Fliehkraftpendel
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel gemäß Patentanspruch 1 .
Es sind Fliehkraftpendel, die eine Pendelmasseneinheit, einen Pendelflansch aufweisen, bekannt. Die Pendelmasseneinheit ist mit dem Pendelflansch beschränkt beweglich gekoppelt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Fliehkraftpendel bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels eines Fliehkraftpendels gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Fliehkraftpendel dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Fliehkraftpendel einen Pendelflansch, der drehbar um eine Drehachse lagerbar ist, eine Pendelmasse und eine Führungseinrichtung zur Kopplung der Pendelmasse mit dem Pendelflansch aufweist. Die Führungseinrichtung umfasst wenigstens ein Lagerelement und wenigstens eine in der Pendelmasse und/oder in dem Pendelflansch angeordnete Aussparung mit einer Führungskontur. Das Lagerelement ist zumindest teilweise in der Aussparung angeordnet und ausgebildet, an der Führungskontur abzurollen. Dadurch kann ein Verschleiß der Pendelmasse und/oder des Pendelflanschs im Betrieb des Fliehkraftpendels reduziert werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Pendelflansch ein erstes Pendelflanschteil und ein zum ersten Pendelflanschteil zumindest teilweise axial beabstandet an- geordnetes zweites Pendelflanschteil auf. Die Pendelmasse ist axial zumindest teilweise zwischen den Pendelflanschteilen angeordnet. Dadurch kann ein besonders kompaktes Fliehkraftpendel bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Aussparung an einer äußeren Umfangsflä- che der Pendelmasse angeordnet und radial nach außen hin zumindest teilweise geöffnet.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Führungseinrichtung ein Koppelelement, wobei das Koppelelement das erste Pendelflanschteil mit dem zweiten Pendelflanschteil koppelt. Das Koppelelement wird zumindest teilweise zwischen den Pendelflanschteilen umfangsseitig durch das Lagerelement umgriffen. Dadurch wird eine ortsfeste Befestigung des Lagerelements gegenüber dem Pendelflansch erreicht. Dies hat zur Folge, dass die Pendelmasse besonders groß gehalten werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform sind das Koppelelement und das Lagerelement radial außenseitig an der Pendelmasse angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Führungseinrichtung eine weitere Aussparung in der Pendelmasse, wobei die weitere Aussparung in Umfangsrichtung beabstandet zu der Aussparung angeordnet ist. Jeder Aussparung ist ein Koppelelement zugeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Führungseinrichtung in dem Pendelflansch eine erste Aussparung und in der Pendelmasse eine zweite Aussparung. Die Führungseinrichtung umfasst ein Koppelelement, wobei das Koppelelement sich durch die erste und die zweite Aussparung erstreckt. Das Lagerelement ist in wenigs- tens einer der beiden Aussparungen angeordnet. Das Koppelelement durchgreift zumindest teilweise das Lagerelement.
Ferner ist von Vorteil, wenn das Lagerelement wenigstens ein Gleitlager oder ein Wälzlager aufweist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 einen Halblängsschnitt durch ein Fliehkraftpendel gemäß einer ersten
Ausführungsform;
Figur 2 einen Schnitt durch das in Figur 1 gezeigte Fliehkraftpendel entlang einer in Figur 1 gezeigten Schnittebene A-A; Figur 3 einen Halblängsschnitt durch ein Fliehkraftpendel gemäß einer zweiten
Ausführungsform; und
Figur 4 einen Halblängsschnitt durch ein Fliehkraftpendel gemäß einer dritten
Ausführungsform.
Figur 1 zeigt einen Halblängsschnitt durch ein Fliehkraftpendel 10 gemäß einer ersten Ausführungsform und Figur 2 zeigt einen Schnitt durch das in Figur 1 gezeigte Fliehkraftpendel 10 entlang einer in Figur 1 gezeigten Schnittebene A-A. Das Fliehkraftpendel 10 ist drehbar um eine Drehachse 15 gelagert. Das Fliehkraftpendel 10 umfasst eine Nabe 20, mit der das Fliehkraftpendel 10 mittels einer Welle- Nabe-Verbindung 25 drehmomentschlüssig mit weiteren Komponenten eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise mit einem Drehschwingungsdämpfer oder einer Welle, verbunden werden kann. Das Fliehkraftpendel 10 umfasst ferner einen Pendelflansch 30, der drehmomentschlüssig mit der Nabe 20 verbunden ist. Der Pendelflansch 30 umfasst ein erstes Pendelflanschteil 35 und ein zweites Pendelflanschteil 40. Die beiden Pendelflanschteile 35, 40 sind mittels einer ersten Verbindung 45 drehmomentschlüssig miteinander verbunden. Die erste Verbindung 45 ist dabei als Nietverbindung ausgebildet. Selbstverständlich sind auch andere Verbin- düngen denkbar. Radial außenseitig der ersten Verbindung 45 ist das erste Pendelflanschteil 35 axial zum zweiten Pendelflanschteil 40 beabstandet angeordnet.
