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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pendeldämpfungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeugübertragungssystem.
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Bei einer derartigen Anwendung kann die Pendeldämpfungsvorrichtung in einem Torsionsdämpfungssystem einer Kupplung integriert sein, die wahlweise den Verbrennungsmotor mit dem Getriebe verbinden kann, um die auf die Ungleichförmigkeiten des Motors zurückzuführenden Vibrationen zu filtern. Ein derartiges Torsionsdämpfungssystem ist z.B. unter der Bezeichnung Zweimassenschwungrad bekannt.
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Als Variante kann bei einer derartigen Anwendung die Pendeldämpfungsvorrichtung in einer Reibscheibe der Kupplung oder in einem hydrodynamischen Drehmomentwandler integriert sein.
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Bei einer derartigen Pendeldämpfungsvorrichtung werden herkömmlicherweise ein Halter und ein oder mehrere zu diesem Halter bewegliche Pendelkörper eingesetzt, wobei die Verlagerung jedes Pendelkörpers in Bezug auf den Halter von zwei Rollorganen geführt wird, die zum einen mit Rollbahnen zusammenwirken, die mit dem Halter fest verbunden sind, und zum anderen mit Rollbahnen, die mit den Pendelkörpern fest verbunden sind. Jeder Pendelkörper umfasst z.B. zwei miteinander vernietete Pendelmassen.
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Bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten des Halters sind die Pendelkörper keiner Zentrifugalkraft mehr ausgesetzt und somit gegen Schwerkraft empfindlich. Dies verursacht unerwünschte Verlagerungen der Pendelkörper, die dann gegen den Halter oder die Rollorgane stoßen.
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Es ist bekannt, beispielsweise über die Form der Rollbahnen, die Dämpfungsvorrichtung so auszuwählen, dass diese die Erregungsordnung eines Fahrzeugverbrennungsmotors mit zwei Zylindern, auch „1. Ordnung“ genannt, filtert, wobei wie bekannt die Erregungsordnung eines Verbrennungsmotors die Anzahl der Explosionen dieses Motors pro Kurbelwellenumdrehung ist. Derartige Vorrichtungen sind gegen Schwerkraft sehr empfindlich, wodurch die mit den unerwünschten Verlagerungen der Pendelkörper zusammenhängenden Geräusche verstärkt werden.
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Um dieses Problem zu beseitigen, ist beispielsweise aus der Anmeldung
DE 10 2012 221 103 bekannt, Federn zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Pendelkörpern vorzusehen, so dass die so verbundenen Pendelkörper der Schwerkraft standhalten, die im Wechsel darauf ausgeübt wird, wenn die Vorrichtung mit einer Drehbewegung angetrieben wird. Das Einsetzen dieser Federn setzt das Ausbilden von zusätzlichen Aufnahmen in den Pendelkörpern oder das Vorsehen von geeigneten Befestigungsmitteln an diesen Pendelkörpern voraus, was kostenaufwendig und kompliziert ist. Aufgrund des Einsetzens der Federn tritt darüber hinaus eine zusätzliche Resonanzfrequenz auf.
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Der Gegenstand der Erfindung besteht darin, den Einfluss der Schwerkraft auf die Pendelkörper, insbesondere den radialen Sturz bei Motorstillstand zu verringern, insbesondere wenn sie dazu dienen, die Erregungsordnung eines Fahrzeugverbrennungsmotors mit zwei Zylindern zu filtern, und dabei die oben genannten Nachteile vollständig oder teilweise zu beseitigen.
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Das Ziel der Erfindung besteht darin, auf diesen Bedarf zu reagieren, wobei sie dies gemäß einem ihrer Aspekte mittels einer Pendeldämpfungsvorrichtung erreicht, die Folgendes aufweist:
- - einen Halter, der um eine Achse drehbar ist,
- - mindestens einen Pendelkörper, der in Bezug auf den Halter beweglich ist und Folgendes aufweist: eine erste und eine zweite Pendelmasse, die axial voneinander beanstandet und in Bezug auf den Halter beweglich sind, wobei die erste Pendelmasse axial auf einer ersten Seite des Halters und die zweite Pendelmasse axial auf einer zweiten Seite des Halters angeordnet ist, und mindestens ein Organ zur Verbindung der ersten und der zweiten Pendelmasse, das die Massen paarweise verbindet, und
- - mindestens ein Rollorgan, das die Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter führt, wobei das Rollorgan zum einen mit mindestens einer mit dem Halter fest verbundenen Rollbahn und zum anderen mit mindestens einer mit dem Pendelkörper fest verbundenen Rollbahn zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung auch ein Axialspannmittel aufweist, das axial zwischen der ersten und der zweiten Pendelmasse angeordnet ist, teilweise in einer im Halter ausgebildeten Öffnung untergebracht ist und bei bestimmten relativen Verlagerungen des Pendelkörpers und des Halters an der ersten und an der zweiten Pendelmasse reiben kann.
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Erfindungsgemäß übt das Axialspannmittel eine Reibungskraft auf die Pendelmassen und somit auf den Pendelkörper aus, die der Verlagerung dieses Pendelkörpers in Bezug auf den Halter entgegenwirkt, wodurch es möglich ist, die Geräusche, die mit den unerwünschten Stößen zwischen dem Halter und dem Pendelkörper oder zwischen dem Rollorgan und dem Pendelkörper oder zwischen dem Rollorgan und dem Halter zusammenhängen, die am Ende dieser relativen Verlagerungen auftreten können, zu begrenzen.
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Diese relativen Verlagerungen können insbesondere bei Motorstillstand, insbesondere in der Anlassphase des Verbrennungsmotors, insbesondere bei einer starken Winkelbeschleunigung des Halters auftreten.
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Im Sinne der vorliegenden Anmeldung:
- - bedeutet „axial“ je nach Fall „parallel zur Drehachse des Halters“ oder „parallel zur Längsachse des Rollorgans“,
- - bedeutet „radial“ „entlang einer Achse, die zu einer zur Drehachse des Halters orthogonalen Ebene gehört, die diese Drehachse des Halters schneidet“,
- - bedeutet „winkelmäßig“ oder „in Umfangsrichtung“ „um die Drehachse des Halters herum“,
- - bedeutet „orthoradial“ „senkrecht zu einer radialen Richtung“,
- - bedeutet „fest verbunden“ „stark gekoppelt“ und
- - ist die Ruheposition der Vorrichtung diejenige, in der der Pendelkörper einer Zentrifugalkraft, jedoch keinen Torsionsschwingungen ausgesetzt ist, die aus den Ungleichförmigkeiten des Verbrennungsmotors stammen. In dieser Position der Vorrichtung wird der Pendelkörper auch als in der Ruheposition liegend bezeichnet.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Axialspannmittel zwischen den Pendelmassen komprimiert sein. Das Axialspannmittel kann auf dem Pendelkörper eine axiale Einspannung ausüben, die weniger als 4 N, vorzugsweise weniger als 2 N, vorzugsweise weniger als 0,5 N beträgt und gleichmäßig auf jede der beiden Pendelmassen verteilt ist. Die gesamte Einspannkraft, in Newton ausgedrückt, kann zwischen 20 % und 110 % des Pendelkörpergewichts, ausgedrückt in Newton, betragen. Diese Einspannkraft beträgt vorzugsweise zwischen 50 % und 90 % des Pendelkörpergewichts, insbesondere zwischen 60 % und 80 % dieses Gewichts. Diese Einspannkraft hängt sowohl von den intrinsischen Eigenschaften des Axialspannmittels als auch von dem Reibungskoeffizienten zwischen dem Mittel und den Massen ab, wobei dieser Koeffizient insbesondere mit dem Vorhandensein von Fett oder Öl zusammenhängt.
