WO2014019582A1 - Rolle für eine pendelmasse eines fliehkraftpendels - Google Patents

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roller
flywheel
mass
centrifugal pendulum
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Michael KÜHNLE
Peter Wahl
Stephan Maienschein
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • Y10T74/2132—Structural detail, e.g., fiber, held by magnet, etc.

Definitions

  • the invention relates to a roller for a pendulum mass of a centrifugal pendulum for a motor vehicle, preferably with internal combustion engine, and a friction clutch and a motor vehicle with centrifugal pendulum.
  • a centrifugal pendulum is used in friction clutches to suppress the transmission of undesirable vibrations, usually from the internal combustion engine, to the driven system in predetermined frequency ranges.
  • a centrifugal pendulum is provided in the prior art by a flywheel and a plurality of pendulum masses, wherein the pendulum masses are suspended so movable that they erase the vibrations occurring in a specific resonance range. So far, a flywheel was used to which the majority of pendulum masses mounted laterally, for example riveted, were.
  • the individual pendulum masses are about 3 mm deep and the corresponding flywheel also, so that summed with the columns to be provided for a free mobility, the total depth to about 10 mm.
  • Such an arrangement is disadvantageous especially in friction clutches for small vehicles, because in small vehicles, the components must have very small dimensions.
  • the present invention has the object, at least partially overcome the known from the prior art disadvantages.
  • the object is solved by the features of the independent claims.
  • Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
  • the invention relates to a roller for a pendulum mass of a centrifugal pendulum, which has a rolling portion and a first holding portion and a second holding portion, wherein the holding portions have a larger diameter than the rolling portion and wherein the roller has a width which is less than or equal to a first Depth of the centrifugal pendulum is.
  • the roller is adapted to be placed between a pendulum mass and the bearing surface of a flywheel of the centrifugal pendulum, so that the pendulum mass performs a predefined repayment movement due to incoming vibration.
  • the pendulum mass rolls over the rolling section of the roller.
  • the holding sections are with their enlarged diameter, the pendulum mass laterally, so axially, out, so that the pendulum mass is held in the flywheel. These holding sections can also be used as boron de be designated.
  • two (or more) rollers are used per pendulum mass.
  • At least one chamfer is provided on the flywheel and / or the at least one pendulum mass, in which at least one of the holding portions is retractable such that the total depth of the centrifugal pendulum of the first depth, ie the maximum thickness corresponds.
  • the total depth is therefore not increased by the axial extent of the roller (s).
  • the roller is formed in two parts and the first holding portion formed integrally with a first part of the roller and the second holding portion integral with a second part of the roller.
  • the assembly in the two-part embodiment may be facilitated by, for example, a blind rivet is used for connecting the two parts and for attaching the blind rivet must be accessed only on one side of the roll.
  • the roller is integrally formed.
  • This one-piece construction allows a particularly simple and inexpensive production of the role. Through an insertion in the pendulum mass and / or flywheel, the role can be mounted very easily.
  • the centrifugal pendulum pendulum at least one of the holding portions is introduced after assembly. This can be dispensed with an insertion.
  • the roller with at least one further role, preferably of the same type, in the installation in a centrifugal pendulum pendulum is connectable.
  • a roller can be used particularly well, which can be connected to one (or two) adjacent roller (s).
  • the connection can be made cohesive, positive or non-positive, with particular preference a non-destructively releasable connection is used, such as a compression or a multiple roles penetrating rivet.
  • a centrifugal pendulum for a motor vehicle preferably with an internal combustion engine, which has at least one pendulum mass and a flywheel with a momentum axis, with a first depth and with two lateral surfaces, wherein the flywheel in at least one of the surfaces has at least one opening in which at least one pendulum mass can be arranged axially fixed movable.
  • a roller according to the invention as described in this document can be used in the centrifugal pendulum according to the invention.
  • the centrifugal pendulum is particularly suitable for motor vehicles with internal combustion engine to isolate the inevitably occurring vibrations from the internal combustion engine of the drive system of the motor vehicle. This not only increases the comfort for the vehicle user, but also spares the subsequently arranged components in the drive train.
  • the at least one pendulum mass is movably fixed to the flywheel so that it is axially secured and can oscillate in the plane normal to the flywheel along a predetermined curve.
  • the momentum axis is the axis of rotation of the friction clutch, so that the flywheel rotates about the axis of rotation of the friction clutch.
  • the flywheel has a depth in the axial direction, which is for example 3 mm. The depth is limited by the two side surfaces of the flywheel.
  • the flywheel now has on at least one of the two surfaces an opening in which the at least one pendulum mass can be introduced.
  • the opening is designed so that the pendulum mass can perform the design according to the movement in the plane. The arrangement of the pendulum mass in the opening, the total depth of the centrifugal pendulum is reduced.
  • the opening penetrates the flywheel through both surfaces axially, in particular a pendulum arranged in the opening has a second depth which is equal to or smaller than the first depth of the flywheel, so that the pendulum disposed in the opening maximum closes on both sides with the two surfaces of the flywheel.
  • the opening is not just a depression in the flywheel, but completely penetrates the flywheel in the axial direction.
  • the at least one pendulum mass in the opening can be arranged such that the total depth of the centrifugal pendulum is further reduced.
  • the at least one pendulum mass to a second depth which is equal to or smaller than the first depth of the flywheel, so that the at least one pendulum mass does not protrude beyond the surfaces of the flywheel. For example, with a 4 mm flywheel, the overall depth of the assembly would be off
  • centrifugal pendulum pendulum mass forms a plurality of first stops and the flywheel for the pendulum mass a corresponding number of second stops, wherein between the first stops and the second stops each at least one roller is arranged.
