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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pendeldämpfungsvorrichtung, insbesondere für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang.
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Bei einer derartigen Anwendung kann die Pendeldämpfungsvorrichtung in einem Torsionsdämpfungssystem einer Kupplung integriert sein, das den Verbrennungsmotor wahlweise mit dem Getriebe verbinden kann, um die auf die Motorungleichförmigkeiten 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 weist z.B. zwei miteinander vernietete Pendelmassen auf.
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Bei Motorstillstand sind die Pendelkörper keiner Zentrifugalkraft mehr ausgesetzt, so dass sie in Abhängigkeit von ihrer Position einem radialen Sturz ausgesetzt sein können. Diesem radialen Sturz der Pendelkörper kann auch ein radialer Sturz der Rollorgane entsprechen, die die Verlagerung der Pendelkörper führen, was Geräusche und einen vorzeitigen Verschleiß der Teile, die diesem Sturz ausgesetzt sind, verursacht.
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Aus der Anmeldung
WO2017/089442 ist die Realisierung einer axialen Klemmung zwischen einem Rollorgan eines Pendelkörpers mit zwei Pendelmassen und diesem Pendelkörper bekannt, indem ein elastisches Element zwischen mindestens einem Ende dieses Rollorgans und der Masse des Pendelkörpers gegenüber diesem Ende eingesetzt wird, so dass die Bildung einer Reibung zwischen dem Rollorgan und dieser Pendelmasse möglich ist. Eine derartige Reibung über ein elastisches Element, auch wenn sie eine Beseitigung des gesamten oder eines Teils des radialen Sturzes des Rollorgans ermöglichen kann, kann zu einem vorzeitigen Verschleiß dieses elastischen Elements führen.
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Es besteht ein Bedarf, eine axiale Klemmung eines Rollorgans für eine Pendeldämpfungsvorrichtung mit dem Halter oder mit dem Pendelkörper dieser Pendeldämpfungsvorrichtung zu erzeugen und dabei den oben genannten Nachteil zu beseitigen.
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Das Ziel der Erfindung besteht darin, auf diesen Bedarf zu reagieren, wobei dies gemäß einem ihrer Aspekte mittels einer Pendeldämpfungsvorrichtung erreicht wird, die Folgendes aufweist:
- - einen Halter, der um eine Achse drehbar ist,
- - mindestens einen Pendelkörper 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,
wobei das Rollorgan Folgendes aufweist:
- - einen ersten Teil, der ein erstes axiales Ende definiert,
- - einen zweiten Teil, der ein zweites axiales Ende definiert, und
- - ein elastisches Element, das so im Rollorgan angeordnet ist, dass es diese beiden Teile axial wegrückt, damit das Rollorgan während der Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter eine axiale Klemmkraft auf den Pendelkörper oder auf den Halter ausübt.
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Erfindungsgemäß ist es mit der axialen Klemmung, die zwischen dem Rollorgan und dem Pendelkörper bzw. zwischen dem Rollorgan und dem Halter besteht, möglich, die Risiken einer radialen und/oder winkelmäßigen Verlagerung des Rollorgans in Bezug auf den Pendelkörper bzw. in Bezug auf den Halter bei Stillstand des Verbrennungsmotors oder des Elektromotors des Fahrzeugs zu begrenzen.
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In Ausführungsvarianten der Erfindung wird die axiale Klemmung zwischen dem Rollorgan und dem Halter oder dem Pendelkörper teilweise durch einen direkten Kontakt zwischen einem unter Spannung gesetzten elastischen Element, das von dem Rollorgan getragen wird, und diesem Körper oder teilweise durch einen direkten Kontakt zwischen einem unter Spannung gesetzten elastischen Element, das von dem Rollorgan getragen wird, und diesem Halter ausgeübt. Ein derartiger Aufbau vereinfacht das Einsetzen des Rollorgans in den Pendelkörper.
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In bevorzugten Ausführungsvarianten wird die axiale Klemmung zwischen dem Rollorgan und dem Halter oder dem Pendelkörper nicht durch einen direkten Kontakt zwischen einem von dem Rollorgan getragenen elastischen Element und diesem Körper oder durch einen direkten Kontakt zwischen einem von dem Rollorgan getragenen elastischen Element und diesem Halter ausgeübt, sondern durch einen direkten Kontakt zwischen einem Teil des Rollorgans, der von dem elastischen Element unter Spannung gesetzt wird, und diesem Pendelkörper oder diesem Halter. Somit wird die von dem elastischen Element bereitgestellte Funktion beibehalten und dabei dieses vor einem vorzeitigen Verschleiß geschützt.
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Erfindungsgemäß wird bei der axialen Klemmung zwischen dem Rollorgan und dem Pendelkörper bzw. zwischen dem Rollorgan und dem Halter kein direkter Kontakt zwischen dem elastischen Element des Rollorgans und diesem Pendelkörper bzw. zwischen dem elastischen Element des Rollorgans und diesem Halter genutzt. Das elastische Element kann vollständig in dem axialen Raum enthalten sein, bei dem ein Ende durch den ersten Teil des Rollorgans und das andere Ende durch den zweiten Teil des Rollorgans gebildet ist.
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Im Sinne der vorliegenden Anmeldung:
- - bedeutet „axial“ „parallel zur Drehachse des Halters“ bezogen auf den Halter und den Pendelkörper und bedeutet „axial“ „parallel zur Längsachse des Rollelements“ bezogen auf das Rollorgan,
- - bedeutet „radial“ „entlang einer Achse, die zu einer Ebene gehört, die orthogonal zur Drehachse des Halters verläuft und diese Drehachse des Halters schneidet“, bezogen auf den Halter und auf den Pendelkörper, und bedeutet „radial“ „entlang einer Achse, die zu einer Ebene gehört, die orthogonal zur Längsachse des Rollorgans verläuft und diese Längsachse schneidet“, bezogen auf das Rollorgan,
- - bedeutet „winkelmäßig“ oder „umfangsmäßig“ „um die Drehachse des Halters“,
- - bedeutet „orthoradial“ „senkrecht zu einer radialen Richtung“,
- - bedeutet „fest verbunden“ „starr gekoppelt“ und
- - ist die Ruheposition der Vorrichtung diejenige, in der die Pendelkörper einer Zentrifugalkraft, jedoch keinen Torsionsschwingungen ausgesetzt sind, die durch die Ungleichförmigkeiten des Verbrennungsmotors verursacht werden,
- - ist unter „einem elastischen Element, das im Rollorgan angeordnet ist“ zu verstehen, dass zumindest ein Teil des elastischen Elements axial zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende des Rollorgans liegt. Das vollständige elastische Element kann axial zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende des Rollorgans liegen.
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Die Pendeldämpfungsvorrichtung kann einen einzigen Halter aufweisen, wobei in diesem Fall der Pendelkörper Folgendes aufweisen kann: eine erste und eine zweite Pendelmasse, die axial zueinander beabstandet und zum 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 paart. In diesem Fall liegt der erste Teil des Rollorgans, der die Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter führt, der ersten Pendelmasse axial gegenüber, während der zweite Teil dieses Rollorgans der zweiten Pendelmasse axial gegenüberliegt, und wobei das elastische Element diese beiden Teile axial wegrückt, damit das Rollorgan während der Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter eine axiale Klemmkraft auf mindestens eine der Pendelmassen ausübt.
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Als Variante weist die Pendeldämpfungsvorrichtung zwei fest verbundene Halter auf, die axial versetzt sind und zwischen denen der Pendelkörper axial angeordnet ist. Der Pendelkörper kann dann eine einzelne Masse oder mehrere getrennte Massen aufweisen, die axial nacheinander angeordnet und fest miteinander verbunden sind oder nicht. In diesem Fall liegt der erste Teil des Rollorgans, das die Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter führt, dem ersten der beiden Halter axial gegenüber, und der zweite Teil dieses Rollorgans liegt dem zweiten der beiden Halter axial gegenüber, und das elastische Element rückt diese beiden Teile axial weg, damit das Rollorgan während der Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf die Halter eine axiale Klemmkraft auf mindestens einen der beiden Halter ausübt.
