrallage 111 befindlichen Pendelrollen 110 auf, da bei hohen Drehzahlen der Eintrag von Drehschwingungen in der Regel vermindert ist. Hierbei treten die Lasten in dem Pendelflansch 102 in den Wangen 112 des Pendelflanschs 102 radial zwischen der Laufbahn 108 und dem Außenumfang 113 des Pendelflanschs 102 und in den Wangen 114 zwischen der Laufbahn 109 und dem Innenumfang 115 der Pendelmassen 103 auf. Aufgrund dieser Lasten treten innerhalb dieser Wangen 112, 114 hohe Materialspannungen auf, die zu Rissen führen können.
Um die Materialspannungen in diesen Bereichen zu verringern, ist der auf der zwischen der Drehachse d, der Neutrallage 111 und dem Außenumfang 113 des Pendelflanschs 102 beziehungsweise dem Innenumfang 115 der Pendelmasse 103 aufgespannten Neutrallagenachse 138 liegende Wangenabschnitt 116 breiter ausgebildet als die entlang der Laufbahnwinkel β(1), β(2), β(3), β(-1), β(-2), β(-3) angeordneten Wangenabschnitte 118, 119, 120, 121, 122, 123. Für den Wangenabschnitt 117 der Pendelmasse 103 gilt dies entsprechend.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 sind die Laufbahnen 108, 109 jeweils als Kreisbögen 124, 125 mit dem Radius R(108), R(109) ausgebildet. Um eine kontinuierliche Verjüngung der Wangenabschnitte 118, 119, 120, 121, 122, 123 gegenüber dem Wangenabschnitt 116 und entsprechend dem Wangenabschnitt 117 auszubilden, ist an dem Außenumfang des Pendelflanschs 102 beziehungsweise an dem Innenumfang der Pendelmasse 103 der Ausschnitt 126, 127 vorgesehen, der zumindest im Umfangsbereich des Kreisbogens 124, 125 einen Kreisbogen 128, 129 aufweist, der einen kleineren Radius R(128), R(129) aufweist als der Radius R(108), R(109). Hierdurch werden ausgehend von der Neutrallagenachse 138 mit dem Laufbahnwinkel β abnehmende Breiten der Wangenabschnitte 118, 119, 120, 121, 122, 123 an dem Pendelflansch 102 und entsprechend an der Pendelmasse 103 eingestellt.
Um den konvexen Kreisbogen 128, 129 jeweils entsprechend an den Außen- beziehungsweise an den Innenumfang zurückzuführen, schließen sich an die Enden 130, 131, 132, 133 konkave Kreisbögen 134, 135, 136, 137 mit dem Radius R(134), R(135), R(136), R(137) an, die homogen, das heißt mit derselben Tangentensteigung ineinander übergehen. Hierbei sind die Radien R(134), R(135) der Kreisbögen 134, 135 und die Radien R(136), R(137) der Kreisbögen 136, 137 jeweils gleich. Die Kreisbögen 128, 129 weisen jeweils einen einzigen Radius R(128), R(129) auf.
Die 2 zeigt den gegenüber dem Pendelmassenträger 101 der 1 abgeänderten Pendelmassenträger 201 in Teilansicht. Der als Pendelflansch 202 ausgebildete Pendelmassenträger 201 weist die Ausnehmung 206 mit der Laufbahn 208 zur Bildung eines Pendellagers auf. Zur Bildung der Wange 212 mit beidseitig ausgehend von dem an der Neutrallagenachse 238 ausgebildeten Wangenabschnitt 216 abnehmenden Wangenabschnitten 218, 219, 220, 221, 222, 223 ist an dem Außenumfang 213 des Pendelflanschs 202 der Ausschnitt 226 mit dem konvexen Kreisbogen 228 vorgesehen.