  • the first and second stops are arranged in the radial direction of the centrifugal pendulum and are opposite each other.
  • the stops for a specific frequency design according to curvy contact surfaces, which force a repayment vibration of the pendulum mass means of the rollers.
  • a respective pendulum mass oscillates both around its own center of gravity and around the flywheel axis of the centrifugal pendulum.
  • the at least one opening is designed as a radial indentation, which forms a constricted junction on the outside of the flywheel through the formation of the first stops.
  • the opening to the radius is open to the outside.
  • a holding plate is arranged, which secures the pendulum mass in at least one axial direction of the flywheel.
  • the pendulum mass By placing a retaining plate on one side of the pendulum mass, the pendulum mass can be secured axially in one direction on the flywheel.
  • the pendulum mass holding plates are provided on both sides, which fix the pendulum mass axially on both sides in the flywheel. These retaining plates also increase the entire vibration mass of the centrifugal pendulum.
  • the flywheel provides an axial fixation of the at least one pendulum mass, wherein at least part of the fixation is formed in particular by a plate arranged on the flywheel disc.
  • the pendulum mass is secured at least on one side and preferably on both sides in the opening of the flywheel.
  • the fuse can be formed by closing the opening on one side or both sides by means of a sheet metal disc.
  • the rollers are fixed to the at least one retaining plate.
  • the rollers are fixed to the at least one retaining plate, which is arranged on the pendulum mass and secures this axially at least on one side.
  • the rollers may be arranged on a fixed axis, or alternatively freely movable between the attacks.
  • centrifugal pendulum mass at least one of the pendulum masses is movably supported by means of a roller according to the above description and at the same time fixed axially.
  • the flywheel and / or at least one of the pendulum masses is provided with a chamfer, so that at least one of the holding portions in the first depth of the flywheel can be sunk and does not protrude beyond the lateral surface of the flywheel.
  • the rollers are fixed between two retaining plates, which are arranged on both sides of the pendulum mass and this secure axially on both sides.
  • the rollers are produced by sheet metal stamping.
  • the rolls produced by sheet metal stamping are particularly cost-effective.
  • the rollers are produced by sheet metal stamping of the retaining plates on the pendulum mass. This reduces the number of components and facilitates assembly.
  • a friction clutch for detachably connecting an output shaft to a drive train, which has at least the following components:
  • At least one dual-mass flywheel wherein at least one of the preceding components comprises a centrifugal pendulum according to one of the preceding claims.
  • the centrifugal pendulum proposed here can be used in various components of a drive train. It can replace it as a separate component, for example, a dual-mass flywheel, or integrated in one of the above components be.
  • a friction pack is provided in the friction clutch, which has at least one pressure plate and at least one corresponding clutch disc. The pressure plate can be pressed against the clutch disc, whereby a frictional force is generated. The frictional force makes it possible to transmit torque from the pressure plate to the clutch disc and vice versa.
  • a two-mass flywheel is provided for smoothing the resulting vibrations, which has two masses that oscillate in opposite directions.
  • a central web which is a pressure plate for two independent Reibwovene. All these possible components of a friction clutch have in common that they at least temporarily perform the rotation of the friction clutch, and are therefore suitable in principle for use as a flywheel. Thus, such a friction clutch can be made very flat overall and at the same time have very good vibration isolation properties due to the integrated centrifugal force pendulum.
  • centrifugal pendulum With the centrifugal pendulum described above, it is possible to integrate the function of the centrifugal pendulum in at least one of these components, without affecting their respective main function. In addition, the components do not have to be made significantly larger because the proposed centrifugal pendulum has a particularly shallow total depth.
  • a motor vehicle which has a drive unit with an output shaft, a drive train and a friction clutch according to the above description, wherein in particular the drive unit in the motor vehicle is arranged in front of a driver's cab and transversely to a longitudinal axis of the motor vehicle.
  • the drive unit for example an internal combustion engine or an electric motor
  • the drive unit for example an internal combustion engine or an electric motor
  • the installation space situation for passenger cars of the small car class according to European classification is exacerbated.
  • the units used in a passenger car of the small car class are not significantly reduced compared to passenger cars larger car classes. Nevertheless, the available space in small cars is essential smaller.
  • the centrifugal pendulum pendulum described above is particularly suitable for use in couplings of small size, because in this way the necessary space compared to a friction clutch without centrifugal pendulum is only slightly or not increased.
  • Passenger cars are classified according to vehicle class according to, for example, size, price, weight, power, but this definition is subject to constant change according to the needs of the market.
  • vehicles of the class small cars and microcars are classified according to European classification of the class of subcompact car and in the British market they correspond to the class Supermini, for example, the class City Car.
  • Examples of the micro car class are a Volkswagen Fox or a Renault Twingo.
  • Examples of the small car class are an Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta or Renault Clio.
  • FIGS. show particularly preferred embodiments, to which the invention is not limited.
  • the figures and in particular the illustrated proportions are only schematic. Show it:
  • Fig. 1 one-piece roller with holding sections connected to another roller;
  • Fig. 2 two-part role
  • Fig. 3 two-piece role in installation in a chamfered centrifugal pendulum
  • Fig. 8 a friction clutch with centrifugal pendulums
  • Fig. 9 a motor vehicle with friction clutch.