Axial zwischen den beiden Pendelflanschteilen 35, 40 umfasst das Fliehkraftpendel 10 wenigstens eine Pendelmasse 50. Die Pendelmasse 50 ist dabei in der Ausführungs- form teilringförmig ausgebildet, wobei weitere in Umfangsrichtung angrenzend an die gezeigte Pendelmasse 50 anordenbare weitere Pendelmassen 55, strichliert in Figur 1 dargestellt, denkbar sind. Die weiteren Pendelmassen 55 können dabei identisch zu der Pendelmasse 50 ausgebildet sein. Die weitere Pendelmasse 55 kann mit der Pendelmasse 50 mittels eines Federelements 60, das in Umfangsrichtung zwischen
den beiden Pendelmassen 50, 55 angeordnet ist, gekoppelt sein. Selbstverständlich ist denkbar, auf das Federelement 60 zu verzichten.
Das Fliehkraftpendel 10 umfasst ferner eine Führungseinrichtung 65. Die Führungs- einrichtung 65 dient dazu, die Pendelmassen 50, 55 mit dem Pendelflansch 30 zu koppeln und die Pendelmasse 50, 55 entlang einer vordefinierten Pendelbahn 70 beschränkt beweglich gegenüber dem Pendelflansch 30 zu führen. Die Pendelbahn 70 verläuft dabei in einer Drehebene senkrecht zur Drehachse 15. Selbstverständlich kann dabei die Führungseinrichtung 65 für jede Pendelmasse 50, 55 unterschiedlich ausgebildet sein, um beispielsweise die Pendelmassen 50, 55 entlang
unterschiedllicher Pendelbahnen 70 in ihrer Pendelbewegung zu führen.
Die Führungseinrichtung 65 umfasst ein Koppelelement 75 und ein Lagerelement 80. Das Koppelelement 75 ist bolzenartig ausgebildet und parallel zur Drehachse 15. Das Koppelelement 75 verbindet den ersten Pendelflanschteil 35 mit dem zweiten Pendelflanschteil 40. Das Koppelelement 75 ist dabei mit den beiden Pendelflanschteilen 35, 40 vernietet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass das Koppelelement 75 mit den Pendelflanschteilen 35, 40 auf andersartige Weise verbunden ist. Das Koppelelement 75 weist in einem Abschnitt zwischen den beiden Pendelflanschteilen 35, 40 einen Kreisquerschnitt auf. Dabei wird das Koppelelement 75 zwischen den beiden Pendelflanschteilen 35, 40 durch das Lagerelement 80 umfangsseitig umgriffen. Dabei ist denkbar, dass zwischen dem Lagerelement 80 und wenigstens einem der beiden Pendelflanschteile 35, 40 ein Spalt 81 vorgesehen ist, um eine
Verdrehbarkeit des Lagerelements 80 auf dem Koppelelement 75 sicherzustellen und einen stirnseitigen Verschleiß des Lagerelements 80 zu vermeiden.
Das Lagerelement 80 ist in der Ausführungsform als Gleitlager ausgebildet. Dabei sitzt das Lagerelement 80 mit einer inneren Umfangsfläche 85 als Lagersitz auf einer äu- ßeren Umfangsfläche 90 des Koppelelements 75 auf. Das Lagerelement 80 ist dabei um eine Verbindungsachse 95 drehbar, wobei die Verbindungsachse 95 parallel zur Drehachse 15 angeordnet ist. Das Koppelelement 75 sowie das Lagerelement 80 sind dabei radial außenseitig zu der Pendelmasse 50 angeordnet. Dadurch kann ein besonders einfach ausgestaltetes Fliehkraftpendel 10 bereitgestellt werden.