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Das Rollorgan kann während der Verlagerung dieses Pendelkörpers in Bezug auf den Halter eine axiale Klemmkraft auf eine einzige der Pendelmassen des Pendelkörpers bzw. auf einen einzigen der beiden Halter ausüben.
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Als Variante kann das Rollorgan während der Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter eine axiale Klemmkraft auf jede Pendelmasse des Pendelkörpers bzw. auf jeden Halter ausüben.
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Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das elastische Element mindestens einen Abschnitt aufweisen, der axial in einem Hohlraum aufgenommen ist, der im ersten Teil oder im zweiten Teil des Rollorgans ausgebildet ist. Aufgrund des Vorhandenseins dieses Hohlraums kann das Rollorgan ein geringeres Gewicht als bei fehlendem Hohlraum haben. Eine Verringerung in der Größenordnung von etwa 30% des Gewichts des Rollorgans ist beispielsweise möglich. Die nachfolgenden Vorteile können erhalten werden, wenn das Rollorgan ein verringertes Gewicht hat: eine Verringerung der auf den bzw. die Halter der Pendeldämpfungsvorrichtung ausgeübten Zentrifugalkraft, eine Verringerung der Hertz-Pressungen, eine Verringerung der Trägheitseffekte, die die Leistungen zum Filtern der Torsionsschwingungen durch die Pendeldämpfungsvorrichtung beeinflussen.
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Das elastische Element kann in diesem Hohlraum befestigt sein und beispielsweise mit Kraft in diesem Hohlraum geklemmt, einrastet, geklebt oder durch einen Aufformvorgang in diesem Hohlraum befestigt sein. Als Variante ist das elastische Element frei im Hohlraum angebracht, wobei seine Halterung in diesem Hohlraum beispielsweise durch dessen Geometrie gewährleistet ist.
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Der Hohlraum kann sich ausgehend von einer Rückwand erstrecken. Diese Rückwand kann sich orthogonal zur Längsachse des Rollorgans erstrecken, wobei dieses insbesondere parallel zur Drehachse des Halters verläuft. Wenn der Hohlraum im ersten Teil des Rollorgans ausgebildet ist, erstreckt er sich somit ausgehend von der Rückwand zum zweiten Teil hin. Wenn der Hohlraum im zweiten Teil des Rollorgans ausgebildet ist, erstreckt er sich ausgehend von der Rückwand zum ersten Teil hin.
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Die Rückwand kann massiv oder geschlossen sein, d.h. kein Loch aufweisen, oder die Rückwand kann ein Loch aufweisen. In diesem Fall kann der erste Teil dann vertieft sein und ein Durchgangsloch aufweisen. Aufgrund des Vorhandenseins eines derartigen Lochs kann ein Durchgang für Schmiermittel ausgebildet und/oder kann das Gewicht des Rollorgans weiter verringert werden.
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Die Rückwand kann eine ebene Form haben. Als Variante kann diese Rückwand eine gestufte Form haben. Der Mittelbereich dieser Rückwand liegt beispielsweise näher am Teil des Rollorgans, in dessen Richtung sich der Hohlraum erstreckt, als der Rest dieser Rückwand.
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Die Rückwand kann einen axialen Anschlag für das im Hohlraum aufgenommene elastische Element definieren. Der Hohlraum kann sich ausgehend von der Rückwand axial entlang einer Seitenwand erstrecken. Diese Seitenwand kann eine zylindrische Form haben oder nicht. Entlang dieser Seitenwand kann die Abmessung des Hohlraums konstant bleiben oder nicht. Bei einem Beispiel nimmt die Abmessung des Hohlraums bei zunehmendem Abstand zur Rückwand zu.
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Lediglich der erste Teil des Rollorgans kann einen Hohlraum aufweisen. In diesem Fall kann sich das elastische Element in diesem Hohlraum erstrecken und sich am zweiten Teil abstützen, ohne dabei in einem Hohlraum dieses zweiten Teils aufgenommen zu sein.
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Als Variante kann das elastische Element einen ersten Abschnitt aufweisen, der axial in einem Hohlraum aufgenommen ist, der im ersten Teil des Rollorgans ausgebildet ist, sowie einen zweiten Abschnitt, der axial in einem Hohlraum aufgenommen ist, der im zweiten Teil des Rollorgans ausgebildet ist. In diesem Fall ist ein Hohlraum im ersten Teil und im zweiten Teil des Rollorgans ausgebildet. In einer Schnittansicht des Rollorgans in einer Ebene, die die Längsachse dieses Rollorgans enthält, können sowohl der erste als auch der zweite Teil dieses Rollorgans C-förmig sein.
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Das elastische Element kann in jedem der Hohlräume des Rollorgans befestigt sein, in einem einzigen der beiden Hohlräume befestigt sein oder auch frei in jedem Hohlraum angebracht sein, wobei seine Halterung in diesen Hohlräumen über deren Geometrien gewährleistet werden kann. Jeder dieser Hohlräume kann eine der oben genannten Formen haben, nämlich eine geschlossene oder nicht geschlossene, ebene oder nicht ebene Rückwand, eine zylindrische oder nicht zylindrische Seitenwand...
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Gemäß dieser Variante kann das elastische Element in seiner gesamten axialen Abmessung in dem axialen Raum aufgenommen sein, der von dem ersten Teil des Rollorgans und/oder von dem zweiten Teil des Rollorgans eingenommen wird.
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Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und wenn ein Hohlraum in jedem Teil des Rollorgans ausgebildet ist, kann der erste Teil oder der zweite Teil des Rollorgans in dem jeweils anderen Teil, im ersten Teil bzw. im zweiten Teil des Rollorgans angeordnet sein.
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Der zweite Teil des Rollorgans erstreckt sich beispielsweise teilweise im Hohlraum des ersten Teils des Rollorgans. In diesem Fall nimmt dieser im ersten Teil des Rollorgans ausgebildete Hohlraum Folgendes auf: einen Abschnitt des elastischen Elementes und einen Bruchteil des zweiten Teils des Rollorgans, während dieser Bruchteil des zweiten Teils des Rollorgans auch teilweise das elastische Element aufnimmt. Mit anderen Worten gibt es einen axialen Bruchteil des elastischen Elements, der sowohl im ersten Teil des Rollorgans als auch im zweiten Teil des Rollorgans aufgenommen ist.
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Wenn der erste Teil des Rollorgans oder der zweite Teil des Rollorgans im dem jeweils anderen Teil, im ersten Teil des Rollorgans bzw. im zweiten Teil des Rollorgans aufgenommen ist, kann dieser andere Teil des Rollorgans mit der mit dem Halter fest verbundenen Rollbahn und/oder mit der mit dem Pendelkörper fest verbundenen Rollbahn zusammenwirken. Als Variante wirken sowohl der erste als auch der zweite Teil des Rollorgans mit der mit dem Halter fest verbundenen Rollbahn und/oder mit der mit dem Pendelkörper fest verbundenen Rollbahn zusammen.
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Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und wenn ein Hohlraum in jedem Teil des Rollorgans ausgebildet ist, kann der erste Teil oder der zweite Teil des Rollorgans spiegelsymmetrisch zum anderen angeordnet sein. Jeder Teil des Rollorgans kann mit einem Teil der mit dem Halter fest verbundenen Rollbahn und/oder mit einem Teil der mit dem Pendelkörper fest verbundenen Rollbahn zusammenwirken.
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Jeder der Hohlräume des ersten Teils und des zweiten Teils des Rollorgans weist eine Außenfläche auf, die sich ausgehend von einem der Enden der Seitenwand radial erstrecken kann. Jede Außenfläche kann parallel zum ersten axialen Ende und/oder zum zweiten axialen Ende verlaufen.
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Wenn der erste Teil des Rollorgans oder der zweite Teil des Rollorgans spiegelsymmetrisch zum anderen angeordnet ist, liegen die Außenflächen der Seitenwände der Teile des Rollorgans einander gegenüber und können parallel verlaufen.
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Wenn der erste Teil des Rollorgans spiegelsymmetrisch zum zweiten Teil des Rollorgans angeordnet ist, sind alle Dicken, die zwischen der Seitenwand jedes Hohlraums und einer zylindrischen Außenfläche gemessen werden und vorzugsweise dazu geeignet sind, als Rollfläche auf den Rollbahnen zu dienen, identisch. Diese Dicken können jedoch variieren.