Im Unterschied zu dem Kreisbogen 128 mit einem einzigen Radius R(128) ist der Kreisbogen 228 in mehrere Teilkreisbögen 239, 240, 241, 242 aufgeteilt. Hierbei ist in der 2 links von der Neutrallagenachse 238 gesehen ein einziger Teilkreisbogen 242 mit dem Radius R(242) vorgesehen, dessen Ursprung auf der Neutrallagenachse 238 liegt. Rechts der Neutrallagenachse 238 sind der Teilkreisbogen 239 mit dem Radius R(239), der Teilkreisbogen 240 mit dem Radius R(240) und der Teilkreisbogen 241 mit dem Radius R(241) jeweils tangential ineinander übergehend vorgesehen. Hierbei gilt R(239) > R(240) > R(241), so dass die Breite der Wangenabschnitte 218, 219, 220 überproportional mit dem Laufbahnwinkel β abnimmt. Der Radius R(239) kann dem Radius R(242) entsprechen. Die Kreismittelpunkte der Radien R(239), R(240), R(242) liegen auf der Neutrallagenachse 238.
Die 3 zeigt den gegenüber dem Pendelmassenträger 201 der 2 vereinfacht als Pendelflansch 302 ausgebildeten Pendelmassenträger 301 in Teildarstellung. Hierbei sind in der Darstellung rechts und links der Neutrallagenachse 338 zur Darstellung des konvexen Kreisbogens 328 lediglich zwei Teilkreisbögen 339, 342 mit unterschiedlichen Radien R(339), R342) ausgebildet, die tangential an der Neutrallagenachse 338 ineinander übergehen und ihren Ursprung auf der Neutrallagenachse 338 haben. Hierbei gilt R(339) > R(342).
Die 4 zeigt den gegenüber den Pendelmassenträgern 201, 301 der 2 und 3 abgeänderten Pendelmassenträger 401 in Teilansicht. Der als Pendelflansch 402 ausgebildete Pendelmassenträger 401 weist den Kreisbogen 428 auf, der in die Teilkreisbögen 439, 442, 443 mit den Radien R(439), R(442), R(443) untergliedert ist. Die Teilkreisbögen 439, 442, 443 gehen an ihren umfangsseitigen Enden jeweils tangential ineinander über. In der Darstellung links der Neutrallagenachse 438 sind die beiden Teilkreisbögen 442, 443 vorgesehen, deren Ursprung rechts der Neutrallagenachse 438 liegt. Hierdurch ist der Radius R(443) zwar größer als der Radius (R442), aufgrund der Verlagerung des Ursprungs rechts der Neutrallagenachse 438 nimmt dennoch die Breite der Wangenabschnitte 421, 422 mit zunehmenden Abstand von der Neutrallagenachse 438 ab.
Rechts der Neutrallagenachse 438 ist der einzige Teilkreisbogen 439 mit dem Radius R(439) vorgesehen, der beispielsweise dem Radius R(442) entspricht und dessen Ursprung auf der Neutrallagenachse 438 liegt.
Die 5 zeigt den gegenüber den Pendelmassenträgern 102, 202, 302, 402 der 1 bis 4 abgeänderten Pendelmassenträger 501 in Teilansicht. Der als Pendelflansch 502 ausgebildete Pendelmassenträger 501 weist im Gegensatz zu den Pendelmassenträgern 101, 201, 301, 401 einen abgeänderten Kreisbogen 528 mit zwei sich an die Neutrallagenachse 538 in Richtung des Laufbahnwinkels β(1) und des Laufbahnwinkels β(2) erstreckte Teilkreisbögen 539, 542 auf. Der Begriff Kreisbogen und Teilkreisbogen ist hier derart auszulegen, dass die in die Richtung der Laufbahnwinkel β(1), β(2) erstreckten Verläufe nicht streng kreisförmig sondern einer beliebigen Funktion, beispielsweise einer trigonometrischen, exponentiellen Form oder Freiform folgen. Der Zusammenhang zwischen dem Laufbahnwinkel β(1), β(2) kann dabei gemäß den Funktionsgleichungen ausgedrückt werden $R (539) = f (1 / β (1))$
und $R (542) = f (1 / β (2)) .$
Die 6 zeigt die Pendelmasse 103 der 1 in Teildarstellung. Zur Bildung der Pendellager enthält jede Pendelmasse 103 zwei in Umfangsrichtung beabstandete, um den Schwerpunkt der Pendelmasse 103 angeordnete Ausnehmungen 107 mit konvex ausgebildeten Laufbahnen 109. Zur Verringerung der Materialspannungen insbesondere an der Neutrallage 111 weist der Innenumfang 115 der Pendelmasse 103 den Ausschnitt 127 mit dem konvexen Kreisbogen 129 auf, so dass radial innerhalb der Laufbahn 109 die Wange 114 ausgebildet ist. Der Radius R(109) der Laufbahn 109 ist dabei kleiner als der Radius R(129), so dass der auf der Neutrallagenachse 138 liegende Wangenabschnitt 117 breiter als die um den Laufbahnwinkel β, -β beabstandeten Wangenabschnitte 144, 145 ist. Zur Angleichung des Kreisbogens 129 an den Innenumfang gehen die Enden des Kreisbogens 129 in die konkaven Kreisbögen 136, 137 mit den Radien R(136), R(137) über.