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Entsprechend einer ersten Funktion des Axialspannmittels kann die Öffnung so ausgebildet sein, dass sie die Verlagerung des Axialspannmittels in Bezug auf den Halter über einen ersten Ausschlag des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter hinaus begrenzt. Das Axialspannmittel hat dann die Funktion einer Endstellungsdämpfung.
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Im Sinne der Anmeldung schlägt der Pendelkörper als Reaktion auf Torsionsschwingungen, denen der Halter ausgesetzt ist, aus. Der Ausschlag des Pendelkörpers im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn ermöglicht die Erzeugung eines Drehmoments, das diesen Torsionsschwingungen entgegenwirkt, um sie zumindest teilweise zu dämpfen. Die Bahn des Ausschlags hängt insbesondere von der Form der Rollbahnen und des Rollorgans ab.
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Jenseits des ersten Ausschlags, z.B. im Uhrzeigersinn, z.B. gegen den Uhrzeigersinn, ist das Axialspannmittel in Bezug auf den Halter blockiert und reibt an den Pendelmassen, um die Verlagerung des Pendelkörpers zu bremsen und dann möglicherweise anzuhalten. Das Geräusch der Stöße am Ende des Ausschlags wird somit aufgrund der durch Reibung absorbierten Energie gedämpft.
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Vor dem ersten Ausschlag, d.h. zwischen dem ersten Ausschlag und der Ruheposition, kann die Öffnung so ausgebildet sein, dass das Axialspannmittel der Bewegung des Pendelkörpers folgt, die von den Rollorganen auf den Rollbahnen geführt ist.
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Die Öffnung kann einen radial äußeren Rand aufweisen. Mit diesem radial äußeren Rand kann verhindert werden, dass sich das Axialspannmittel radial verschiebt. Vor dem ersten Ausschlag und im normalen Filterbetrieb kann das Axialspannmittel unter der Wirkung der Zentrifugalkraft mit diesem radial äußeren Rand in Kontakt gelangen. In diesem normalen Betrieb kann das Axialspannmittel von diesem radial äußeren Rand beanstandet bleiben. Dies hängt mit der gegenüber der Zentrifugalkraft vorherrschenden Einspannkraft zusammen, so dass sich das Axialspannmittel nicht radial verschiebt.
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Vor diesem ersten Ausschlag reibt das Axialspannmittel nicht an den Pendelmassen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann ein Zwischenausschlag zwischen dem ersten Ausschlag und der Ruheposition vorliegen, ausgehend von dem die Öffnung nicht mehr der Bahn des Pendelkörpers folgt. Der radial äußere Rand übt dann eine Kraft auf das Axialspannmittel aus, die seiner Verlagerung entgegenwirkt und somit Hysterese erzeugt.
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Die Form des radial äußeren Rands kann so definiert sein, dass die Reibung bis zum ersten Ausschlag allmählich zunimmt.
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Als Variante kann die Öffnung so ausgebildet sein, dass sie die Verlagerung des Axialspannmittels für jeglichen Ausschlag des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter begrenzt. Das Axialspannmittel reibt somit bei jedem Ausschlag des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter an den Pendelmassen.
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Das Axialspannmittel kann mit Montagespiel in der Öffnung angeordnet sein, so dass das Mittel in Bezug auf den Halter nicht vollständig feststehend ist. Durch dieses Montagespiel ist es möglich, die Komprimierung des Axialspannmittels zwischen den Pendelmassen nicht zu beeinträchtigen. Die Abmessung der Öffnung in Umfangsrichtung kann knapp größer sein als die Abmessung des Axialspannmittels in Umfangsrichtung. Dieses Spiel kann zwischen 1 % und 10 % der Abmessung des Axialspannmittels in Umfangsrichtung in der Öffnung betragen.
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Entsprechend einer zweiten Funktion des Axialspannmittels kann die Öffnung so ausgebildet sein, dass sie die Verlagerung des Axialspannmittels begrenzt, wenn der Pendelkörper keiner Zentrifugalkraft mehr ausgesetzt ist, so dass das Axialspannmittel an den Pendelmassen reibt, um den radialen Sturz des Pendelkörpers zu bremsen. Das Axialspannmittel hat dann die Funktion der Erzeugung einer Antischwerkraft-Hysterese.
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Wenn der Pendelkörper keiner Zentrifugalkraft mehr ausgesetzt ist, insbesondere bei Motorstillstand, verliert das Rollorgan den Kontakt mit der Rollbahn, die mit dem Halter fest verbunden ist.
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Die Öffnung kann einen radial inneren Rand aufweisen. Bei ihrem Sturz nehmen die Pendelmassen das Axialspannmittel mit, das diesem radial inneren Rand in Kontakt gelangt. Die Reibung tritt auf, wenn das Axialspannmittel mit diesem radial inneren Rand in Kontakt ist.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann es mit dem Axialspannmittel möglich sein, den radialen Sturz des Pendelkörpers anzuhalten. Das Axialspannmittel kann eine axiale Kraft ausüben, die zumindest der Erdanziehungskraft, geteilt durch den Reibungskoeffizienten zwischen dem Axialspannmittel und den Pendelmassen, entspricht. Der Reibungskoeffizient kann in Fett 0,05, in Öl 0,08 und in einer trockenen Umgebung zwischen 0,2 und 05 betragen.
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Dadurch ist es möglich, die Stöße zwischen dem Pendelkörper und dem Halter und das damit verbundene Geräusch zu beseitigen. Das mit den Stößen zwischen den Rollorganen und dem Pendelkörper zusammenhängende Geräusch wird auch gedämpft. Die Strecke des Sturzes der Rollorgane wird durch das Anhalten des Sturzes des Pendelkörpers oder zumindest durch seine Verlangsamung reduziert.
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Die radiale Abmessung der Öffnung kann knapp größer sein als die Abmessung des Axialspannmittels. Dieses radiale Spiel kann zwischen 1 % und 10 % der radialen Abmessung des Axialspannmittels in der Öffnung betragen. Die Breite der Öffnung kann zwischen 0,6 und dem Zweifachen der axialen Dicke des Halters betragen.
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Durch dieses Spiel ist es möglich, sowohl die Bewegung des Axialspannmittels bei einem Ausschlag des Pendelkörpers nicht zu beeinträchtigen als auch den radialen Sturz zu begrenzen, sobald kein Kontakt mehr zwischen dem Rollorgan und der mit dem Halter fest verbundenen Rollbahn besteht.
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Erfindungsgemäß kann das Axialspannmittel lediglich die Funktion einer Endstellungsdämpfung haben, wobei in diesem Fall die Öffnung die Verlagerung des Axialspannmittels nicht radial begrenzt.
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Als Variante kann das Axialspannmittel lediglich die Funktion der Erzeugung einer Antischwerkraft-Hysterese haben. Die Öffnung ist dann so bemessen, dass sie die Verlagerung des Axialspannmittels nicht für jeden Ausschlag des Pendelkörpers begrenzt.
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Als weitere Variante kann das Axialspannmittel sowohl eine Funktion der Entstellungsdämpfung als auch eine Funktion der Erzeugung einer Antischwerkraft-Hysterese haben.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Axialspannmittel mit axialen Innenflächen der Pendelmassen zusammenwirken, die im Wesentlichen eben sind. Diese Flächen liegen dem Halter gegenüber.