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Als Variante kann das elastische Element in dem Raum aufgenommen sein, der von den Hohlräumen des Rollorgans gebildet wird. Der Außendurchmesser des elastischen Elements entspricht im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Hohlräume des Rollorgans.
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Gemäß einer Variante dieses ersten Ausführungsbeispiels kann das elastische Element an der Außenfläche des ersten Teils oder des zweiten Teils des Rollorgans befestigt sein. Das elastische Element ist am ersten Teil oder am zweiten Teil des Rollorgans befestigt. Der jeweils andere Teil, der erste Teil bzw. der zweite Teil des Rollorgans, ist unverlierbar in der Mitte des elastischen Elements angeordnet.
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Der Hohlraum des ersten Teils oder des zweiten Teils des Rollorgans, an dessen Außenfläche das elastische Element befestigt ist, ist dazu geeignet, das elastische Element und den jeweils anderen Teil, den ersten Teil bzw. den zweiten Teil des Rollorgans, aufnehmen zu können. Der jeweils andere Teil, der erste Teil bzw. der zweite Teil des Rollorgans, hat einen Außendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Seitenwand des Hohlraums des ersten Teils oder des zweiten Teils des Rollorgans. Somit kann der jeweils andere Teil, der erste Teil bzw. der zweite Teil des Rollorgans, im Hohlraum des ersten Teils oder des zweiten Teils des Rollorgans aufgenommen sein. Das so im Rollorgan angeordnete elastische Element rückt die beiden Teile axial weg, damit das Rollorgan während der Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter eine axiale Klemmkraft auf den Pendelkörper oder auf den Halter ausübt. Mit dieser Variante kann axialer Raum eingespart und dabei eine breite Rollfläche außerhalb des Rollorgans beibehalten werden.
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Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann/können das erste axiale Ende und/oder das zweite axiale Ende des Rollorgans mit einem angesetzten Reibelement versehen sein. Das Reibelement bewirkt eine stärkere Verringerung der Geräusche und des Verschleißes des Rollorgans.
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Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das elastische Element aus folgenden Elementen ausgewählt sein: einer flachen oder pyramidenförmigen Schraubenfeder, einer Wellenscheibe, einer Belleville-Scheibe, einer flexiblen Lamelle, einer Scheibe mit mindestens zwei Armen oder einem Elastomerblock.
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Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel können sowohl der erste als auch der zweite Teil des Rollorgans aus Metall, z.B. aus Stahl bestehen. Als Variante kann gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel und insbesondere bei der Anordnung eines der Teile des Rollorgans im anderen Teil des Rollorgans dieser Teil im Inneren aus Kunststoff bestehen und an einer Pendelmasse reiben bzw. an einem Halter reiben, während der Teil des Rollorgans außerhalb, der mit der mit dem Halter fest verbundenen Rollbahn und/oder mit der mit dem Pendelkörper fest verbundenen Rollbahn zusammenwirkt, aus Metall, insbesondere aus Stahl besteht.
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Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das elastische Element lokal den Umfang des Rollorgans zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Rollorgans definieren. Mit anderen Worten, und im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel, erstreckt sich das elastische Element dann nicht innerhalb eines Hohlraums, der im ersten Teil des Rollorgans und/oder im zweiten Teil dieses Rollorgans ausgebildet ist.
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Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist das elastische Element beispielsweise eine Scheibe, die zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Rollorgans zusammengedrückt wird, wenn die axiale Klemmkraft ausgeübt wird. Als Variante kann das Element eine Schraubenfeder oder ein Elastomerblock sein, die bzw. der zwischen dem ersten und dem zweiten Teil zusammengedrückt wird, wenn die axiale Klemmkraft ausgeübt wird.
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Diese Scheibe weist z.B. einen ringförmigen Mittelteil auf, ausgehend von dem sich mehrere Arme radial nach außen erstrecken. Diese Arme können gleichmäßig um die Längsachse des Rollorgans verteilt sein. Die Scheibe kann als Variante keine Arme aufweisen und/oder eine Wellenscheibe sein.
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Der erste Teil kann ein erstes Einraststück und ein Rollstück aufweisen, wobei der zweite Teil ein zweites Einraststück aufweist und das Rollorgan axial nacheinander Folgendes aufweisen kann: das erste Einraststück, das Rollstück, das elastische Element und das zweite Einraststück. In diesem Fall kann das elastische Element das zweite Einraststück gegen die zweite Pendelmasse bzw. gegen den zweiten Halter drücken. Das zweite Einraststück kann aus einem Material bestehen, das so ausgewählt ist, dass es einen Reibungskoeffizienten hat, der es ermöglicht, bei einem radialen Sturz aufgrund des Stillstands des Verbrennungsmotors oder des Elektromotors des Fahrzeugs jegliche radiale und/oder winkelmäßige relative Verlagerung zwischen dem Rollorgan und der zweiten Pendelmasse bzw. zwischen dem Rollorgan und dem zweiten Halter zu verhindern oder zu verringern.
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Das zweite Einraststück besteht beispielsweise aus Metall oder aus Kunststoff.
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Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann das Rollorgan folgendermaßen zusammengesetzt sein: aus dem ersten Einraststück, dem Rollstück, dem elastischen Element und dem zweiten Einraststück.
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Das Rollstück ist beispielsweise hohl, und das erste Einraststück und das zweite Einraststück verrasten innerhalb des Rollstücks.
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Das erste Einraststück und das zweite Einraststück sind beispielsweise so ausgelegt, dass sie zusammen eine lösbare Rastverbindung bilden. Eine derartige Rastverbindung kann aufgelöst werden, ohne dass es erforderlich ist, das erste und/oder das zweite Einraststück zu zerstören. Das Einrasten erfolgt z.B. durch Eingriff, wobei dann die Haken von dem ersten und/oder von dem zweiten Einraststück getragen sind.
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Das Rollorgan, das durch das erste Einraststück, das elastische Element, das Rollstück und das zweite Einraststück gebildet ist, kann eine handhabbare Unterbaugruppe wie etwa beim Zusammenfügen der Pendeldämpfungsvorrichtung bilden.
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Bei einem besonderen Beispiel besteht das Rollstück aus Metall, z.B. aus Stahl, während das erste Einraststück aus Kunststoff und das zweite Einraststück aus Kunststoff bestehen.
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Als Variante des zweiten Ausführungsbeispiels kann das elastische Element im ersten und/oder im zweiten Teil des Rollorgans integriert sein. Das elastische Element und der erste Teil und/oder der zweite Teil können ein einziges Stück bilden. Der Teil des Rollorgans, der nicht von dem elastischen Element getrennt ist, kann eine Ringform haben. Das elastische Element ist entweder innerhalb oder außerhalb der Ringform angeordnet.
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In einer Variante dieses zweiten Ausführungsbeispiels können zwei elastische Elemente vorhanden sein, unabhängig davon, ob diese identisch sind oder nicht. In diesem Fall kann das Rollorgan Folgendes ausweisen, insbesondere aus Folgendem zusammengesetzt sein: dem ersten Einraststück, einem ersten elastischen Element, dem Rollstück, einem zweiten elastischen Element und dem zweiten Einraststück, wobei diese Bauteile axial nacheinander angeordnet sind.
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In einer weiteren Variante dieses zweiten Ausführungsbeispiels ist der erste Teil lediglich durch das Rollstück gebildet, und das zweite Einraststück bildet den zweiten Teil und rastet direkt am Rollstück ein. In dem Einraststück sind dann Erhöhungen zum Einrasten ausgebildet. Das elastische Element wird in diesem Fall weiterhin zwischen dem Rollstück und diesen zweiten Einraststück zusammengedrückt, wenn die axiale Klemmkraft ausgeübt wird.
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Das Rollstück kann eine Außenfläche aufweisen, die mit der mit dem Halter fest verbundenen Rollbahn und mit der mit dem Pendelkörper fest verbundenen Rollbahn zusammenwirkt.
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Das Folgende kann in gleicher Weise bei dem ersten oder bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, die soeben genannt wurden, angewandt werden.