  • Fig. 1 shows a one-piece roller 20 which is arranged between a flywheel 7 and a pendulum mass 4. About the roller portion 42 a repayment movement of the pendulum mass 4 is possible. About the first holding portion 26 and the second holding portion 27, the pendulum mass 4 is axially fixed in the flywheel 7. The diameter 43 of the holding portions 26, 27 is increased relative to the roller portion 42. The roller 20 is here connected to a further roller 47.
  • a two-part roller 20 is shown, wherein the first holding portion 26 is integrally formed with a first part 45 and the second holding portion 27 and the roller portion 42 is integrally formed with a second part 46.
  • the roller 20 is, for example, positively connected in the manner of a rivet.
  • FIG. 3 another two-part roller 20 is shown, which is arranged between a flywheel 7 and a pendulum mass 4.
  • the rest of the construction is similar to that in FIG. 2.
  • a first chamfer 48 and a second chamfer 49 are provided on the flywheel 7, and a first chamfer 50 and a second chamfer 51 are also provided on the pendulum mass 4, so that the roller 20 has a width 44, which is smaller than or equal to the first depth 9 of the flywheel 7.
  • Fig. 4 shows a centrifugal pendulum 1 with a first opening 12, a second opening 13 and a third opening 14, which are open radially outside the flywheel 8 as a recess.
  • a first pendulum mass 4 a second pendulum mass 5 and a third pendulum mass 6 are arranged.
  • the respective pendulum masses 4, 5, 6 are mounted on a left first stop 16 and a right first stop 17 via a first roller 20 and a second roller 21 and corresponding left second stops 18 and right second stops 19.
  • the pendulum masses 4, 5, 6 axially secured by a retaining plate 22.
  • a centrifugal pendulum 1 is shown laterally in section, wherein it can be seen that the first depth 9 of the flywheel 7 of the second depth 15 of the pendulum mass 4 corresponds.
  • the first pendulum mass 4 does not protrude beyond the first surface 10 and not the second surface 1 1, but is flush.
  • the first retaining plate 22 and the second retaining plate 23 can be seen, which are riveted together on the pendulum mass 4 and secure the pendulum mass 4 axially.
  • Fig. 6 is a section through a centrifugal pendulum 1 is shown, wherein a first roller 20 by means of a first fixation 24 and a second fixation 25 axially with a first shelves 26 and a second shelf 27 is secured.
  • the first pendulum mass 4 rolls over the first roller 20 and is axially secured by the first and second fixation 24 and 25, which are designed as sheets and are fixedly connected to the flywheel 7.
  • Fig. 7 is a similar arrangement of a centrifugal pendulum 1 as shown in Fig. 4, wherein the openings 12, 13, 14 are closed in this embodiment to the outside.
  • a friction clutch 28 is shown, in which an output shaft 29 with a drive train 30 is detachably connectable to each other.
  • the friction clutch 28 is designed here as a double clutch with a first output shaft 40 and a second output shaft 41, which form part of the drive train 30.
  • the first pressure plate 31 can be pressed in the direction of the central web 33, wherein the first clutch disc 34 is clamped.
  • a torque from the output shaft 29 to the first output shaft 40 is transferable.
  • the output shaft 29 has a dual-mass flywheel 36.
  • the first pressure plate 31 and the second pressure plate 32 are each designed as a centrifugal pendulum 1 according to the above description.
  • a motor vehicle 2 is shown with an internal combustion engine 3, wherein the output shaft 29 of the internal combustion engine 3 via a friction clutch 28 with the only purely schematically illustrated drive train 30 is detachably connectable.
  • the internal combustion engine 3 is arranged with its motor axis 39 transversely to the longitudinal axis 39 of the motor vehicle 2 and is located in front of the driver's cab 37.
  • centrifugal pendulum for particularly flat couplings can be built.
  • the total weight of the friction clutch is reduced and facilitates the assembly.

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Description

Rolle für eine Pendelmasse eines Fliehkraftpendels
Die Erfindung betrifft eine Rolle für eine Pendelmasse eines Fliehkraftpendels für ein Kraftfahrzeug, bevorzugt mit Verbrennungskraftmaschine, sowie eine Reibkupplung und ein Kraftfahrzeug mit Fliehkraftpendel. Ein Fliehkraftpendel wird bei Reibkupplungen eingesetzt, um die Übertragung von unerwünschten Schwingungen, in der Regel ausgehend von der Verbrennungskraftmaschine, auf das angetriebene System in vorbestimmten Frequenzbereichen zu unterdrücken.
Ein Fliehkraftpendel wird im Stand der Technik durch eine Schwungscheibe und eine Mehrzahl von Pendelmassen bereitgestellt, wobei die Pendelmassen derart beweglich aufgehängt sind, dass sie in einem speziellen Resonanzbereich die auftretenden Vibrationen tilgen. Bisher wurde dazu eine Schwungscheibe verwendet, an der die Mehrzahl an Pendelmassen seitlich angebracht, zum Beispiel angenietet, wurden. Bei üblichen Reibkupplungen für Kraftfahrzeuge sind die einzelnen Pendelmassen etwa 3 mm tief und die entsprechende Schwungscheibe ebenfalls, so dass mit den vorzusehenden Spalten für eine freie Beweglichkeit die Gesamttiefe sich zu etwa 10 mm summiert. Eine solche Anordnung ist insbesondere bei Reibkupplungen für Kleinfahrzeuge unvorteilhaft, weil bei Kleinfahrzeugen die Komponenten besonders geringe Abmaße haben müssen.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung betrifft eine Rolle für eine Pendelmasse eines Fliehkraftpendels, welche einen Rollabschnitt und einen ersten Halteabschnitt und einen zweiten Halteabschnitt aufweist, wobei die Halteabschnitte einen größeren Durchmesser als der Rollabschnitt aufweisen und wobei die Rolle eine Breite aufweist, die kleiner oder gleich groß wie eine erste Tiefe des Fliehkraftpendels ist.