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Dadurch, dass die Flächen eben sind, ist es vorteilhafterweise möglich, nur das radiale Spiel zwischen dem Axialspannmittel und der Öffnung steuern zu müssen, wobei das Axialspannmittel in einer beliebigen Weise auf den ebenen Flächen angeordnet werden kann. Dadurch sind eine gute Präzision und eine gute Steuerung des radialen Spiels möglich.
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Da die Reibung auftritt, sobald das Axialspannmittel mit dem radial inneren Rand der Öffnung in Kontakt gelangt, ist es von besonderem Vorteil, das radiale Spiel zu minimieren.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können die erste und die zweite Pendelmasse so ausgebildet sein, dass sie die Verlagerung des Axialspannmittels in Bezug auf den Pendelkörper blockieren, wenn der Pendelkörper keiner Zentrifugalkraft mehr ausgesetzt ist. Das Axialspannmittel verhindert den Sturz des Pendelkörpers. Mit dem Axialspannmittel ist es somit möglich, den Kontakt zwischen dem Rollorgan und den Rollbahnen beizubehalten, so dass die Stöße zwischen dem Pendelkörper und dem Halter, zwischen dem Rollorgan und dem Pendelkörper oder zwischen dem Rollorgan und dem Halter insbesondere bei Motorstillstand nicht bestehen oder stark reduziert sind.
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Im Unterschied zur Begrenzung der Verlagerung des Pendelkörpers durch Reibung tritt die Reibung bei der Blockierung nicht ein.
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Gemäß diesem Aspekt der Erfindung definieren die erste und die zweite Pendelmasse Rillen, die das Axialspannmittel aufnehmen, wobei ein Rand der Rillen die Verlagerung des Axialspannmittels in Bezug auf die Pendelmassen radial blockiert.
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Die axialen Innenflächen, mit denen das Axialspannmittel zusammenwirkt, sind somit nicht eben.
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Das Axialspannmittel erstreckt sich dann zwischen den Böden der Rillen.
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Gemäß diesem Aspekt können die Rillen der Pendelmassen den Gesamtausschlag des Pendelkörpers gestatten. Das Axialspannmittel erreicht auf dem gesamten Ausschlagbereich des Pendelkörpers kein Umfangsende der Rillen.
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Wenn das Axialspannmittel an den Böden der Rillen der axialen Innenflächen reibt, beträgt die Einspannkraft weniger als 4 N, vorzugsweise weniger als 2 N, vorzugsweise weniger als 0,5 N.
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Unabhängig von der Form der Öffnung und/oder der Pendelmassen kann das Axialspannmittel ein Organ zur elastischen Rückstellung, insbesondere eine gerade Feder oder einen Elastomerblock aufweisen. Die Einspannkraft hängt mit den Merkmalen des Organs zur elastischen Rückstellung zusammen.
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Das Axialspannmittel kann auch zwei Schalen umfassen, die dazu vorgesehen sind, unter der Wirkung des Organs zur elastischen Rückstellung an der ersten und an der zweiten Pendelmasse zu reiben. Die Schalen können aus Kunststoff, aus Verbundwerkstoff oder aus Metall bestehen. Die Schalen können aus weichem Stahl, insbesondere aus DD13 oder aus C10 mit Nitrierung oder Karbonitrierung bestehen.
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Die Schalen können sich radial außerhalb der Öffnung erstrecken, um sich zur Begrenzung der axialen Stöße axial zwischen den Pendelmassen und dem Halter einzufügen.
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Als Variante weist das Axialspannmittel nur eine Feder auf, deren axialen Enden an den axialen Innenflächen reiben.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Organ zur elastischen Rückstellung eine Feder, und eine Schale umfasst einen Reibungsabschnitt und einen Halteabschnitt, wobei jeder Halteabschnitt entweder innerhalb der Feder liegt, außerhalb der Feder liegt oder einen Teil innerhalb der Feder und einen Teil außerhalb der Feder umfasst.
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Mit dem Halteabschnitt ist es möglich, dass sich die Schale bei allen Ausgestaltungen der Vorrichtung insbesondere nicht radial verschiebt.
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Die Schalen können ein „U“-förmiges Profil haben. Die Schalen können ein „W“-förmiges Profil haben. Die Schalen können ein „T“-förmiges Profil haben. Die Schalen können identisch sein oder komplementäre Formen haben.
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Der Reibungsabschnitt und der Halteabschnitt können einstückig ausgebildet sein.
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Der Reibungsabschnitt kann eine im Wesentlichen ebene, z.B. kreisförmige Reibungsfläche definieren.
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Wenn die Pendelmassen Rillen aufweisen, wirken die Reibungsabschnitte mit dem Boden dieser Rillen zusammen.
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Die Halteabschnitte können so ausgebildet sein, dass sie vor dem Zusammenfügen der Vorrichtung die Feder vorgespannt halten. Als Variante wird die Feder von den Pendelmassen vorgespannt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Rückstellorgan ein Elastomerblock, und die Schalen weisen lediglich einen Reibungsabschnitt auf, der am Elastomerblock befestigt, z.B. aufgeformt ist. Im vorliegenden Fall hat mindestens eine der Schalen eine geringere Abmessung als die Öffnung, um das Einsetzen des Axialspannmittels in die Öffnung zu ermöglichen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Axialspannmittel den Rand der Öffnung des Halters kontaktieren:
- - entweder über die Schalen und/oder
- - über einen zylindrischen Ring, der von den Schalen verschieden ist.
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Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, die Feder oder den Elastomerblock nicht zu beschädigen. Dadurch ist es auch möglich, das Geräusch der Stöße zwischen dem Mittel zur elastischen Rückstellung und dem Rand der Öffnung zu verhindern.
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Der zylindrische Ring ist insbesondere vorgesehen, wenn der Führungsabschnitt innerhalb der Feder angeordnet oder nicht vorhanden ist, z.B. wenn ein Elastomerblock verwendet wird.
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Als Variante kann das Axialspannmittel den Rand der Öffnung über das Element zur elastischen Rückstellung kontaktieren, was einen weichen Kontakt durch Verformung des Organs in Umfangsrichtung oder in radialer Richtung ermöglicht.
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Es werden nun Merkmale genannt, die gleichermaßen bei einer der oben genannten Ausführungsbeispiele angewandt werden können.
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Bei all dem Vorhergehenden kann die Vorrichtung zwei Rollorgane aufweisen, die dem Pendelkörper zugeordnet sind. Die Vorrichtung wird dann als „bifilar“ bezeichnet.
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Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Vorrichtung ist jedes Rollorgan einem Verbindungsorgan zugeordnet, das die Rollbahn des Pendelkörpers definiert. Das Verbindungsorgan, auch Abstandsstück genannt, ist dann ein Rollabstandsstück.
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Jedes Rollorgan und das zugeordnete Verbindungsorgan sind in ein und demselben Fenster angeordnet, das im Halter ausgebildet ist. Die mit dem Halter fest verbundene Rollbahn wird durch einen Rand dieses Fensters definiert.
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Das Rollorgan kann nur über seine Außenfläche mit der mit dem Halter fest verbundenen Rollbahn und mit der mit dem Pendelkörper fest verbundenen Rollbahn zusammenwirken. Somit kann ein und derselbe Abschnitt dieser Außenfläche im Wechsel auf der mit dem Halter fest verbundenen Rollbahn und auf einer mit dem Pendelkörper fest verbundenen Rollbahn rollen, wenn sich das Rollorgan verlagert. Das Rollorgan kann dann lediglich zwischen den Rollbahnen auf Druck beansprucht werden.