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Jedes Rollorgan kann lediglich über seine Außenfläche mit der mit dem Halter fest verbundenen Rollbahn und mit der bzw. mit den mit dem Pendelkörper fest verbundenen Rollbahn(en) zusammenwirken.
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Die Form der ersten und der zweiten Rollbahn kann derart sein, dass jeder Pendelkörper in Bezug auf den Halter lediglich translatorisch um eine fiktive Achse verlagert wird, die parallel zur Drehachse des Halters verläuft.
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Als Variante kann die Form der Rollbahnen derart sein, dass jeder Pendelkörper in Bezug auf den Halter gleichzeitig wie folgt verlagert wird:
- - translatorisch um eine fiktive Achse, die parallel zur Drehachse des Halters verläuft, und
- - auch in Drehung um einen Schwerpunkt des Pendelkörpers, wobei eine derartige Bewegung auch als „kombinierte Bewegung“ bezeichnet wird.
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Die Vorrichtung umfasst z.B. eine Anzahl von 2 bis 8, insbesondere von 3 oder 6 Pendelkörpern.
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All diese Pendelkörper können umfangsmäßig nacheinander angeordnet sein. Die Vorrichtung kann somit mehrere zur Drehachse senkrechte Ebenen aufweisen, in denen jeweils alle Pendelkörper angeordnet sind.
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Die Verlagerung jedes Pendelkörpers in Bezug auf den Halter kann von mindestens zwei Rollorganen, insbesondere von exakt zwei Rollorganen geführt sein. In diesem Fall übt jedes Rollorgan eine axiale Klemmung auf mindestens eine der Pendelmassen des Pendelkörpers bzw. eine axiale Klemmung auf mindestens einen der beiden Halter aus. Jedes Rollorgan übt z.B. lediglich eine axiale Klemmung auf die erste Pendelmasse des Pendelkörpers aus, ohne eine axiale Klemmung auf die zweite Pendelmasse des Pendelkörpers auszuüben, bzw. übt eine Klemmung auf den ersten Halter aus, ohne eine axiale Klemmung auf den zweiten Halter auszuüben. Als Variante übt jedes Rollorgan eine axiale Klemmung auf jede der Pendelmassen des Pendelkörpers bzw. eine axiale Klemmung auf jeden Halter aus. Weiterhin als Variante übt lediglich eines der Rollorgane, die die Verlagerung des Pendelkörpers führen, eine axiale Klemmung auf die Pendelmasse(n) des Pendelkörpers bzw. eine axiale Klemmung auf den bzw. die Halter aus.
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Jedes Rollorgan übt z.B. auf den Pendelkörper oder auf den Halter, mit dem es zusammenwirkt, eine axiale Klemmung aus, die einer Tangentialkraft entspricht, die zwischen 0,15 N und 1,5 N beträgt.
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Bei all dem Vorhergehenden kann jeder Pendelkörper mindestens ein Organ zur Dämpfung des Anschlags am Halter aufweisen. 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 in trigonometrischer Richtung ausgehend von der Ruheposition, um eine Torsionsschwingung zu filtern, und/oder
- - am Ende einer Verlagerung dieses Pendelkörpers in nicht trigonometrischer Richtung ausgehend von der Ruheposition, um eine Torsionsschwingung zu filtern, und/oder
- - bei einem radialen Sturz des Pendelkörpers, z.B. bei Stillstand des F ah rzeugverbren nu ngsmotors.
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Jedes Anschlagdämpfungsorgan kann gegebenenfalls das Anschlagen des Pendelkörpers am Halter am Ende einer Verlagerung in trigonometrischer Richtung ausgehend von der Ruheposition, am Ende einer Verlagerung in nicht trigonometrischer Richtung ausgehend von der Ruheposition und auch bei einem radialen Sturz des Pendelkörpers dämpfen. Einem Pendelkörper kann ein und dasselbe Anschlagdämpfungsorgan zugeordnet sein, um alle vorgenannten Berührungen zwischen Pendelkörper und Halter zu dämpfen.
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Das Nachfolgende kann in gleicher Weise beim ersten oder beim zweiten Ausführungsbeispiel, die soeben genannt wurden, angewandt werden, sofern die Pendeldämpfungsvorrichtung einen einzigen Halter und Pendelkörper mit zwei Pendelmassen aufweist.
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Jeder Pendelkörper weist z.B. zwei Verbindungsorgane auf, die jede Pendelmasse dieses Körpers paaren, wobei jedes Verbindungsorgan mit jeder dieser Pendelmassen fest verbunden ist.
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Der Halter kann aus einem Stück hergestellt und z.B. vollständig metallisch sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführung des ersten oder des zweiten Ausführungsbeispiels kann das Rollorgan mit einer einzigen ersten Rollbahn, die mit dem Halter fest verbunden ist, und mit einer einzigen zweiten Rollbahn, die mit dem Pendelkörper fest verbunden ist, zusammenwirken, wobei diese zweite Rollbahn durch ein Verbindungsorgan des Pendelkörpers definiert ist. Ein Abschnitt der Kontur dieses Verbindungsorgans definiert z.B. die zweite Rollbahn. Als Variante kann auf diesem Abschnitt der Kontur dieses Verbindungsorgans ein Überzug aufgebracht sein, um die zweite Rollbahn zu bilden. Ein derartiges Verbindungsorgan wird z.B. über jedes seiner axialen Enden mit Kraft in eine Öffnung eingesetzt, die in einer der Pendelmassen ausgebildet ist. Als Variante kann das Verbindungsorgan über seine axialen Enden mit der ersten und mit der zweiten Pendelmasse verschweißt, verschraubt oder vermietet sein.
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Jedes Rollorgan kann dann lediglich auf Druck zwischen der ersten und der zweiten Rollbahn, die oben genannt sind, beaufschlagt werden. Diese erste und zweite Rollbahn, die mit ein und demselben Rollorgan zusammenwirken, können zumindest teilweise radial einander gegenüberliegen, d.h. es gibt zur Drehachse senkrechte Ebenen, in denen sich diese Rollbahnen beide erstrecken.
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Gemäß dieser bevorzugten Ausführung kann jedes Rollorgan in einem Fenster des Halters aufgenommen sein, das bereits ein Verbindungsorgan und kein weiteres Rollorgan aufnimmt. Dieses Fenster wird z.B. durch eine geschlossene Kontur definiert, bei der ein Abschnitt die erste Rollbahn definiert, die mit dem Halter fest verbunden ist und mit diesem Rollorgan zusammenwirkt.
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Weiterhin gemäß dieser bevorzugten Ausführung rollt ein und dieselbe Fläche des Rollorgans abwechselnd auf der ersten Rollbahn und auf der zweiten Rollbahn, wobei diese Fläche zu dem Teil des Rollorgans gehören kann, in dem gemäß dem obigen ersten Ausführungsbeispiel der andere Teil des Rollorgans aufgenommen ist, und die gemäß dem obigen zweiten Ausführungsbeispiel zu dem Rollstück gehören kann.
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Gemäß dieser bevorzugten Ausführung kann durch die ausgeübte axiale Klemmung das Rollorgan so weit wie möglich mit dem Verbindungsorgan in Kontakt gehalten werden, auch bei einem Stillstand des Verbrennungsmotors oder des Elektromotors des Fahrzeugs.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung des obigen ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels wirkt jedes Rollorgan zum einen mit einer einzigen ersten Rollbahn, die mit dem Halter fest verbunden ist, und zum anderen mit zwei zweiten Rollbahnen zusammen, die mit dem Pendelkörper fest verbunden sind. Jede Pendelmasse weist dann eine Öffnung auf, bei der ein Teil der Kontur eine dieser zweiten Rollbahnen definiert.
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Gemäß dieser weiteren bevorzugten Ausführung vereinigt jedes Verbindungsorgan z.B. mehrere Niete, wobei dieses Verbindungsorgan in einem Fenster des Halters aufgenommen ist, während das Rollorgan in einer Öffnung des Halters aufgenommen ist, die sich von dem Fenster unterscheidet, das ein Verbindungsorgan aufnimmt. Gemäß dieser weiteren bevorzugten Ausführung kann es sich bei dem Verbindungsorgan als Variante um einen Niet handeln.