Die Rolle ist dazu eingerichtet, zwischen einer Pendelmasse und der Lagerfläche einer Schwungscheibe des Fliehkraftpendels angeordnet zu werden, so dass die Pendelmasse infolge einer eingehenden Vibration eine vordefinierte Tilgungsbewegung ausführt. Dabei rollt die Pendelmasse über den Rollabschnitt der Rolle ab. Die Halteabschnitte sind mit ihrem vergrößerten Durchmesser wird die Pendelmasse seitlich, also axial, geführt, so dass die Pendelmasse in der Schwungscheibe gehalten wird. Diese Halteabschnitte können auch als Bor- de bezeichnet werden. Üblicherweise werden zwei (oder mehr) Rollen pro Pendelmasse verwendet. Vorteilhafterweise sind an der Schwungscheibe und/oder der zumindest einen Pendelmasse zumindest eine Fase vorgesehen, in denen zumindest einer der Halteabschnitte derart versenkbar ist, dass die Gesamttiefe des Fliehkraftpendels der ersten Tiefe, also der maximalen Dicke, entspricht. Die Gesamttiefe wird also nicht durch die axiale Erstreckung der Rolle(n) vergrößert. Durch die Verwendung der Rolle ist eine weitere axiale Befestigung für die Pendelmasse nicht notwendig.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Rolle zweiteilig ausgebildet und der erste Halteabschnitt einstückig mit einem ersten Teil der Rolle und der zweite Halteabschnitt einstückig mit einem zweiten Teil der Rolle gebildet.
Durch den zweiteiligen Aufbau kann ein besonderes schmaler Aufbau erreicht werden. Insbesondere bei sehr geringen Platzverhältnissen kann die Montage in der zweiteiligen Ausführungsform erleichtert sein, indem zum Beispiel zum Verbinden der zwei Teile ein Blindniet eingesetzt wird und zur Befestigung des Blindniets nur einseitig auf die Rolle zugegriffen werden muss.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Rolle einstückig ausgebildet.
Dieser einstückige Aufbau erlaubt eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung der Rolle. Durch eine Einführöffnung in der Pendelmasse und/oder Schwungscheibe kann die Rolle auch sehr einfach montiert werden. In einer anderen Variante des Fliehkraftpendels wird zumindest einer der Halteabschnitte erst nach der Montage eingebracht. Dadurch kann auf eine Einführöffnung verzichtet werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Rolle mit zumindest einer weiteren Rolle, bevorzugt gleicher Bauart, im Einbau in einem Fliehkraftpendel verbindbar ist.
Für Fliehkraftpendel mit einer Mehrzahl von parallel angeordneten Pendelmassen kann eine Rolle besonders gut eingesetzt werden, die mit einer (oder zwei) benachbarten Rolle(n) verbindbar ist. Die Verbindung kann stoffschlüssig, formschlüssig oder kraftschlüssig ausgeführt werden, wobei besonders bevorzugt eine nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung verwendet wird, wie zum Beispiel eine Verpressung oder eine mehrere Rollen durchdringende Niet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fliehkraftpendel für ein Kraftfahrzeug, bevorzugt mit Verbrennungskraftmaschine, vorgeschlagen, die zumindest eine Pendelmasse und eine Schwungscheibe mit einer Schwungachse, mit einer ersten Tiefe und mit zwei seitlichen Oberflächen aufweist, wobei die Schwungscheibe in zumindest einer der Oberflächen zumindest eine Öffnung aufweist, in der zumindest eine Pendelmasse axial fixierbar beweglich anordenbar ist.
Insbesondere kann bei eine erfindungsgemäße Rolle wie in diesem Dokument beschrieben im erfindungsgemäßen Fliehkraftpendel zum Einsatz kommen. Das Fliehkraftpendel ist insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungskraftmaschine geeignet, um die zwangsläufig auftretenden Vibrationen ausgehend von der Verbrennungskraftmaschine von dem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs zu isolieren. Hierdurch werden nicht nur der Komfort für den Fahrzeugnutzer erhöht, sondern auch die nachfolgend angeordneten Bauteile in dem Antriebsstrang geschont. Die zumindest eine Pendelmasse ist beweglich an der Schwungscheibe fixiert, so dass sie axial gesichert ist und in der Ebene normal zur Schwungachse entlang einer vorbestimmten Kurve schwingen kann. Die Schwungachse ist dabei die Rotationsachse der Reibkupplung, so dass die Schwungscheibe um die Rotationsachse der Reibkupplung rotiert. Die Schwungscheibe hat dabei eine Tiefe in axialer Richtung, die beispielsweise 3 mm beträgt. Die Tiefe wird von den zwei seitlichen Oberflächen der Schwungscheibe begrenzt. Die Schwungscheibe weist nun an zumindest einer der beiden Oberflächen eine Öffnung auf, in der die zumindest eine Pendelmasse eingebracht werden kann. Die Öffnung ist dabei derart ausgelegt, dass die Pendelmasse die auslegungsgemäße Bewegung in der Ebene ausführen kann. Durch die Anordnung der Pendelmasse in der Öffnung wird die Gesamttiefe des Fliehkraftpendels reduziert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels durchdringt die Öffnung die Schwungscheibe durch beide Oberflächen axial, wobei insbesondere eine in der Öffnung angeordnete Pendelmasse eine zweite Tiefe aufweist, die gleich oder kleiner als die erste Tiefe der Schwungscheibe ist, so dass die in der Öffnung angeordnete Pendelmasse maximal beidseitig mit den beiden Oberflächen der Schwungscheibe abschließt.
Gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels ist die Öffnung nicht bloß eine Vertiefung in der Schwungscheibe, sondern durchdringt die Schwungscheibe in axialer Richtung vollständig. Bei dieser Ausführungsform kann die zumindest eine Pendelmasse in der Öffnung derart angeordnet werden, dass die Gesamttiefe des Fliehkraftpendels noch weiter reduziert wird. Vorteilhafterweise weist die zumindest eine Pendelmasse eine zweite Tiefe auf, die gleich oder kleiner als die erste Tiefe der Schwungscheibe ist, so dass die zumindest eine Pendelmasse nicht über die Oberflächen der Schwungscheibe hinausragt. Beispielsweise bei einer 4 mm tiefen Schwungscheibe wäre die Gesamttiefe der Anordnung aus
Schwungscheibe und Pendelmasse nicht größer als 4 mm. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels bildet eine Pendelmasse eine Mehrzahl an ersten Anschlägen und die Schwungscheibe für die Pendelmasse eine korrespondierende Anzahl an zweiten Anschlägen, wobei zwischen den ersten Anschlägen und den zweiten Anschlägen jeweils zumindest eine Rolle angeordnet ist.
Die ersten und zweiten Anschläge sind in radialer Richtung des Fliehkraftpendels angeordnet und liegen einander gegenüber. Insbesondere weisen die Anschläge für eine spezifische Frequenz auslegungsgemäße kurvige Kontaktflächen auf, welche eine Tilgungsschwingung der Pendelmasse mittels der Rollen erzwingen. Insbesondere schwingt eine jeweilige Pendelmasse sowohl um ihren eigenen Schwerpunkt als auch um die Schwungachse des Fliehkraftpendels. Insbesondere ist die zumindest eine Öffnung als radiale Einbuchtung ausgeführt, die außenseitig der Schwungscheibe durch die Bildung der ersten Anschläge eine verengte Einmündung bildet. Somit ist die Öffnung zum Radius nach außen hin geöffnet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels ist an einer Pendelmasse zumindest einseitig ein Halteblech angeordnet, welches die Pendelmasse in zumindest einer axialen Richtung an der Schwungscheibe sichert.
Durch das Anordnen eines Halteblechs an einer Seite der Pendelmasse kann die Pendelmasse axial in eine Richtung an der Schwungscheibe gesichert werden. Vorteilhafterweise sind beidseitig der Pendelmasse Haltebleche vorgesehen, die die Pendelmasse beidseitig axial in der Schwungscheibe fixieren. Diese Haltebleche erhöhen zudem die gesamte Schwingungsmasse des Fliehkraftpendels.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels stellt die Schwungscheibe eine axiale Fixierung der zumindest einen Pendelmasse bereit, wobei zumindest ein Teil der Fixierung insbesondere durch eine an der Schwungscheibe angeordnete Blechscheibe gebildet ist.
In dieser Ausführungsform wird die Pendelmasse zumindest einseitig und bevorzugt beidseitig in der Öffnung der Schwungscheibe gesichert. Die Sicherung kann durch ein Verschließen der Öffnung einseitig oder beidseitig mittels einer Blechscheibe gebildet werden. Diese Anordnung hat beispielsweise den Vorteil, dass die Schwungscheibe mit ihrer neu gebildeten Oberfläche zum Beispiel in einer Reibkupplung als Reibfläche genutzt werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels sind die Rollen an dem zumindest einen Halteblech fixiert. In dieser vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels sind die Rollen an dem zumindest einen Halteblech fixiert, welches an der Pendelmasse angeordnet ist und dieses zumindest einseitig axial sichert. Dabei können die Rollen auf einer fixierten Achse, oder alternativ frei beweglich zwischen den Anschlägen angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels ist zumindest eine der Pendelmassen mittels einer Rolle gemäß der obigen Beschreibung beweglich gelagert und zugleich axial fixiert.