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Das Rollorgan kann Zapfen aufweisen, die mit Führungsschlitzen zusammenwirken, die in den Pendelmassen ausgebildet sind. Diese Führungsschlitze verhindern den Sturz des Rollorgans, wenn der Pendelkörper keiner Zentrifugalkraft ausgesetzt ist. Die Form dieser Führungsschlitze kann so gewählt sein, dass sie die Bahn des Rollorgans, wenn dieses rollt, nicht stören.
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Das Rollorgan ist z.B. eine Rolle mit einem kreisförmigen Querschnitt in einer zur Drehachse des Halters senkrechten Ebene. Die axialen Enden der Rolle können ohne dünnen ringförmigen Rand vorliegen. Die Rolle besteht z.B. aus Stahl. Die Rolle kann hohl oder massiv sein.
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Bei dieser Ausgestaltung ist das Verbindungsorgan über eines seiner axialen Enden z.B. mit Kraft in Öffnungen eingesetzt, die in den Pendelmassen ausgebildet sind. Als Variante kann das Verbindungsorgan über seine axialen Enden mit jeder Pendelmasse verschweißt, vernietet oder verschraubt sein.
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Bei dieser ersten Ausgestaltung können die beiden Verbindungsorgane ein und demselben Verbindungsorgan oder „Rollabstandsstück“ zugeordnet sein. Die beiden Rollorgane sind dann in ein und demselben Fenster aufgenommen, deren Rand zwei Rollbahnen definiert.
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Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Vorrichtung wirkt jedes Rollorgan mit zwei Rollbahnen zusammen, die mit dem Pendelkörper fest verbunden sind, wobei jede Rollbahn durch den Rand eines Hohlraums definiert ist, der in einer der Pendelmassen ausgebildet ist. Diese Hohlräume sind von den möglichen Rillen, die das Axialspannmittel aufnehmen, verschieden. Für jedes Rollorgan ist die mit dem Halter fest verbundene Rollbahn ihrerseits durch den Rand eines Hohlraums des Halters definiert, der von dem Fenster verschieden ist, in dem sich die Verbindungsorgane erstrecken. Die Rollorgane und die Verbindungsorgane sind voneinander beanstandet.
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Gemäß dieser zweiten Ausgestaltung kann dann jedes Rollorgan axial nacheinander Folgendes aufweisen:
- - einen Abschnitt, der mit der Rollbahn zusammenwirkt, die von dem Rand des Hohlraums der ersten Pendelmasse definiert ist,
- - einen Abschnitt, der mit der Rollbahn zusammenwirkt, die von dem Rand des Hohlraums des Halters definiert ist, und
- - einen Abschnitt, der mit der Rollbahn zusammenwirkt, die von dem Rand des Hohlraums der zweiten Pendelmasse definiert ist.
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Die Abschnitte jedes Rollorgans können zylindrische, nacheinander angeordnete Abschnitte mit unterschiedlichen Radien sein.
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Bei dieser zweiten Ausgestaltung sind die Verbindungsorgane z.B. Niete, z.B. drei Niete, wobei sich jeder in einem für ihn vorgesehenes Fenster erstreckt. Die Fenster können von den Hohlräumen des Halters verschieden sein.
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Die Öffnung, die dem Axialspannmittel zugeordnet ist, kann für dieses Axialspannmittel vorgesehen sein, d.h. sie nimmt kein anderes Element, insbesondere kein Organ zur Verbindung der Pendelmassen, insbesondere kein Rollorgan auf. Die Öffnung kann von dem Fenster verschieden sein, das das Verbindungsorgan aufnimmt, die Öffnung kann von dem Hohlraum verschieden sein, der das Rollorgan aufnimmt.
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Die Form der ersten und der zweiten Rollbahn kann derart sein, dass der Pendelkörper in Bezug auf den Halter nur translatorisch um einen fiktive, zur Drehachse des Halters parallele Achse verlagert wird.
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Als Variante kann die Form der Rollbahnen derart sein, dass jeder Pendelkörper in Bezug auf den Halter sowohl:
- - translatorisch um eine fiktive, zur Drehachse des Halters parallele Achse und
- - auch rotatorisch um den Schwerpunkt des Pendelkörpers verlagert wird, wobei eine derartige Bewegung auch als „kombinierte Bewegung“ bezeichnet wird und z.B. in der Anmeldung DE 10 2011 086 532 offenbart ist.
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Bei all dem Vorhergehenden weist die Vorrichtung z. B. zwischen zwei und acht, insbesondere drei oder fünf Pendelkörper auf. Ein Axialspannmittel kann jedem dieser Körper zugeordnet sein. Ein Fall mit zwei Axialspannorganen pro Pendelkörper kann auch in Erwägung gezogen werden.
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All diese Pendelkörper können in Umfangsrichtung nacheinander angeordnet sein. Die Vorrichtung kann somit mehrere Ebenen aufweisen, die senkrecht zur Drehachse verlaufen und in denen jeweils alle Pendelkörper angeordnet sind.
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Bei all dem Vorhergehenden kann der Halter ein einzelner Halter sein. Der Halter kann aus einem Stück hergestellt sein und z.B. vollständig aus Metall bestehen.
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Bei all dem Vorhergehenden kann die Vorrichtung mindestens ein Zwischenstellungsteil aufweisen, bei dem zumindest ein Abschnitt axial zwischen dem Halter und einer Pendelmasse des Pendelkörpers oder zwischen dem Halter und dem Rollorgan angeordnet ist. Dieses Teil ist insbesondere von dem Axialspannmittel verschieden.
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Das Zwischenstellungsteil ist z.B. an einer Pendelmasse oder am Halter befestigt oder durch einen Überzug gebildet, der auf einer Pendelmasse oder auf dem Halter aufgebracht ist. Ein derartiges Zwischenstellungsteil kann somit die axiale Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter blockieren und somit axiale Stöße zwischen den Teilen und somit einen Verschleiß und unerwünschte Geräusche verhindern, insbesondere wenn der Halter und/oder die Pendelmasse aus Metall besteht. Es können mehrere Zwischenstellungsteile, z.B. in Form von Backen vorgesehen sein. Die Zwischenstellungsteile bestehen insbesondere aus einem dämpfenden Material wie etwa Kunststoff oder Kautschuk.
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Die Zwischenstellungsteile werden z.B. von den Pendelkörpern getragen und sind insbesondere an den Pendelmassen befestigt. Die Zwischenstellungsteile können so an einem Pendelkörper angeordnet sein, dass stets mindestens ein Zwischenstellungsteil vorhanden ist, bei dem zumindest ein Abschnitt axial zwischen einer Pendelmasse und dem Halter liegt, unabhängig von den relativen Positionen des Halters und der Masse bei der Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter.
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Bei all dem Vorhergehenden kann jeder Pendelkörper mindestens ein Organ zur Dämpfung des Anschlags am Halter aufweisen. Dieses Anschlagdämpfungsorgan kann zusätzlich zur Wirkung des Axialspannmittels vorhanden sein. Jedes dieser Anschlagdämpfungsorgane kann dann mit dem Halter in Kontakt gelangen, um das Anschlagen des Pendelkörpers daran zu dämpfen, beispielsweise:
- - am Ende einer Verlagerung dieses Pendelkörpers im Uhrzeigersinn ausgehend von der Ruheposition und/oder
- - am Ende einer Verlagerung dieses Pendelkörpers gegen den Uhrzeigersinn ausgehend von der Ruheposition und/oder
- - bei einem radialen Sturz des Pendelkörpers.