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Gemäß dieser weiteren bevorzugten Ausführung wirkt bei der Führung der Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter durch zwei Rollorgane jedes Rollorgan mit einer ersten Rollbahn zusammen, die für dieses Rollorgan vorgesehen ist, und mit zwei zweiten Rollbahnbahnen, die für dieses Rollorgan vorgesehen sind.
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Gemäß dieser zweiten bevorzugten Ausführung kann dann jedes Rollorgan axial nacheinander Folgendes aufweisen:
- - einen Abschnitt, der in einer Öffnung der ersten Pendelmasse angeordnet ist und mit der zweiten Rollbahn zusammenwirkt, die durch einen Teil der Kontur dieser Öffnung gebildet ist,
- - einen Abschnitt, der in einer Öffnung des Halters angeordnet ist und mit der ersten Rollbahn zusammenwirkt, die durch einen Teil der Kontur dieser Öffnung gebildet ist, und
- - einen Abschnitt, der in einer Öffnung der zweiten Pendelmasse angeordnet ist und mit der zweiten Rollbahn zusammenwirkt, die durch einen Teil der Kontur dieser Öffnung gebildet ist.
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Bei all dem vorhergehenden kann die Vorrichtung mindestens ein Zwischenstellungsteil aufweisen, bei dem zumindest ein Teil axial zwischen dem Halter und einer Pendelmasse des Pendelkörpers angeordnet ist. 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 begrenzen, wodurch axiale Stöße zwischen den Teilen und somit ein Verschleiß und unerwünschte Geräusche verhindert werden, insbesondere wenn der Halter und/oder die Pendelmasse aus Metall besteht bzw. bestehen. Es können mehrere Zwischenstellungsteile, z.B. in Form von Gleitbacken 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 dabei insbesondere an den Pendelkörpern befestigt. Die Zwischenstellungsteile können an einem Pendelkörper angeordnet sein, so dass stets mindestens ein Zwischenstellungsteil vorhanden ist, bei dem zumindest ein Teil axial zwischen einer Pendelmasse und dem Halter angeordnet ist, unabhängig von den relativen Positionen des Halters und der Masse bei der Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter. Es können ein Loch oder mehrere Löcher in dem bzw. in den Zwischenstellungsteilen ausgebildet sein, um einen Kontakt des Rollorgans und der Pendelmasse, die dieses Zwischenstellungsteil oder diese Zwischenstellungsteile trägt, durch dieses Loch zu ermöglichen.
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Wenn Anschlagdämpfungsorgane vorhanden sind, kann jedes von ihnen für ein Verbindungsorgan des Pendelkörpers vorgesehen sein und von diesem getragen werden. Jedes Anschlagdämpfungsorgan kann dann eine zylindrische Form mit einer zur Drehachse des Halters parallelen Achse haben.
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Jedes Anschlagdämpfungsorgan kann elastische Eigenschaften haben, die das Dämpfen der Stöße ermöglichen, die mit dem Kontakt zwischen dem Halter und dem Pendelkörper zusammenhängen. Diese Dämpfung 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 gemäß einem ihrer Aspekte eine Pendeldämpfungsvorrichtung, die Folgendes aufweist:
- - einen einzigen Halter, der um eine Achse drehbar ist,
- - mindestens einen Pendelkörper, der Folgendes aufweist: eine erste und eine zweite Pendelmasse, die axial zueinander 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 paart, und
- - mindestens ein Rollorgan, das die Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter führt, wobei das Rollorgan zum einen mit einer mit dem Halter fest verbundenen Rollbahn und zum anderen mit mindestens einer mit dem Pendelkörper fest verbundenen Rollbahn zusammenwirkt, wobei das Rollorgan Folgendes aufweist:
- - einen ersten Teil, der der ersten Pendelmasse axial gegenüberliegt,
- - einen zweiten Teil, der der zweiten Pendelmasse axial gegenüberliegt, und
- - ein elastisches Element, das so im Rollorgan angeordnet ist, dass es diese beiden Teile axial wegrückt, damit das Rollorgan während der Verlagerung dieser Pendelmasse in Bezug auf den Halter eine axiale Klemmkraft auf mindestens eine der Pendelmassen ausübt.
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Gegenstand der Erfindung ist auch gemäß einem weiteren ihrer Aspekte eine Pendeldämpfungsvorrichtung, die Folgendes aufweist:
- - zwei fest miteinander verbundene Halter, die um eine Achse drehbar sind und zwischen denen ein axialer Raum definiert ist,
- - mindestens einen Pendelkörper, der in diesem axialen Raum angeordnet ist, und
- - mindestens ein Rollorgan, das die Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf den Halter führt, wobei das Rollorgan zum einen mit einer mit jedem Halter fest verbundenen Rollbahn und zum anderen mit mindestens einer mit dem Pendelkörper fest verbundenen Rollbahn zusammenwirkt,
wobei das Rollorgan Folgendes aufweist:
- - einen ersten Teil, der dem ersten der beiden Halter axial gegenüberliegt,
- - einen zweiten Teil, der dem zweiten der beiden Halter axial gegenüberliegt, und
- - ein elastisches Element, das so im Rollorgan angeordnet ist, dass es diese beiden Teile axial wegrückt, damit das Rollorgan während der Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug auf die Halter eine axiale Klemmkraft auf mindestens einen der beiden Halter ausübt.
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Gegenstand der Erfindung ist auch gemäß einem weiteren ihrer Aspekte ein Bauteil für einen Fahrzeugantriebsstrang, wobei es sich bei dem Bauteil insbesondere um ein Zweimassenschwungrad, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler oder um eine Kupplungsreibscheibe oder um ein Bauteil eines Hybridantriebsstrangs oder einer einfachen Nasskupplung oder einer Trocken- oder Nassdoppelkupplung handelt, wobei dieses Bauteil eine wie oben definierte Pendeldämpfungsvorrichtung aufweist.
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Der Halter der Pendeldämpfungsvorrichtung kann eines der folgenden Elemente sein:
- - eine Abdeckung des Bauteils,
- - eine Führungsscheibe des Bauteils,
- - eine Phasenscheibe des Bauteils oder
- - ein Halter, der sich von der Abdeckung, der Führungsscheibe und der Phasenscheibe unterscheidet.
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Gegenstand der Erfindung ist auch gemäß einem weiteren ihrer Aspekte ein Fahrzeugantriebsstrang, der Folgendes aufweist:
- - einen Verbrennungsmotor zum Antreiben des Fahrzeugs, insbesondere mit zwei, drei oder vier Zylindern, und
- - ein wie oben definiertes Bauteil.
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Die Erfindung wird beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung eines nicht einschränkenden Beispiels zu deren Ausführung und bei der Betrachtung der beigefügten Zeichnung besser verstanden. Darin zeigen:
- - 1 schematisch eine Pendeldämpfungsvorrichtung, bei der die Erfindung angewandt wird,
- - 2 einen Schnitt eines Rollorgans gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- - 3 bis 6 einzeln verschiedene Varianten des ersten Teils des Rollorgans aus 2,
- - 7 und 8 eine Explosionsansicht bzw. eine Ansicht im zusammengefügten Zustand einer Pendeldämpfungsvorrichtung mit einem Rollorgan gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
- - 9 bis 11 das Rollorgan der 7 und 8 in verschiedenen Zuständen und
- - 12 ein Rollorgan gemäß einer Variante des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung und
- - 13 einzeln im Schnitt eine weitere Variante des Rollorgans aus 2 und
- - 14 im Schnitt ein Rollorgan gemäß einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung und
- - 15 und 16 einzeln eine weitere Variante des Rollorgans gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
- - 17 ein Beispiel für eine Form eines elastischen Elements und
- - 18 bis 24 einzeln verschiedene in dem zweiten Teil des Rollorgans integrierte elastische Elemente gemäß Varianten des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung und
- - 25 einzeln im Schnitt eine weitere Variante des Rollorgans von 2 und
- - 26 bis 34 Varianten mit einer pyramidenförmigen Schraubenfeder.
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In 1 ist eine Pendeldämpfungsvorrichtung 1 gezeigt.