Bezugszeichenliste

100: Fliehkraftpendel
101: Pendelmassenträger
102: Pendelflansch
103: Pendelmasse
104: Ausnehmung
105: Pendellager
106: Ausnehmung
107: Ausnehmung
108: Laufbahn
109: Laufbahn
110: Pendelrolle
111: Neutrallage
112: Wange
113: Außenumfang
114: Wange
115: Innenumfang
116: Wangenabschnitt
117: Wangenabschnitt
118: Wangenabschnitt
119: Wangenabschnitt
120: Wangenabschnitt
121: Wangenabschnitt
122: Wangenabschnitt
123: Wangenabschnitt
124: Kreisbogen
125: Kreisbogen
126: Ausschnitt
127: Ausschnitt
128: Kreisbogen
129: Kreisbogen
130: Ende Kreisbogen
131: Ende Kreisbogen
132: Ende Kreisbogen
133: Ende Kreisbogen
134: Kreisbogen
135: Kreisbogen
136: Kreisbogen
137: Kreisbogen
138: Neutrallagenachse
144: Wangenabschnitt
145: Wangenabschnitt
201: Pendelmassenträger
202: Pendelflansch
206: Ausnehmung
208: Laufbahn
212: Wange
213: Außenumfang
216: Wangenabschnitt
218: Wangenabschnitt
219: Wangenabschnitt
220: Wangenabschnitt
221: Wangenabschnitt
222: Wangenabschnitt
223: Wangenabschnitt
226: Ausschnitt
228: Kreisbogen
238: Neutrallagenachse
239: Teilkreisbogen
240: Teilkreisbogen
241: Teilkreisbogen
242: Teilkreisbogen
301: Pendelmassenträger
302: Pendelflansch
328: Kreisbogen
338: Neutrallagenachse
339: Teilkreisbogen
342: Teilkreisbogen
401: Pendelmassenträger
402: Pendelflansch
421: Wangenabschnitt
422: Wangenabschnitt
428: Kreisbogen
438: Neutrallagenachse
439: Teilkreisbogen
442: Teilkreisbogen
443: Teilkreisbogen
501: Pendelmassenträger
502: Pendelflansch
528: Kreisbogen
538: Neutrallagenachse
539: Teilkreisbogen
542: Teilkreisbogen
d: Drehachse
R(108): Radius
R(109): Radius
R(128): Radius
R(129): Radius
R(134): Radius
R(135): Radius
R(136): Radius
R(137): Radius
R(239): Radius
R(240): Radius
R(241): Radius
R(242): Radius
R(339): Radius
R(342): Radius
R(439): Radius
R(442): Radius
R(443): Radius
β: Laufbahnwinkel
β(1): Laufbahnwinkel
β(2): Laufbahnwinkel
β(3): Laufbahnwinkel
β(-1): Laufbahnwinkel
β(-2): Laufbahnwinkel
β(-3): Laufbahnwinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2014/023303 A1 [0002]
DE 102013201981 A1 [0002]
WO 2014/114280 A1 [0002]
EP 2600030 A1 [0002]
DE 102018130036 A1 [0003]
DE 102019107962 A1 [0003]
DE 102019114431 A1 [0003]

Claims

Fliehkraftpendel (100) mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Pendelmassenträger (101, 201, 301, 401, 501) und über den Umfang verteilt angeordneten Pendelmassen (103), welche an dem Pendelmassenträger (101, 201, 301, 401, 501) mittels Pendellagern (105) im Fliehkraftfeld des um die Drehachse (d) drehenden Pendelmassenträgers (101, 201, 301, 401, 501) entlang einer vorgegebenen Pendelbahn um eine Neutrallage (111) pendelfähig aufgehängt und nach radial außen beschleunigt gehalten sind, wobei die Pendellager (105) aus in den Pendelmassen (103) und in dem Pendelmassenträger (101, 201, 301, 401, 501) gebildeten Ausnehmungen (106, 107) mit komplementär zueinander bogenförmig ausgebildeten Laufbahnen (108, 109) und einer die