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Jedes Anschlagdämpfungsorgan kann gegebenenfalls das Anschlagen des Pendelkörpers am Halter am Ende einer Verlagerung im Uhrzeigersinn ausgehend von der Ruheposition, am Ende einer Verlagerung gegen den Uhrzeigersinn ausgehend von der Ruheposition, jedoch auch bei einem radialen Sturz dieses Pendelkörpers dämpfen. Somit kann ein und dasselbe Anschlagdämpfungsorgan einem Pendelkörper zugeordnet sein, um alle oben genannten Kontakte zwischen dem Pendelkörper und dem Halter zu dämpfen.
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Jedes Anschlagdämpfungsorgan kann einem Verbindungsorgan des Pendelkörpers zugeordnet sein und von diesem getragen werden. Jedes Anschlagdämpfungsorgan kann dann eine zylindrische Form mit einer zur Drehachse des Halters parallelen Achse aufweisen. Jedes Verbindungsorgan kann einem einzigen Anschlagdämpfungsorgan zugeordnet sein.
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Jedes Anschlagdämpfungsorgan kann elastische Eigenschaften haben, die das Dämpfen der mit dem Kontakt zwischen dem Halter und dem Pendelkörper zusammenhängenden Stöße ermöglichen. Dieses Dämpfen wird dann durch eine Komprimierung des Anschlagdämpfungsorgans ermöglicht. Das Anschlagdämpfungsorgan besteht z.B. aus Elastomer oder aus Kautschuk.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Bauteil für ein Kraftfahrzeugübertragungssystem, wobei es sich bei dem Bauteil insbesondere um ein Zweimassenschwungrad, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, eine Reibkupplungsscheibe, ein mit der Kurbelwelle fest verbundenes Schwungrad, eine Trocken- oder Nassdoppelkupplung, eine einfache Nasskupplung oder ein hybrides Modul mit einer Elektromaschine mit einer wie oben gezeigten Pendeldämpfungsvorrichtung handelt.
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Der Halter der Pendeldämpfungsvorrichtung kann dann eines der folgenden Elemente sein:
- - eine Abdeckung des Bauteils,
- - eine Führungsscheibe des Bauteils,
- - eine Phasenscheibe des Bauteils oder
- - ein Halter, der von der Abdeckung, der Führungsscheibe und der Phasenscheibe verschieden ist.
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Gegenstand der Erfindung ist auch gemäß einem weiteren ihrer Aspekte ein Fahrzeugantriebstrang mit:
- - einem Verbrennungsmotor zum Antreiben des Fahrzeugs, insbesondere mit zwei, drei oder vier Zylindern, und
- - einem wie oben definierten Bauteil für ein Übertragungssystem.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung eines nicht einschränkenden Beispiels zu deren Umsetzung und beim Prüfen der beigefügten Zeichnung besser verstanden. Darin zeigen:
- - 1 von vorne und im Schnitt ein erstes Beispiel für eine erfindungsgemäße Pendeldämpfungsvorrichtung, wobei die Vorrichtung in einer ersten Ausgestaltung vorliegt,
- - 2 schematisch verschiedene Formen der Öffnung aus 1, jeweils in einer Ruheposition der Vorrichtung,
- - 3 bis 9 verschiedene Beispiele für das Axialspannmittel, mit dem die Vorrichtung aus 1 ausgestattet sein kann,
- - 10 ein zweites Beispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung,
- - 11 ein drittes Beispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Vorrichtung in einer zweiten Ausgestaltung vorliegt.
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Figur 1a
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in den 1a und 1b ist ein und dieselbe Pendeldämpfungsvorrichtung 1 in der Ruheposition dargestellt. Die Vorrichtung 1 kann insbesondere ein Kraftfahrzeugübertragungssystem ausstatten und z.B. in einem nicht gezeigten Bauteil eines derartigen Systems integriert sein. Bei diesem Bauteil handelt es sich z.B. um ein Zweimassenschwungrad, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, eine Reibkupplungsscheibe, ein mit der Kurbelwelle fest verbundenes Schwungrad, eine Trocken- oder Nassdoppelkupplung, eine einfache Nasskupplung oder ein hybrides Modul mit einer Elektromaschine.
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Die Vorrichtung 1 weist bei dem betrachteten Beispiel Folgendes auf:
- - einen Halter 2, der um eine Achse X drehbar ist,
- - mehrere Pendelkörper 3, die in Bezug auf den Halter 2 beweglich sind.
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Gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend beschrieben sind, kann der Halter 2 ein einzelner Halter sein und aus einem Stück bestehen.
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Gemäß dem betrachteten Beispiel ist zu sehen, dass die Vorrichtung 1 fünf Pendelkörper 3 aufweist. Die Pendelkörper 3 sind in Umfangsrichtung nacheinander am Umfang der Achse X angeordnet.
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Der Halter 2 der Dämpfungsvorrichtung 1 kann eines der folgenden Elemente sein:
- - eine Abdeckung des Bauteils,
- - eine Führungsscheibe des Bauteils,
- - eine Phasenscheibe des Bauteils oder
- - ein Halter, der von der Abdeckung, der Führungsscheibe und der Phasenscheibe verschieden ist, z.B. ein Flansch des Bauteils.
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Bei dem betrachteten Beispiel hat der Halter 2 insgesamt die Form eines Rings mit zwei entgegengesetzten Seiten 4, die hier ebene Flächen sind.
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Wie insbesondere in den 1a und 1b zu sehen ist, weist jeder Pendelkörper 3 Folgendes auf:
- - eine erste und eine zweite Pendelmasse 5, die axial voneinander beanstandet und in Bezug auf den Halter 2 beweglich sind, wobei die erste Pendelmasse 5 axial auf einer ersten Seite 4 des Halters und die zweite Pendelmasse 5 axial auf einer zweiten Seite des Halters 2 angeordnet ist, und
- - zwei Verbindungsorgane 6, die die beiden Pendelmassen 5 fest miteinander verbinden.
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In 1a ist eine der Pendelmassen 5 transparent dargestellt, um die Rollbahnen 11, 13 und die Rollorgane 11 sichtbar zu machen.
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Die Vorrichtung weist auch Rollorgane 11 auf, die die Verlagerung der Pendelkörper 3 in Bezug auf den Halter 2 führen. Bei dem betrachteten Beispiel sind jedem Pendelkörper 3 zwei Rollorgane zugeordnet. Jedes Rollorgan 11 wirkt zum einen mit einer mit dem Halter 2 fest verbundenen Rollbahn 12 und zum anderen mit einer mit dem Pendelkörper 3 fest verbundenen Rollbahn 13 zusammen. Jedes Rollorgan 11 hat somit eine Längsachse Y, die parallel zur Drehachse X des Halters 2 verläuft.
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Bei dem in den 1 bis 10 betrachteten Beispiel liegt die Vorrichtung 1 in einer ersten Ausgestaltung vor, bei der die Verbindungsorgane 6 die Rollbahnen 13 definieren. Die Verbindungsorgane 6, die auch als Abstandsstücke bezeichnet werden, sind dann winkelmäßig versetzte „Rollabstandsstücke“.
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Bei dem betrachteten Beispiel bestehen die Pendelmassen 5, die Verbindungsorgane 6 und die Rollorgane 11 z.B. aus Stahl.
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Jedes Rollorgan 11 und das zugeordnete Verbindungsorgan 6 sind in ein und demselben Fenster 19 angeordnet, das im Halter 2 ausgebildet ist. Die Rollbahn 12 wird von einem Rand 23 dieses Fensters 19, insbesondere von einem radial äußeren Abschnitt dieses Rands definiert. Jedes Rollorgan 11 wirkt nur über die Außenfläche eines Rohabschnitts 29 mit der Rollbahn 12 und mit der Rollbahn 13 zusammen. Jedes Rollorgan 11 wird lediglich zwischen den Rollbahnen 12, 13 auf Druck beansprucht.