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Die Dämpfungsvorrichtung 1 ist vom Typ Pendeloszillator. Die Vorrichtung 1 kann insbesondere ein Kraftfahrzeugübertragungssystem ausstatten und dabei z.B. in einem nicht gezeigten Bauteil eines derartigen Übertragungssystems integriert sein, wobei es sich bei diesem Bauteil z.B. um ein Zweimassenschwungrad, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler oder eine Kupplungsreibscheibe handelt.
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Dieses Bauteil kann Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs sein, wobei diese Gruppe einen Verbrennungsmotor umfasst, der insbesondere zwei, drei oder vier Zylinder aufweist.
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In 1 befindet sich die Vorrichtung 1 in der Ruhestellung, d.h. sie filtert keine Torsionsschwingungen, die aufgrund der Ungleichförmigkeiten des Verbrennungsmotors von der Antriebskette übertragen werden.
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In bekannter Weise kann ein derartiges Bauteil einen Torsionsdämpfer mit mindestens einem Eingangselement, mindestens einem Ausgangselement und Organen zur elastischen Rückstellung mit Umfangswirkung aufweisen, welche zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement angeordnet sind.
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Im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden die Begriffe „Eingang“ und „Ausgang“ in Bezug auf die Übertragungsrichtung des Drehmoments von dem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs zu dessen Rädern definiert.
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Die Vorrichtung 1 weist bei dem betrachteten Beispiel Folgendes auf:
- - einen Halter 2, der um eine Achse X drehbar ist, und
- - mehrere Pendelkörper 3, die in Bezug auf den Halter 2 beweglich sind.
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Gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung, die weiter unten beschrieben sind, ist der Halter 2 ein einzelner Halter. In 1 ist darüber hinaus zu sehen, dass drei Pendelkörper 3 vorgesehen sind, die gleichmäßig am Umfang der Achse X verteilt sind.
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Der Halter 2 der Dämpfungsvorrichtung 1 kann aus folgenden Elementen zusammengesetzt sein:
- - einem Eingangselement des Torsionsdämpfers,
- - einem Ausgangselement,
- - einem Phasenzwischenelement, das zwischen zwei Federreihen des Dämpfers angeordnet ist, oder
- - einem Element, das mit einem der vorgenannten Elementen drehfest verbunden ist und von diesen getrennt ist, wobei es sich dann z.B. um einen Halter handelt, der zu Vorrichtung 1 gehört.
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Der Halter 2 ist insbesondere eine Führungsscheibe oder eine Phasenscheibe. Bei dem Halter kann es sich auch um ein anderes Element handeln, z.B. um einen Flansch des Bauteils.
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Bei den betrachteten Beispielen 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 1 zu sehen ist, weist bei den betrachteten Beispielen jeder Pendelkörper 3 Folgendes auf:
- - zwei Pendelmassen 5, wobei sich jede Pendelmasse 5 axial gegenüber einer Seite 4 des Halters 2 erstreckt, und
- - zwei Verbindungsorgane 6, die die beiden Pendelmassen 5 fest miteinander verbinden.
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Die Verbindungsorgane 6, die auch als „Stege“ bezeichnet werden, sind bei den betrachteten Beispielen winkelmäßig versetzt.
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Bei dem Beispiel von 1 ist jedes Verbindungsorgan 6 mit den Pendelmassen 5 fest verbunden, wobei es über eines seiner Enden mit Kraft in eine Öffnung 17 eingesetzt ist, die in einer der Pendelmassen 5 ausgebildet ist. Bei nicht gezeigten Varianten kann jedes Verbindungsorgan 6 mit jeder Pendelmasse 5 verschraubt oder vermietet sein, oder jedes Ende eines Verbindungsorgans 6 ist über eine Schweißverbindung fest mit einer der Pendelmassen 5 fest verbunden.
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Die Vorrichtung 1 weist auch Rollorgane 11 auf, die die Verlagerung der Pendelkörper 3 in Bezug auf den Halter 2 führen. Bei den Rollorganen 11 handelt es sich hier um Rollen, die mehrere unterschiedliche aufeinanderfolgende Durchmesser haben oder nicht. Jedes Rollorgan 11 hat somit eine Längsachse Y, die parallel zur Drehachse X des Halters 2 verläuft. Diese Rollorgane 11 werden weiter unten ausführlicher beschrieben.
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Bei dem beschriebenen Beispiel wird die Bewegung jedes Pendelkörpers 3 in Bezug auf den Halter 2 von zwei Rollorganen 11 geführt.
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Jedes Rollorgan 11 ist in einem Fenster 19 aufgenommen, das im Halter 2 ausgebildet ist. Bei den betrachteten Beispielen nimmt jedes Fenster 19 nur ein Rollorgan 11 auf.
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Jedes Rollorgan wirkt zum einen mit einer Rollbahn 12 zusammen, die mit dem Halter 2 fest verbunden und hier durch einen Abschnitt des Rands des Fensters 19 gebildet ist, und zum anderen mit einer Rollbahn 13, die mit dem Pendelkörper 3 fest verbunden und durch einen Abschnitt des radial äußeren Rands des Verbindungsorgans 6 definiert ist.
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Die Vorrichtung 1 weist auch Anschlagdämpfungsorgane 20 auf, die in den 1 und 7 zu sehen sind. In den beschriebenen Beispielen ist ein und demselben Verbindungsorgan 6 ein einzelnes Anschlagdämpfungsorgan zugeordnet, wobei dieses einzelne Anschlagdämpfungsorgan die Stöße zwischen Pendelkörper 3 und Halter 2 dämpft:
- - am Ende einer Verlagerung dieses Pendelkörpers 3 in trigonometrischer Richtung ausgehend von der Ruheposition, um eine Torsionsschwingung zu filtern, und
- - am Ende einer Verlagerung dieses Pendelkörpers in nicht trigonometrischer Richtung ausgehend von der Ruheposition, um eine Torsionsschwingung zu filtern, und
- - bei einem radialen Sturz des Pendelkörpers, z.B. bei Stillstand des Fahrzeugverbrennungsmotors.
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Wie z.B. in 7 zu sehen ist, können Gleitbacken 22 vorgesehen sein, wobei hier von jeder Pendelmasse 5 eine Gleitbacke getragen wird, um die axialen Stöße zwischen Pendelmassen und Halter zu dämpfen.
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Anhand der 2 bis 12 werden nun zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung ausführlicher beschrieben, die das Ausüben einer axialen Klemmung durch jedes Rollorgan 11 auf den Pendelkörper 3 ermöglichen, dessen Verlagerung es führt, um eine radiale und/oder winkelmäßige relative Verlagerung zwischen diesem Rollorgan 11 und dem Verbindungsorgan 6 dieses Pendelkörpers, auf dem es rollt, bei einem Stillstand des Verbrennungsmotors oder des Elektromotors des Fahrzeugs zu begrenzen, sogar zu verhindern.
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Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das anhand der 2 bis 6 beschrieben ist, weist das Rollorgan 11 ein elastisches Element 30 auf, das in diesem Rollorgan untergebracht ist. Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel wird somit der Umfang des Rollorgans 11 nicht von dem elastischen Element 30 definiert.
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Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel umfasst das Rollorgan 11 einen ersten Teil 32 und einen zweiten Teil 33. Der erste Teil 32 definiert das Ende des Rollorgans 11, das gegenüber der ersten Pendelmasse 5 des Pendelkörpers 3 angeordnet ist, während der zweite Teil 33 das Ende des Rollorgans 11 definiert, das gegenüber der zweiten Pendelmasse 5 dieses Pendelkörpers 3 angeordnet ist.
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Bei dem betrachteten Beispiel sind sowohl der erste Teil 32 als auch der zweite Teil 33 hohl und haben in der Ebene von 2 die Form eines C. Der erste Teil 32 weist somit eine Rückwand 35 auf, die das Ende des Rollorgans definiert, das gegenüber der ersten Pendelmasse 5 angeordnet ist und an dieser ersten Pendelmasse 5 reiben kann. Ausgehend von dieser Rückwand 35 erstreckt sich eine Seitenwand 36 zur zweiten Pendelmasse 5 hin. Ebenso weist der zweite Teil 33 bei dem betrachteten Beispiel eine Rückwand 38 auf, die das Ende des Rollorgans definiert, das gegenüber der zweiten Pendelmasse 5 angeordnet ist. Ausgehend von dieser Rückwand 38 erstreckt sich eine Seitenwand 39 zur ersten Pendelmasse 5 hin. In 2 ist festzustellen, dass die Seitenwand 36 des ersten Teils zylindrisch ist und eine Außenfläche aufweist, die abwechselnd auf der ersten Rollbahn 12 und auf der zweiten Rollbahn 13, die oben genannt sind, rollt.