axial nebeneinander liegenden Ausnehmungen (106, 107) durchgreifenden und auf deren Laufbahnen (108, 109) abwälzenden Pendelrolle (110) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf einer die Drehachse (d), die Neutrallage (111) und einen fliehkraftbelasteten Umfang schneidenden Neutrallagenachse (138, 238, 338, 438, 538) angeordneter, von der Fliehkraft belasteter Wangenabschnitt (116, 117, 216) des Pendelmassenträgers (101, 201, 301, 401, 501) und/oder der Pendelmassen (103) radial breiter als in Umfangsrichtung auf der Pendelbahn benachbarte Wangenabschnitte (118, 119, 120, 121, 122, 123, 144, 145, 218, 219, 220, 221, 222, 223, 421, 422) ausgebildet ist.
Fliehkraftpendel (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Laufbahn (108, 109) radial gegenüberliegenden Umfang ein Ausschnitt (126, 127, 226) vorgesehen ist, welcher einen konvexen Kreisbogen (128, 129, 228, 328, 428, 528) um die Neutrallage (111) mit kleinerem Radius (R(128), R(129) als dem Radius der zugehörigen Laufbahn (108, 109) aufweist.
Fliehkraftpendel (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich beidseitig in Umfangsrichtung konkave Kreisbögen (134, 135, 136, 137) an die Enden (130, 131, 132, 133) des konvexen Kreisbogens (128, 129, 228, 328, 428, 528) tangential anschließen.
Fliehkraftpendel (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die sich anschließenden konkaven Kreisbögen (134, 135, 136, 137) jeweils denselben Radius (R(134), (R(135), R(136), R(137)) aufweisen.
Fliehkraftpendel (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die sich anschließenden konkaven Kreisbögen unterschiedliche Radien aufweisen.
Fliehkraftpendel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der konvexe Kreisbogen (328) an der Neutrallagenachse (338) in zwei Teilkreisbögen (339, 342) mit unterschiedlichen Radien (R(339), R(342)) geteilt ist, wobei die Teilkreisbögen (339, 342) an der Neutrallagenachse (338) tangential ineinander übergehen.
Fliehkraftpendel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der konvexen Kreisbögen (228, 328, 428, 528) aus mehreren, tangential ineinander übergehenden Teilkreisbögen (239, 240, 241, 242, 339, 342, 439, 442, 443, 539, 542) gebildet ist.
Fliehkraftpendel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Laufbahn (108, 109) aus mehreren, ineinander tangential übergehenden Kreisbögen gebildet ist.
Fliehkraftpendel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt zumindest eines Kreisbogens (528) oder Teilkreisbogens (539, 542) ein Bogen in Freiform vorgesehen ist.
Fliehkraftpendel (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pendelmassenträger (101, 201, 301, 401, 501) als Pendelflansch (102, 202, 302, 402, 502) mit beidseitig angeordneten Pendelmassen (103) ausgebildet ist, wobei axial gegenüberliegende Pendelmassen (103) mittels Ausnehmungen (104) des Pendelflanschs (102, 202, 302, 402, 502) durchgreifender Verbindungsmittel miteinander verbunden sind.