Durch die Rolle gemäß der obigen Beschreibung ist ein besonders dünner Aufbau möglich, weil auf weitere Haltemittel verzichtet werden kann. Besonders vorteilhaft ist die Schwungscheibe und/oder zumindest eine der Pendelmassen mit einer Fase versehen, so dass zumindest einer der Halteabschnitte in der ersten Tiefe der Schwungscheibe versenkt werden kann und nicht über die seitliche Oberfläche der Schwungscheibe hinausragt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Rollen zwischen zwei Halteblechen fixiert, welche beidseitig der Pendelmasse angeordnet sind und dieses axial beidseitig sichern. Hierdurch wird die Stabilität der Pendelmasse mit den Haltebelchen erhöht und zugleich eine Anordnung der Rollen konstruktiv erleichtert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Fliehkraftpendels sind die Rollen durch Blechstanzen erzeugt. Die durch Blechstanzen erzeugten Rollen sind besonders kostengünstig. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Rollen durch Blechstanzen der Haltebleche an der Pendelmasse erzeugt. Damit wird die Anzahl der Bauteile reduziert und die Montage erleichtert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Reibkupplung zum lösbaren Verbinden einer Abtriebswelle mit einem Antriebsstrang vorgeschlagen, die zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
zumindest eine Anpressplatte;
einen Zentralsteg;
zumindest eine Kupplungsscheibe;
zumindest ein Zweimassenschwungrad, wobei zumindest eine der vorhergehenden Komponenten ein Fliehkraftpendel nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
Das hier vorgeschlagene Fliehkraftpendel kann in verschiedenen Komponenten eines Antriebsstrangs eingesetzt werden. Es kann dabei als getrenntes Bauteil, zum Beispiel ein Zweimassenschwungrad, ersetzen, oder in einer der oben genannten Komponenten integriert sein. Zum lösbaren Verbinden einer Antriebswelle mit einem Antriebsstrang mittels der Reibkupplung ist in der Reibkupplung ein Reibpaket vorgesehen, welches zumindest eine Anpressplatte und zumindest eine korrespondierende Kupplungsscheibe aufweist. Die Anpressplatte kann gegen die Kupplungsscheibe gepresst werden, wobei eine Reibkraft erzeugt wird. Die Reibkraft ermöglicht es, ein Drehmoment von der Anpressplatte auf die Kupplungsscheibe und umgekehrt zu übertragen. Häufig ist zum Glätten der entstehenden Vibrationen ein Zweimassenschwungrad vorgesehen, welches zwei Massen aufweist, die gegenläufig schwingen. In einer Reibkupplung, die als Doppelkupplung ausgeführt ist, ist ein Zentralsteg vorgesehen, welche eine Anpressplatte für zwei unabhängige Reibpakete darstellt. All diese möglichen Komponenten einer Reibkupplung haben gemeinsam, dass sie zumindest zeitweise die Rotation der Reibkupplung ausführen, und daher zur Verwendung als Schwungscheibe grundsätzlich geeignet sind. Somit kann eine solche Reibkupplung insgesamt sehr flach ausgeführt werden und zugleich aufgrund des integrierten Fliehkraftpendels sehr gute Schwingungsisola- tionseigenschaften aufweisen.
Mit dem oben beschriebenen Fliehkraftpendel ist es möglich, die Funktion des Fliehkraftpendels in zumindest eine dieser Komponenten zu integrieren, ohne ihre jeweilige Hauptfunktion zu beeinträchtigen. Darüber hinaus müssen die Komponenten nicht wesentlich größer ausgeführt werden, weil das vorgeschlagene Fliehkraftpendel eine besonders flache Gesamttiefe aufweist.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welche eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle, einen Antriebsstrang und eine Reibkupplung gemäß der obigen Beschreibung aufweist, wobei insbesondere die Antriebseinheit im Kraftfahrzeug vor einer Fahrerkabine und quer zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, eine Kupplung kleiner Baugröße zu verwenden.
Verschärft wird die Bauraumsituation bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Das oben beschriebene Fliehkraftpendel ist für den Einsatz in Kupplungen geringer Baugröße besonders geeignet, weil hierdurch der notwendige Bauraum gegenüber einer Reibkupplung ohne Fliehkraftpendel nur unwesentlich oder gar nicht vergrößert wird. Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht, Leistung eingeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beispielsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen Fox oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.
Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
Fig. 1 : einteilige Rolle mit Halteabschnitten verbunden mit einer weiteren Rolle;
Fig. 2: zweiteilige Rolle;
Fig. 3: zweiteilige Rolle im Einbau in einem gefasten Fliehkraftpendel;
Fig. 4: ein Fliehkraftpendel mit außenseitig geöffneten Öffnungen,
Fig. 5: ein Fliehkraftpendel im Schnitt,
Fig. 6: ein Fliehkraftpendel im Schnitt mit Rollen mit Borde,
Fig. 7: ein Fliehkraftpendel mit geschlossenen Öffnungen,
Fig. 8: eine Reibkupplung mit Fliehkraftpendeln, und
Fig. 9: ein Kraftfahrzeug mit Reibkupplung. Fig. 1 zeigt eine einteilige Rolle 20, die zwischen einer Schwungscheibe 7 und einer Pendelmasse 4 angeordnet ist. Über den Rollenabschnitt 42 wird eine Tilgungsbewegung der Pendelmasse 4 ermöglicht. Über den ersten Halteabschnitt 26 und den zweiten Halteabschnitt 27 wird die Pendelmasse 4 in der Schwungscheibe 7 axial fixiert. Der Durchmesser 43 der Halteabschnitte 26, 27 ist gegenüber dem Rollenabschnitt 42 vergrößert. Die Rolle 20 ist hier mit einer weiteren Rolle 47 verbunden.
In Fig. 2 ist eine zweiteilige Rolle 20 dargestellt, wobei der erste Halteabschnitt 26 einstückig mit einem ersten Teil 45 gebildet ist und der zweite Halteabschnitt 27 sowie der Rollenabschnitt 42 einstückig mit einem zweiten Teil 46 gebildet ist. Hier ist die Rolle 20 beispielsweise formschlüssig nach Art eines Niet gefügt.
In Fig. 3 ist eine weitere zweiteilige Rolle 20 dargestellt, welche zwischen einer Schwungscheibe 7 und einer Pendelmasse 4 angeordnet ist. Der übrige Aufbau ist ähnlich wie in Fig. 2. Hier ist an der Schwungscheibe 7 eine erste Fase 48 und eine zweite Fase 49 und an der Pendelmasse 4 ebenfalls eine erste Fase 50 und eine zweite Fase 51 vorgesehen, so dass die Rolle 20 eine Breite 44 aufweist, die kleiner oder gleich der ersten Tiefe 9 der Schwungscheibe 7 ist.