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Wie in 2 gezeigt ist, definiert der erste Teil 32 einen Hohlraum 40, und der zweite Teil 33 definiert einen Hohlraum 42. Der Hohlraum 40 nimmt einen Bruchteil des zweiten Teils 33, jedoch auch einen Abschnitt des elastischen Elements 30 auf, von dem ein anderer Abschnitt im Hohlraum 42 aufgenommen ist. Jeder dieser Abschnitte des elastischen Elements 30 kann im entsprechenden Hohlraum 40, 42 befestigt sein. Die Außenfläche des Bruchteils des zweiten Teils 33, der im Hohlraum 40 aufgenommen ist, reibt z.B. an der Innenfläche, die der Seitenwand 36 des ersten Teils 32 gegenüberliegt.
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Es werden nun anhand der 3 bis 6 verschiedene Varianten des ersten Teils 32 des Rollorgans 11 beschrieben. In 3 ist die Rückwand 35 eben und massiv, d.h. sie weist kein Loch und keine Erhöhung auf. In 4 ist die Rückwand 35 weiterhin massiv, hat jedoch eine gestufte Form, wobei ihr Mittelbereich 44 näher am zweiten Teil 33 des Rollorgans 11 liegt als der Rest dieser Rückwand 35. In 5 ist die Rückwand 35 eben, weist jedoch ein Durchgangsloch 50 auf.
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Der erste Teil 32 der 3 bis 5 weist eine Seitenwand 36 mit konstanter Dicke auf. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, wie dies in 6 gezeigt ist, in der diese Seitenwand mit zunehmendem Abstand zur Rückwand 35 dünner wird. In weiteren nicht gezeigten Varianten können die ersten Teile 32 der 3 bis 5 mit einer Seitenwand 36 versehen sein.
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Als Variante oder Zusatz kann der zweite Teil 33 des Rollorgans 11 ähnlich wie eben anhand der 3 bis 6 beschrieben ausgebildet sein.
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In 2 ist das elastische Element 30 eine Schraubenfeder, wobei andere Ausführungen möglich sind.
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Dieses elastische Element 3 rückt den ersten Teil 32 axial von dem zweiten Teil 33 weg, so dass jeder dieser Teile 32, 33 an der Pendelmasse 5 des Pendelkörpers 3 reibt, gegenüber der er angeordnet ist.
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Gemäß den 3 bis 6 kann die Seitenwand 36 eine Dicke von mindestens 1,5 mm haben, wobei diese Dicke bis zur Hälfte der axialen Abmessung des Rollorgans 11 betragen kann.
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Es wird nun anhand der 7 bis 12 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
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Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist das elastische Element nicht mehr innerhalb des Rollorgans 11 angeordnet, dieses elastische Element 30 definiert stattdessen einen Teil des Umfangs des Rollorgans 11.
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Der erste Teil 32 ist im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel, das oben beschrieben wurde, nicht mehr einstückig. Dieser erste Teil weist hier ein erstes Einraststück 50a und ein Rollstück 51 auf. Das Rollstück 51 ist hier hohl und erstreckt sich zwischen einer zylindrischen Außenfläche 52 und einer zylindrischen Innenfläche 53. Die zylindrische Außenfläche 52 rollt bei dem beschriebenen Beispiel abwechselnd auf der ersten Rollbahn 12 und auf der zweiten Rollbahn 13. Die zylindrische Innenfläche definiert eine Aufnahme 60, die später beschrieben ist.
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Der zweite Teil 33 ist hier einstückig und definiert ein zweites Einraststück. Bei dem betrachteten Beispiel bestehen das erste und das zweite Einraststück aus Kunststoff, während das Rollstück 51 aus Stahl besteht.
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In den 8 und 9 ist festzustellen, dass das elastische Element 30 lokal den Umfang des Rollorgans 11 zwischen dessen erstem Teil 32 und zweitem Teil 33 definiert.
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Das elastische Element 30 ist hier eine Scheibe, die zwischen dem ersten Teil 32 und dem zweiten Teil 33 zusammengedrückt wird, wenn die axiale Klemmkraft ausgeübt wird. Wie in den 8 und 9 zu sehen ist, weist das Rollorgan axial nacheinander Folgendes auf: das erste Einraststück 50a, das Rollstück 51, das elastische Element 30 und das zweite Einraststück 33.
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Diese Scheibe 30 weist hier einen ringförmigen Mittelteil 68 auf, ausgehend von dem sich mehrere Arme 69 radial nach außen erstrecken. Diese Arme 69 sind gleichmäßig um die Längsachse Y des Rollorgans verteilt.
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Das erste Einraststück 50a und das zweite Einraststück 33 sind bei dem betrachteten Beispiel so ausgebildet, dass sie zusammen eine lösbare Rastverbindung durch das Rollstück 51 bilden. Das erste Einraststück 50a und das zweite Einraststück 33 weisen hier eine axiale Verlängerung auf, die sich in die Aufnahme 60 erstreckt und Haken 70 und Ösen 71 aufweist, so dass diese lösbare Rastverbindung hergestellt wird. Durch die axiale Abmessung jeder Öse 71 kann ein axiales Anschlagen des Hakens 70 an dem Rand dieser Öse, der von dem diesen Haken 70 tragenden Einraststück am weitesten entfernt ist, verhindert werden.
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Als Variante kann ein Stück 50a, 33 einen einzelnen Haken 70 bzw. eine einzelne Öse 71 aufweisen.
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Die 10 und 11, in denen die Scheibe 30 nicht dargestellt ist, zeigen, dass eine relative Bewegung zwischen dem ersten Einraststück 50a und dem zweiten Einraststück 33 möglich ist, auch wenn die Haken 70 in den Ösen 71 aufgenommen sind. Die Amplitude dieser relativen Bewegung wird durch die axiale Abmessung der Ösen 71 bestimmt.
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Gemäß dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel drückt das elastische Element 30 das zweite Einraststück 33 gegen die zweite Pendelmasse 5 des Pendelkörpers 3. Dieses zweite Einraststück 33 hat eine zur Achse Y orthogonale Fläche, die gegen die zweite Pendelmasse 5 reibt, um die axiale Klemmung auszuüben.
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Bei all dem Vorhergehenden kann jedes Rollorgan 11 eine Masse in der Größenordnung von 3 g bis 11 g, z.B. von 10 g haben, und die axiale Klemmung kann einer Tangentialkraft in der Größenordnung von 0,5 N entsprechen.
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12 zeigt eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem das Rollorgan 11 kein erstes Einraststück 50a aufweist. Die Haken 70 des zweiten Einraststücks 33 wirken hier direkt mit der Wand einer Erhöhung 75 zusammen, die im Rollstück 51 ausgebildet ist.
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In weiteren Beispielen weist die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 zwei Halter 2 auf, die axial versetzt und fest miteinander verbunden sind. Ein Pendelkörper 3 ist axial zwischen diesen beiden Haltern 2 aufgenommen, und seine Verlagerung in Bezug auf die Halter 2 wird von zwei Rollorganen 11 geführt. Jedes davon ist mit einem elastischen Element 30 versehen, das es ermöglicht, dass von jedem Rollorgan 11 eine axiale Klemmung auf die Halter 2 ausgeübt wird.
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Wie in den 13 und 14 gezeigt, definiert der erste Teil 32 einen Hohlraum 40 und der zweite Teil 33 einen Hohlraum 42. Der Hohlraum 40 nimmt einen ersten Abschnitt des elastischen Elements 30 auf, und der Hohlraum 42 nimmt einen zweiten Abschnitt des elastischen Elements 30 auf. Jeder dieser Abschnitte des elastischen Elements 30 kann im entsprechenden Hohlraum 40, 42 befestigt sein.