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Bei dem in 1 gezeigten Beispiel ist jedes Verbindungsorgan 6 mit den Pendelmassen 5 fest verbunden, indem es über eines seiner Enden mit Kraft in Öffnungen 17 eingesetzt wird, die in den Pendelmassen 5 ausgebildet sind. Bei dem in 10 betrachteten Beispiel ist jedes Verbindungsorgan 6 mit einer der Pendelmassen 5 verschraubt. Bei nicht gezeigten Varianten sind die Verbindungsorgane 6 durch eine Schweiß- oder eine Nietverbindung mit den Pendelmassen 5 fest verbunden.
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Bei dem in 1a gezeigten Beispiel weist die Vorrichtung 1 auch Organe 20 zur Dämpfung des Anschlags am Halter 2 auf, die insbesondere am Pendelkörper 3 im oberen Teil von 1a zu sehen sind.
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Bei dem betrachteten Beispiel ist jedem Verbindungsorgan 6 ein einziges Anschlagdämpfungsorgan 20 zugeordnet. Dieses einzige Anschlagdämpfungsorgan 20 bedeckt den radialen inneren Rand des Verbindungsorgans 6. Dieses Anschlagdämpfungsorgan 20 erstreckt sich zwischen zwei Umfangsenden 22. Jedes Ende 22 hat eine entlang einer zur Achse Y parallelen Achse langgestreckte Form und ist hier in einer Aussparung 21, die in einem Seitenrand des Verbindungsorgans 6 ausgebildet ist, aufgenommen. Jedes dieser Enden 22 ist mit Kraft in der Öffnung der Pendelmasse 5 eingesetzt, die auch das Verbindungsorgan 6 aufnimmt, um das Anschlagdämpfungsorgan 20 fest mit dem Pendelkörper 3 zu verbinden.
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Bei dem betrachteten Beispiel kann jedes Anschlagdämpfungsorgan 20 aus Elastomer oder Kautschuk bestehen.
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Bei dem betrachteten Beispiel dämpft jedes Anschlagdämpfungsorgan 20 die Stöße zwischen dem Pendelkörper 3 und dem Halter 2:
- - am Ende einer Verlagerung dieses Pendelkörpers 3 im Uhrzeigersinn ausgehend von der Ruheposition, in der sich die Pendelkörper 3 in 1a befinden, und
- - am Ende einer Verlagerung dieses Pendelkörpers 3 gegen den Uhrzeigersinn ausgehend von der Ruheposition und
- - bei einem radialen Sturz des Pendelkörpers 3, z.B. beim Anhalten des Fahrzeugverbrennungsmotors.
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Bei einer nicht gezeigten Variante können ein und demselben Verbindungsorgan mehrere separate Dämpfungsorgane zugeordnet sein. Die Anschlagdämpfungsorgane sind dann so angeordnet, dass sie die Stöße dämpfen, die mit dem Anschlagen des Pendelkörpers am Halter am Ende einer Verlagerung im Uhrzeigersinn ausgehend von der Ruheposition zusammenhängen. Das andere Anschlagdämpfungsorgan ist so angeordnet, dass es Stöße dämpft, die mit dem Anschlagen des Pendelkörpers am Halter am Ende einer Verlagerung gegen den Uhrzeigersinn ausgehend von der Ruheposition zusammenhängen.
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Am Ende dieser Verlagerungen gelangt das einzige Anschlagdämpfungsorgan bzw. gelangen die Anschlagdämpfungsorgane 20 mit dem Rand des Fensters 19, genauer gesagt mit dem radial inneren Teil dieses Rands in Kontakt.
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Bei dem betrachteten Beispiel weist die Vorrichtung 1 auch Zwischenstellungsteile 25 auf. An jeder Pendelmasse 5 ist ein einziges Zwischenstellungsteil 25 gegenüber dem Halter 2 angeordnet. Jedes Zwischenstellungsteil 25 ist so positioniert und ausgelegt, dass es unabhängig von den relativen Positionen des Halters und des Pendelkörpers 3 stets axial zwischen dem Halter und der Pendelmasse 5 und dem Halter und den Rollorganen 11 angeordnet ist.
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Bei dem betrachteten Beispiel erstreckt sich jedes Zwischenstellungsteil 25 zwischen zwei Umfangsenden, die über einen Mittelabschnitt miteinander verbunden sind. Jedes Zwischenstellungsteil 25 umfasst vier Befestigungsbereiche durch Verrasten. Die Befestigungsbereiche wirken mit durchgehenden Befestigungsöffnungen 26 zusammen, die in der Pendelmasse 5 ausgebildet sind.
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Bei dem betrachteten Beispiel bestehen die Zwischenstellungsteile 25 insbesondere aus einem dämpfenden Material wie etwa Kunststoff.
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Bei dem betrachteten Beispiel weist jedes Rollorgan 11 einen zylindrischen Rollabschnitt 29 auf, der die äußere Rollfläche definiert, sowie zwei Zapfen 30, die mit in den Pendelmassen 5 ausgebildeten Führungsschlitzen 31 zusammenwirken. Die Zapfen sind zylindrisch, haben einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des Rohabschnitts, und sind axial auf der einen und auf der anderen Seite angeordnet. Die Führungsschlitze 31 sind hier durchgehend. Auf den Führungsschlitzen 31 der Pendelmassen liegen Führungsschlitze, die im Zwischenstellungsteil ausgebildet sind.
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Bei dem betrachteten Beispiel weist die Vorrichtung 1 schließlich Axialspannmittel 35 auf, das axial zwischen der ersten und der zweiten Pendelmasse 5 angeordnet ist und teilweise in einer im Halter 2 ausgebildeten Öffnung 36 untergebracht ist und bei bestimmten relativen Verlagerungen des Pendelkörpers und des Halters an der ersten und der zweiten Pendelmasse reiben kann.
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Wie in den anhand der 3 bis 9 beschriebenen Beispiele zu sehen ist, ist hier die Öffnung 36 für das Axialspannmittel 35 vorgesehen, d.h. sie nimmt kein weiteres Element auf. Die Öffnung 36 unterscheidet sich von dem Fenster 19.
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Figur 1b
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Bezugnehmend auf 1b umfasst bei dem betrachteten Beispiel das Axialspannmittel 35 ein Organ 40 zur elastischen Rückstellung, insbesondere eine gerade Feder, und zwei Schalen 41, die dazu vorgesehen sind, unter der Wirkung des Organs 41 zur elastischen Rückstellung an der ersten und der zweiten Pendelmasse 5 zu reiben.
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Die Schalen 41 können aus Kunststoff, aus Verbundmaterial oder aus Metall bestehen.
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Bei dem betrachteten Beispiel ist die Öffnung auch dazu ausgebildet, die Verlagerung des Axialspannmittels zu begrenzen, wenn der Pendelkörper 3 keiner Zentrifugalkraft mehr ausgesetzt ist, so dass die Schalen 41 an den Pendelmassen 5 reiben, um den radialen Sturz des Pendelkörpers zu bremsen. Das Axialspannmittel 35 hat dann die Funktion der Erzeugung einer Antischwerkraft-Hysterese. Die Öffnung 36 weist einen radialen inneren Rand 39 auf. Bei ihrem Sturz nehmen die Pendelmassen 5 das Axialspannmittel 35 mit, das mit diesem radialen inneren Rand in Kontakt gelangt. Die Reibung tritt auf, wenn das Axialspannmittel 35 mit diesem radialen inneren Rand 39 in Kontakt ist.