Fig. 4 zeigt ein Fliehkraftpendel 1 mit einer ersten Öffnung 12, einer zweiten Öffnung 13 und einer dritten Öffnung 14, die radial außenseitig der Schwungachse 8 wie eine Einbuchtung geöffnet sind. In den Öffnungen 12, 13, 14 sind eine erste Pendelmasse 4, eine zweite Pendelmasse 5 und eine dritte Pendelmasse 6 angeordnet. Die jeweiligen Pendelmassen 4, 5, 6 sind über einen linken ersten Anschlag 16 und einen rechten ersten Anschlag 17 über eine erste Rolle 20 und eine zweite Rolle 21 sowie korrespondierenden linken zweiten Anschlägen 18 und rechten zweiten Anschlägen 19 gelagert. Zusätzlich sind die Pendelmassen 4, 5, 6 über ein Halteblech 22 axial gesichert.
In Fig. 5 ist ein Fliehkraftpendel 1 seitlich im Schnitt gezeigt, wobei zu erkennen ist, dass die erste Tiefe 9 der Schwungscheibe 7 der zweiten Tiefe 15 der Pendelmasse 4 entspricht. Somit überragt die erste Pendelmasse 4 nicht die erste Oberfläche 10 und nicht die zweite Oberfläche 1 1 , sondern schließt bündig ab. Hierbei ist das erste Halteblech 22 und das zweite Halteblech 23 zu erkennen, die an der Pendelmasse 4 miteinander vernietet sind und die Pendelmasse 4 axial sichern.
In Fig. 6 ist ein Schnitt durch ein Fliehkraftpendel 1 gezeigt, wobei eine erste Rolle 20 mittels einer ersten Fixierung 24 und einer zweiten Fixierung 25 axial mit einer ersten Borde 26 und einer zweiten Borde 27 gesichert ist. Die erste Pendelmasse 4 rollt über die erste Rolle 20 ab und ist axial durch die erste und zweite Fixierung 24 und 25 gesichert, welche als Bleche ausgeführt sind und mit der Schwungscheibe 7 fest verbunden sind.
In Fig. 7 ist eine ähnliche Anordnung eines Fliehkraftpendels 1 wie in Fig. 4 gezeigt, wobei die Öffnungen 12, 13, 14 bei dieser Ausführungsform nach außen hin geschlossen sind. In Fig. 8 ist eine Reibkupplung 28 gezeigt, bei der eine Abtriebswelle 29 mit einem Antriebsstrang 30 lösbar miteinander verbindbar ist. Die Reibkupplung 28 ist hier als Doppelkupplung mit einer ersten Ausgangswelle 40 und einer zweiten Ausgangswelle 41 ausgeführt, die einen Teil des Antriebsstrangs 30 bilden. Hierzu kann die erste Anpressplatte 31 in Richtung des Zentralstegs 33 gepresst werden, wobei die erste Kupplungsscheibe 34 eingeklemmt wird. Somit ist ein Drehmoment von der Abtriebswelle 29 auf die erste Ausgangswelle 40 übertragbar. Ebenso ist ein Drehmoment über die zweite Anpressplatte 32, die zweite Kupplungsscheibe 35 und den Zentralsteg 33 auf die zweite Ausgangswelle 41 übertragbar. Die Abtriebswelle 29 weist ein Zweimassenschwungrad 36 auf. Die erste Anpressplatte 31 und die zweite Anpressplatte 32 sind jeweils als Fliehkraftpendel 1 gemäß der obigen Beschreibung ausgeführt.
In Fig. 9 wird ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Verbrennungskraftmaschine 3 gezeigt, wobei die Abtriebswelle 29 der Verbrennungskraftmaschine 3 über eine Reibkupplung 28 mit dem nur rein schematisch dargestellten Antriebsstrang 30 lösbar verbindbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine 3 ist mit ihrer Motorachse 39 quer zur Längsachse 39 des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet und befindet sich vor der Fahrerkabine 37.
Mit dem hier vorgeschlagenen Rolle kann ein Fliehkraftpendel für besonders flache Kupplungen gebaut werden. Insbesondere wird auch das Gesamtgewicht der Reibkupplung verringert und die Montage erleichtert.
Bezugszeichenliste Fliehkraftpendel
Kraftfahrzeug
Verbrennungskraftmaschine
erste Pendelmasse
zweite Pendelmasse
dritte Pendelmasse
Schwungscheibe
Schwungachse
erste Tiefe
erste Oberfläche
zweite Oberfläche
erste Öffnung
zweite Öffnung
dritte Öffnung
zweite Tiefe
linker erster Anschlag
rechter erster Anschlag
linker zweiter Anschlag
rechter zweiter Anschlag
erste Rolle
zweite Rolle
erstes Halteblech
zweites Halteblech
erste axiale Fixierung
zweite axiale Fixierung ersterHalteabschnitt
zweiterHalteabschnitt
Reibkupplung
Abtriebswelle
Antriebsstrang
erste Anpressplatte
zweite Anpressplatte
Zentralsteg
erste Kupplungsscheibe zweite Kupplungsscheibe Zweimassenschwungrad
Fahrerkabine
Längsachse
Motorachse
erste Ausgangswelle
zweite Ausgangswelle
Rollabschnitt
Durchmesser
Breite
erster Teil
zweiter Teil
weitere Rolle
erste Fase der Schwungscheibe zweite Fase der Schwungscheibe erste Fase der Pendelmasse zweite Fase der Pendelmasse

Claims

Patentansprüche
1 . Rolle (20) für eine Pendelmasse (4,5,6) eines Fliehkraftpendels (1 ), aufweisend einen Rollabschnitt (42) und einen ersten Halteabschnitt (26) und einen zweiten Halteabschnitt (27), wobei die Halteabschnitte (26,27) einen größeren Durchmesser (43) als der Rollabschnitt (42) aufweisen und wobei die Rolle (20) eine Breite (44) aufweist, die kleiner oder gleich groß wie eine erste Tiefe (9) des Fliehkraftpendels (1 ) ist.