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Als Alternative kann auch eine unabhängige Rollbewegung der beiden Teile 32, 33 zueinander möglich sein, wobei das elastische Element 30 dann nur in einem der Hohlräume 40, 42 befestigt sein kann. Als Variante kann das elastische Element 30 auch lediglich durch die Seitenwände 36, 39 und durch die Kraft, die es auf die Bodenwände 35 ausübt, gehalten sein. Eine Außenfläche 45, 46 kann sich ausgehend von den Enden der Seitenwände 36 bzw. 39 radial erstrecken. Die Außenfläche 45 der Seitenwand 36 liegt der Außenfläche 46 der Seitenwand 39 gegenüber.
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Bei dem in den 13 und 14 dargestellten Beispiel weist das Rollorgan 11 mindestens eine Gleitbacke 47, 48 und vorzugsweise Gleitbacken 47, 48 auf. Die Gleitbacken 47, 48 können aus Kunststoff bestehen. Jede Gleitbacke 47, 48 kann mit dem ersten bzw. dem zweiten axialen Ende fest verbunden sein. Die Gleitbacken 47, 48 verhindern den direkten Kontakt zwischen dem Rollorgan 11 und mindestens einer der Pendelmassen 5. Die Geräusche und der Verschleiß werden weiter verringert.
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Diese Variante des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung kann mit den anhand der 3 bis 6 beschriebenen Varianten kombiniert werden.
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Wie in den 15 und 16 dargestellt, definiert der ersten Teil 32 eine hohle Fläche. Dazu kann der erste Teil 32 den Hohlraum 40 aufweisen, der axial ausmündet. Das elastische Element 30 ist an der Außenfläche 45 des ersten Teils 32 des Rollorgans 11 befestigt. Die Außenfläche 45 bildet einen Außenrand der hohlen Fläche des ersten Teils 32. Das elastische Element 30 ist somit drehfest mit dem ersten Teil 32 des Rollorgans 11 verbunden. Der zweite Teil 33 des Rollorgans 11 ist unverlierbar am elastischen Element 30 befestigt. Der zweite Teil 33 ist insbesondere unverlierbar in der Mitte 31 des elastischen Elements 30 angeordnet. Der Hohlraum 40 des ersten Teils 32 des Rollorgans 11 ist dazu geeignet, das elastische Element 30 und den zweiten Teil 33 des Rollorgans 11 zumindest teilweise aufzunehmen. Der zweite Teil 33 des Rollorgans 11 weist anstelle eines Hohlraums eine Ausstülpung 40 auf. Die Ausstülpung 49 ist dazu geeignet, in der Mitte 31 des elastischen Elements 30 aufgenommen zu sein. Die Ausstülpung 49 kann mit Kraft in die Mitte 31 des elastischen Elements 30 eingesetzt werden.
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Der Außendurchmesser D1 des zweiten Teils 33 des Rollorgans ist kleiner als der Innendurchmesser D2 des ersten Teils 32 des Rollorgans 11.
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17 zeigt ein elastisches Element 30. Das dargestellte elastische Element 30 ist insbesondere eine Scheibe mit zwei Armen 69. Das elastische Element 30 weist in seiner Mitte 31 ein Loch auf, um den zweiten Teil 33 des Rollorgans 11 aufnehmen zu können.
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Es werden nun anhand der 18 bis 24 verschiedene Varianten des zweiten Teils 33 des Rollorgans 11 beschrieben. In diesen Beispielen ist der zweite Teil 33 des Rollorgans 11 ringförmig. Der Mittelteil 68 des elastischen Elements 30, der hier vereinfacht dargestellt ist, ist dazu geeignet, als Verbindungsstück für den ersten Teil 32 zu dienen. Der erste Teil 32 weist das Rollstück 51 auf. Das Rollstück 51 kann eine zylindrische Außenfläche 52 aufweisen.
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In 18 sind die beiden Arme 69 des elastischen Elements 30, die in dem zweiten Teil 33 des Rollorgans 11 integriert sind, „S“-förmig. Die beiden Arme 69 können auf der einen und auf der anderen Seite des Mittelteils 68 angeordnet sein.
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In 19 weist das im zweiten Teil 33 des Rollorgans 11 integrierte elastische Element 30 weiterhin „S“-förmige Arme 69 auf, die jedoch die Form eines „langgestreckten S“ haben. Das elastische Element 30 weist beispielsweise fünf Arme 69 auf, die gleichmäßig um den Mittelteil 68 verteilt sind.
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In 20 zeichnen die Arme 69 jeweils einen Kreisbogen. Das elastische Element 30 weist zwei Arme auf, die auf der einen und auf der anderen Seite des Mittelteils 68 angeordnet sind.
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In 21 weisen die Arme 69 eine Falte 67 auf und es sind fünf Arme 69 vorhanden, die gleichmäßig um den Mittelteil 68 verteilt sind.
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Der verbindende Mittelteil 68 kann wie in den 19 bis 21 gezeigt eine mittlere Ausstülpung 66 aufweisen. Die Zeichnungen sind allgemeine Zeichnungen, wobei die Verbindung wie in den 8 bis 10 oder 22 beschrieben ausgebildet sein kann.
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22 zeigt ein System zum Einrasten des Mittelteils 68 des elastischen Elements 30 am ersten Teil 32 des Rollorgans 11. Die Rückwand 35 ist massiv, sie hat jedoch eine gestufte Form. Der Mittelbereich 44 der Rückwand 35 kann näher am zweiten Teil 33 des Rollorgans 11 liegen als der Rest dieser Rückwand 35. Der Mittelbereich 44 hat die Form eines ringförmigen Hakens 56, so dass er den Mittelteil 68 des Federelements 30 aufnehmen und unverlierbar halten kann.
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In den 23 und 24 weist das im zweiten Teil 33 des Rollelements 11 integrierte elastische Element 30 Arme 69 auf. Mehrere Arme 69 erstrecken sich ausgehend von dem Mittelteil 68 radial nach außen. Diese Arme 69 sind gleichmäßig um die Längsachse Y des Rollorgans 11 verteilt.
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25 zeigt eine Schnittansicht einer Variante eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Der zweite Teil 33 weist keinen Hohlraum mehr auf, sondern eine Nase auf, die die Rückwand 35 bildet. Die Rückwand 35 hat eine gestufte Form, wobei ihr Mittelbereich 44 näher am ersten Teil 32 des Rollorgans 11 liegt als der Rest dieser Rückwand 35. Der Mittelbereich 44 dient zum Einrasten für das elastische Element 30. Das elastische Element 30 ist als pyramidenförmige Schraubenfeder gezeigt.
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26, eine Schnittansicht, und 27, eine perspektivische Ansicht, zeigen eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Der zweite Teil 33 des Rollorgans weist keine Rückwand mehr auf, und die Seitenwand ist im ersten Teil 32 des Rollorgans 11 integriert. Das elastische Element ist als pyramidenförmige Schraubenfeder dargestellt. Es ist an seiner Basis 34 zwischen dem ersten Teil 32 und dem zweiten Teil 33 des Rollorgans 11 gehalten. Die Spitze 37 des elastischen Elements 30 kann mit dem Pendelkörper 3 in Kontakt sein, indem eine axiale Klemmkraft auf den Pendelkörper ausgeübt wird.
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Die 28, 29, 30 stellen eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung analog zu den 26 und 27 dar. Lediglich das elastische Element 30, die pyramidenförmige Schraubenfeder, ist an seiner Spitze 37 in einer Senkung 34a gehalten, die zwischen dem ersten Teil 32 und dem zweiten Teil 33 des Rollorgans 11 ausgebildet ist. Die Basis 34 des elastischen Elements ist mit dem Pendelkörper 3 in Kontakt, indem eine axiale Klemmkraft auf den Pendelkörper ausgeübt wird.
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31 stellt einzeln eine pyramidenförmige Schraubenfeder gemäß den 28 bis 30 dar. Der Draht, aus dem die pyramidenförmige Schraubenfeder besteht, kann wie in den 29 bzw. 28 gezeigt rund oder flach sein.
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Die 32 bis 33 stellen Varianten der letzten Ausführungsbeispiele für ein Rollorgan 11 mit zylindrischen Flächen mit unterschiedlichem Durchmesser dar.
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Die Erfindung ist nicht auf die soeben beschriebenen Beispiele beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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