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Bei dem betrachteten Beispiel ist die radiale Abmessung der Öffnung 36 knapp größer als die Abmessung des Axialspannmittels. Dieses radiale Spiel beträgt insbesondere zwischen 1% und 10% der radialen Abmessung des Axialspannmittels in der Öffnung.
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Bei dem betrachteten Beispiel wirken die Schalen 41 mit axialen Innenflächen der Pendelmassen zusammen, die im Wesentlichen eben sind. Diese Flächen liegen den Flächen 4 des Halters gegenüber. Außerhalb der möglichen Kontaktbereiche mit den Schalen 41 ist es unwichtig, dass die Pendelmassen eben sind, da diese Massen insbesondere Löcher für die Befestigung mit den Verbindungsorganen, den Rollorganen, den Zwischenstellungsteilen usw. aufweisen können.
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Bei dem betrachteten Beispiel erstrecken sich die Schalen 41 radial außerhalb der Öffnung 36, um sich zur Begrenzung der axialen Stöße axial zwischen den Pendelmassen 5 und dem Halter 2 einzufügen. Sie wirken dann zusätzlich zu den Zwischenstellungsteilen 35.
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Bei dem betrachteten Beispiel sind die Zwischenstellungsteile 25 so ausgebildet, dass sie die Schalen 41 nicht stören.
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Figur 2
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Bei dem in 1 betrachteten Beispiel, das der ersten schematischen Darstellung von 2 entspricht, ist die Öffnung 36 so ausgebildet, dass das Axialspannmittel 35 der Bewegung des Pendelkörpers 3 folgt, die von den Rollorganen 11 auf den Rollbahnen 12, 13 geführt ist.
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Die Öffnung 36 weist einen radial äußeren Rand 38 auf, mit dem es möglich ist zu verhindern, dass sich das Axialspannmittel 35 radial verschiebt.
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Jenseits eines ersten Ausschlags im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn ist die Öffnung 35 so ausgebildet, dass sie die Verlagerung des Axialspannmittels 35 in Bezug auf den Halter 2 begrenzt. Jenseits dieses ersten Ausschlags gelangt das Axialspannmittel 35 mit den Umfangsenden der Öffnung 36 in Kontakt, wodurch es in Bezug auf den Halter 2 blockiert wird. Das Axialspannmittel 35 reibt dann an den Pendelmassen 5, um die Verlagerung des Pendelkörpers 3 zu bremsen und dann möglicherweise anzuhalten.
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Bei dem in der zweiten schematischen Darstellung von 2 betrachteten Beispiel ist eine Variante der Form der Öffnung 36 mit durchgezogener Linie gezeigt und wird mit der Form der Öffnung der ersten schematischen Darstellung verglichen, die gestrichelt dargestellt ist. Gemäß dieser Darstellung folgt die Öffnung 36 ausgehend von einem Zwischenausschlag zwischen dem ersten Ausschlag und der Ruheposition nicht mehr der Bahn des Pendelkörpers 3. Ausgehend von diesem Zwischenausschlag ist das Axialspannmittel 35 mit dem radial äußeren Rand 38 in Kontakt, der eine Kraft auf das Axialspannmittel ausübt, die seiner Verlagerung entgegenwirkt.
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Bei dem in der dritten schematischen Darstellung von 2 betrachteten Beispiel entfernt sich die Form der Öffnung 36 von der Bahn des Pendelkörpers 3 und fällt dann erneut mit dieser Bahn zusammen, wodurch eine variable Reibung erzeugt werden kann, die von der Form der Öffnung abhängig ist. Bei dieser Darstellung ist das Spannmittel in mehreren Ausgestaltungen gezeigt.
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Bei dem in der vierten schematischen Darstellung von 2 betrachteten Beispiel ist schließlich die Öffnung 36 in Bezug auf eine Position, die das Axialspannmittel 35 in der Ruheposition einnehmen würde, asymmetrisch. Das Axialspannmittel kann dann ausgehend von verschiedenen Ausschlägen im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn an den Pendelmassen reiben.
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Bei dem in den 1 und 2 betrachteten Beispielen hat das Axialspannmittel 35 sowohl die Funktion einer Entstellungsdämpfung als auch die Funktion der Erzeugung einer Antischwerkraft-Hysterese.
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Figuren 3 bis 9
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Die 3 bis 9 zeigen Alternativen zu dem in 1b beschriebenen Axialspannmittel. Bei jeder der Alternativen der 3 bis 8 weist das Axialspannmittel 35 eine Feder 40 auf, und jede Schale 41, die einstückig ausgebildet ist, umfasst einen Reibungsabschnitt 45 und einen Halteabschnitt 46. Bei jeder Alternative definiert der Reibungsabschnitt eine kreisförmige ebene Fläche, die an einer ebenen Fläche der Pendelmassen 5 reibt.
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In 3 liegt der Halteabschnitt 46 außerhalb der Feder, so dass jede Schale 41 in der Ebene der Figur ein „U“-förmiges Profil hat. 4 unterscheidet sich von 3 dadurch, dass der Halteabschnitt zusätzlich zu seinem äußeren Teil einen inneren Teil umfasst, der der Schale 41 in der Ebene der Figur ein „W“-förmiges Profil verleiht. Jede dieser beiden Alternativen hat identische Schalen.
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In 5 weist das Axialspannmittel 35 zwei getrennte Schalen 41 mit komplementärer Form auf, wobei die eine lediglich einen Halteabschnitt außerhalb der Feder aufweist, der sich im Wesentlichen in der gesamten Öffnung 36 erstreckt, und die andere lediglich einen inneren Halteabschnitt aufweist. Das Axialspannmittel 35 von 6 unterscheidet sich von dem aus 5 lediglich dadurch, dass die beiden Schalen 41 so zusammenwirken, dass die Feder 40 komprimiert gehalten wird. Die Halteabschnitte 46 weisen komplementäre Nasen 48 auf, die die maximale Ausdehnung der Feder begrenzen. Bei allen anderen Alternativen wird die Feder von den Pendelmassen komprimiert gehalten, deren axialer Abstand durch die Verbindungsorgane definiert ist.
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Bei der in 7 gezeigten Alternative sind die Schalen 41 unterschiedlich, weisen jedoch jeweils einen Halteabschnitt 46 außerhalb der Feder auf. Diese Abschnitte 46 überlappen sich radial, so dass einer davon dann sandwichartig zwischen dem anderen Abschnitt und der Feder 40 aufgenommen ist.
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Bei jeder dieser Alternativen gelangt das Axialspannmittel 35 über die Schalen, genauer gesagt über den oder die Teile außerhalb der Feder der Halteabschnitte, mit dem Rand der Öffnung 36 in Kontakt, um die Feder nicht zu beschädigen.
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Bei der in 8 gezeigten Alternative umfassen die Schalen 41, die identisch sind, innere Halteabschnitte 46 auf, so dass jede Schale 41 in der Ebene der Figur ein „T“-förmiges Profil hat. Bei dieser Alternative weist das Axialspannmittel dann einen zylindrischen Ring 49 auf, der sich von den in der Öffnung 36 um die Feder 40 herum angeordneten Schalen 41 unterscheidet und über den das Axialspannmittel mit dem Rand der Öffnung 36 in Kontakt gelangt.
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Die in 9 beschriebene Alternative weist schließlich ein Axialspannmittel 35 mit einem Elastomerblock 51 anstelle der Feder auf, an dem die beiden Schalen 41 und der zylindrische Ring 49 befestigt, z.B. aufgeformt sind. Eine der Schalen 41 hat eine kleinere Abmessung als die Öffnung 36, um das Einsetzen des Axialspannmittels 35 zu ermöglichen, während die andere Schale eine größere Abmessung als die Öffnung 36 hat, um das Austreten des Axialspannmittels daraus zu verhindern.