2. Rolle (20) nach Anspruch 1 , wobei die Rolle (20) zweiteilig ausgebildet ist und der erste Halteabschnitt (26) einstückig mit einem ersten Teil (45) der Rolle (20) und der zweite Halteabschnitt (27) einstückig mit einem zweiten Teil (46) der Rolle (20) gebildet ist.
3. Rolle (20) nach Anspruch 1 , wobei die Rolle (20) einstückig ausgebildet ist.
4. Rolle (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rolle (20) mit zumindest einer weiteren Rolle (47), bevorzugt gleicher Bauart, im Einbau in einem Fliehkraftpendel (1 ) verbindbar ist.
5. Fliehkraftpendel (1 ) für ein Kraftfahrzeug (2) mit Verbrennungskraftmaschine (3), aufweisend zumindest eine Pendelmasse (4, 5, 6) und eine Schwungscheibe (7) mit einer Schwungachse (8), mit einer ersten Tiefe (9) und mit zwei seitlichen Oberflächen (10, 1 1 ), wobei die Schwungscheibe (7) in zumindest einer der Oberflächen (10, 1 1 ) zumindest eine Öffnung (12, 13, 14) aufweist, in der zumindest eine Pendelmasse (4, 5, 6) axial fixierbar beweglich anordenbar ist.
6. Fliehkraftpendel (1 ) nach Anspruch 5, wobei die Öffnung (12, 13, 14) die Schwungscheibe (7) durch beide Oberflächen (10, 1 1 ) axial durchdringt, wobei insbesondere eine in der Öffnung (12, 13, 14) angeordnete Pendelmasse (4, 5, 6) eine zweite Tiefe (15) aufweist, die gleich oder kleiner als die erste Tiefe (9) der Schwungscheibe (7) ist, so dass die in der Öffnung (12, 13, 14) angeordnete Pendelmasse (4, 5, 6) maximal beidseitig mit den beiden Oberflächen (10, 1 1 ) der Schwungscheibe (7) abschließt.
7. Fliehkraftpendel (1 ) nach Anspruch 5 oder 6, wobei eine Pendelmasse (4, 5, 6) eine
Mehrzahl an ersten Anschlägen (16, 17) bildet und die Schwungscheibe (7) für die Pendelmasse (4, 5, 6) eine korrespondierende Anzahl an zweiten Anschlägen (18, 19) bildet, wobei zwischen den ersten Anschlägen (16, 17) und den zweiten Anschlägen (18, 19) jeweils zumindest eine Rolle (20, 21 ) angeordnet ist.
8. Fliehkraftpendel (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei an einer Pendelmasse (4, 5, 6) zumindest einseitig ein Halteblech (22, 23) angeordnet ist, welches die Pendelmasse (4, 5, 6) in zumindest einer axialen Richtung an der Schwungscheibe (7) sichert.
9. Fliehkraftpendel (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Schwungscheibe (7) eine axiale Fixierung (24, 25) der zumindest einen Pendelmasse (4, 5, 6) bereitstellt, wobei zumindest ein Teil der Fixierung insbesondere durch eine an der Schwungscheibe (7) angeordnete Blechscheibe gebildet ist.
10. Fliehkraftpendel (1 ) nach Anspruch 7 und 8, wobei die Rollen (20, 21 ) an dem zumindest einen Halteblech (22, 23) fixiert sind.
1 1 . Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei zumindest eine der Pendelmassen mittels einer Rolle nach einem der Ansprüche 1 bis 4 beweglich gelagert und zugleich axial fixiert ist.
12. Fliehkraftpendel (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , wobei die Rollen (20, 21 ) durch Blechstanzen erzeugt sind.
13. Reibkupplung (28) zum lösbaren Verbinden einer Abtriebswelle (29) mit einem Antriebsstrang (30), aufweisend zumindest eine der folgenden Komponenten:
- zumindest eine Anpressplatte (31 , 32);
- einen Zentralsteg (33);
- zumindest eine Kupplungsscheibe (34, 35);
- zumindest ein Zweimassenschwungrad (36),
wobei zumindest eine der vorhergehenden Komponenten ein Fliehkraftpendel (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 12 umfasst.
14. Kraftfahrzeug (2) aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine (3) mit einer Abtriebswelle (29), einen Antriebsstrang (30) und eine Reibkupplung (28) zum lösbaren Verbinden der Abtriebswelle (29) mit dem Antriebsstrang (30) nach Anspruch 13, wobei insbesondere die Verbrennungskraftmaschine (3) im Kraftfahrzeug (2) vor einer Fahrerkabine (37) und quer zu einer Längsachse (38) des Kraftfahrzeugs (2) angeordnet ist.
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