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Figur 10
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10 zeigt ein zweites Beispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung 1, bei dem die Steuerung des radialen Sturzes der Pendelkörper 3 auf andere Weise realisiert ist.
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Bei diesem Beispiel sind die Pendelmassen 5 so ausgebildet, dass sie die Verlagerung der Axialspannmittel 35 in Bezug auf den Pendelkörper 3 blockieren, wenn dieses keiner Zentrifugalkraft mehr ausgesetzt ist, wobei hier zwei Pendelkörper vorhanden sind.
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Bei diesem Beispiel der Erfindung definieren die Pendelmassen 5 insbesondere Rillen 60, die die Axialspannmittel 35 aufnehmen. Der Rand der Rille 60 gelangt mit den Axialspannmitteln 35 in Kontakt, wenn der Pendelkörper keiner Zentrifugalkraft mehr ausgesetzt ist, und blockiert dessen Verlagerung. Der radiale Sturz wird somit nicht durch Reibung, sondern durch Blockierung begrenzt.
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Jedes Axialspannmittel 35 erstreckt sich zwischen einem Boden jeder Rille 60. Jedes Axialspannmittel 35 wirkt somit sowohl mit dem Boden der Rille 60 als auch mit dem Rand der Rille zusammen, so dass das Axialspannmittel im Gegensatz zu dem ersten beschriebenen Beispiel nicht mit einer im Wesentlichen ebenen Fläche der Pendelmassen zusammenwirkt.
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Bei dem betrachteten Beispiel gestattet die Rille 60 den Gesamtausschlag des Pendelkörpers 3. Auf dem gesamten Ausschlagbereich des Pendelkörpers 3 erreichen die Axialspannmittel 35 nicht die Umfangsenden der Rille 60.
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Bei dem betrachteten Beispiel ist jedes Axialspannmittel in einer dazu vorgesehenen Öffnung 36 untergebracht und dazu ausgebildet, die Verlagerung des Axialspannmittels 35 für jeglichen Ausschlag des Pendelkörpers 3 in Bezug auf den Halter 2 zu begrenzen. Jedes Axialspannmittel 35 reibt somit für jeden Ausschlag des Pendelkörpers 3 in Bezug auf den Halter 2 an den Pendelmassen 3. Es liegt ein Montagespiel vor, um die Komprimierung der Axialspannmittel 35 nicht zu beeinträchtigen. Diese Öffnungen sind insbesondere in 10b zu sehen, die die Vorrichtung darstellt, ohne die Pendelmassen zu zeigen.
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Bei dem betrachteten Beispiel weist jedes Axialspannmittel 35 eine gerade Feder 40 und zwei Schalen 41 auf. Die Schalen 41 wirken mit den Rillen 60 zusammen, und die Feder 40 gelangt mit dem Rand der Öffnung 36 in Kontakt. Die Schalen 41 sind hier nicht zwischen den Pendelmassen 5 und dem Halter 2 angeordnet.
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Bei dem betrachteten Beispiel weist die Vorrichtung drei Pendelkörper 3 auf. Die Verbindungsorgane 11 sind hier mit den Pendelmassen 5 verschraubt, und jedes Verbindungsorgan 6 ist in einem Fenster angeordnet, das mit einem Verbindungsorgan eines direkt benachbarten Pendelkörpers 3 zusammenpasst. Diese Fenster 19, von denen drei vorhanden sind, definieren jeweils zwei Rollbahnen des Halters 13.
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Bei dem betrachteten Beispiel trägt jedes Verbindungsorgan 11 ein einziges Anschlagdämpfungsorgan 20, das nur bei einer Verlagerung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn mit dem Rand eines Fensters 19 in Kontakt gelangt. Eines der Anschlagdämpfungsorgane 20 wirkt im Uhrzeigersinn, während das andere gegen den Uhrzeigersinn wirkt. Keines der Dämpfungsorgane wirkt in beide Richtungen wie bei dem Beispiel von 1.
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Figur 11
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Schließlich ist bezugnehmend auf 11 ein drittes Beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gezeigt, wobei die Vorrichtung hier in einer zweiten Ausgestaltung vorliegt.
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Bei diesem Beispiel wirkt jedes Rollorgan 11 mit zwei mit dem Pendelkörper fest verbundenen Rollbahnen 13 zusammen, wobei jede Rollbahn von dem Rand eines Hohlraums 50 definiert ist, der in einer der Pendelmassen 5 ausgebildet ist. Diese Hohlräume 50 unterscheiden sich von möglichen Rillen, die das Axialspannmittel aufnehmen. Für jedes Rollorgan 11 wird die mit dem Halter fest verbundene Rollbahn 12 ihrerseits von dem Rand eines Hohlraum 52 des Halters 2 definiert, der sich von den Fenstern 19 unterscheidet, in denen sich die Verbindungsorgane 6 erstrecken. Die Rollorgane 11 und die Verbindungsorgane 6 sind voneinander beanstandet.
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Bei diesem Ausgestaltungsbeispiel kann dann jedes Rollorgan 11 axial nacheinander Folgendes aufweisen:
- - einen Abschnitt, der mit der Rollbahn 13 zusammenwirkt, die von dem Rand des Hohlraums 50 der ersten Pendelmasse 5 definiert ist,
- - einen Abschnitt, der mit der Rollbahn 12 zusammenwirkt, die von dem Rand des Hohlraums des Halters 2 definiert ist, und
- - einen Abschnitt, der mit der Rollbahn 13 zusammenwirkt, die von dem Rand des Hohlraums 50 der zweiten Pendelmasse 5 definiert ist.
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Die Abschnitte jedes Rollorgan 11 sind zylindrisch, nacheinander angeordnet und haben unterschiedliche Radien.
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Bei dem betrachteten Beispiel sind die Verbindungsorgane 6 Niete, wobei sich jeder in einem Fenster 19 erstreckt, das für ihn vorgesehen ist.
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Bei dem betrachteten Beispiel ist die Öffnung 36, die das Axialspannmittel aufnimmt, in Umfangsrichtung zwischen den beiden Hohlräumen 52 angeordnet. Dieses Axialspannmittel kann eines der anhand der 3 bis 9 beschriebenen Spannmittel sein. Die Pendelmassen 5 dieses Beispiels können auch Rillen definieren, wie anhand des zweiten Beispiels von 10 gezeigt sind.
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Bei den vorgenannten Beispielen ist das Axialspannmittel 35 zwischen den Pendelmassen 5 komprimiert. Bei diesen Beispielen kann das Axialspannmittel 35 auf den Pendelkörper eine axiale Einspannung von 0,5 N ausüben, die gleichmäßig auf jede der beiden Pendelmassen 5 verteilt ist. Die gesamte Einspannkraft, in Newton ausgedrückt, kann zwischen 20 % und 110 % des Pendelkörpergewichts, ausgedrückt in Newton, betragen. Diese Einspannkraft beträgt vorzugsweise zwischen 50 % und 90 % des Pendelkörpergewichts, insbesondere zwischen 60 % und 80 % dieses Gewichts.
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Bei der Ausgestaltung der Beispiele der 1 bis 9 kann das Axialspannmittel 35 insbesondere das Anhalten des radialen Sturzes des Pendelkörpers ermöglichen. Das Axialspannmittel kann dann eine axiale Kraft ausüben, die zumindest der Erdanziehungskraft, geteilt durch den Reibungskoeffizienten zwischen dem Axialspannmittel und den Pendelmassen, entspricht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012221103 [0007]
- DE 102011086532 [0075]