Die Führungseinrichtung 65 weist eine an einer äußeren Umfangsfläche 96 der Pendelmasse 50 angeordnete erste Aussparung 100 und eine bezogen auf die erste Aussparung 100 in Umfangsrichtung versetzt angeordnete zweite Aussparung 105 auf. Die beiden Aussparungen 100, 105 sind in der Ausführungsform identisch ausgebildet, jedoch ist auch denkbar, dass die beiden Aussparungen 100, 105 abweichend zueinander ausgebildet sind. Die Aussparungen 100, 105 sind radial nach außen hin offen. Die erste Aussparung 100 weist eine erste Führungskontur 1 10 und die zweite Aussparung 105 weist eine zweite Führungskontur 1 15 auf. Korrespondierend zu der Anordnung der zweiten Aussparung 105 umfasst die Führungseinrichtung 65 ein in Umfangsrichtung beabstandet zu dem Koppelelement 75 angeordnetes weiteres Koppelelement 75 und ein weiteren Lagerelement 80.
Im Betrieb des Fliehkraftpendels 10 werden die Pendelmassen 50, 55 in einer Dreh- ebene senkrecht zur Drehachse 15 radial nach außen hin gedrückt, sodass die Führungskontur 1 10, 1 15 an einer äußeren Umfangsflächel 20 des Lagerelements 80 anliegt und in jeder Aussparung 100, 105 zumindest teilweise das Lagerelement 80 angeordnet ist. Das Lagerelement 80 nimmt dabei anteilig jeweils eine auf die Pendelmasse 50, 55 wirkende Fliehkraft F auf. Das Lagerelement 80 stützt sich seinerseits über das Koppelelement 75 an dem Pendelflansch 30 ab.
Wird über die Nabe 20 beispielsweise von einem Antriebsmotor beispielsweise eine Drehungleichförmigkeit im Pendelflansch 30 eingeleitet, so verdreht sich der Pendelflansch 30 gegenüber der Pendelmasse 50, 55. Dabei wird in der Verdrehung das La- gerelement 80 sowie das Koppelelement 75 mitgenommen, sodass bezogen auf den Pendelflansch 30 das Lagerelement 80 bzw. das Koppelelement 75 ortsfest sind. Bei der Verdrehung wird die Pendelmasse 50 entlang der Pendelbahn 70 radial nach innen geführt, sodass die Pendelmasse 50 als Energiespeicher dient. Dabei rollt die äußere Umfangsseite 120 auf der Führungskontur 1 10, 1 15 ab, sodass ein Verschleiß des Koppelelements 75 und der Pendelmasse 50, 55 wirksam vermieden wird.
In der Ausführungsform ist die Aussparung 100, 105 an der äußeren Umfangsfläche 90 der Pendelmasse 50, 55 angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Aussparung 100, 105 an einer anderen Position der Pendelmasse 50, 55 angeordnet
ist, sodass die Aussparung 100, 105 radial nach außen hin beispielsweise geschlossen ist.
Um ein Herausfallen der Pendelmasse 50 aus dem Pendelflansch 30 zu vermeiden, ist ein Abstand d zwischen einer inneren Umfangsflache 125 der Pendelmasse 50, 55 zu einem Anschlag 130, der durch einen im Wesentlichen parallel zur Drehachse 15 verlaufenden Abschnitt des zweiten Pendelflanschteils 40 ausgebildet wird, derart gewählt, dass die Pendelmasse 50 an dem Anschlag 130 anschlägt, jedoch zwischen den Pendelflanschteilen 35, 40 herausrutschen kann.
Figur 3 zeigt eine Variante der Führungseinrichtung 65 des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Fliehkraftpendels 10. Die Führungseinrichtung 65 ist ähnlich zu der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Führungseinrichtung ausgebildet. Abweichend dazu ist das Lagerelement 80 als Wälzlager ausgebildet. Das Lagerelement 80 umfasst einen La- gerring 150 und mehrere Wälzkörper 155. Die Wälzkörper 155 sind radial bezogen auf die Verbindungsachse zwischen dem Koppelelement 85 und dem Lagerring 150 angeordnet und rollen sowohl auf dem Lagerring 150 als auf dem Koppelelement 75 um- fangsseitig ab. Figur 4 zeigt einen Halblängsschnitt durch ein Fliehkraftpendel 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Funktionsweise des in Figur 4 gezeigten Fliehkraftpendels 10 ist im Wesentlichen ähnlich zu dem in Figur 1 und 2 gezeigten Fliehkraftpendel 10. Abweichend dazu weist das Fliehkraftpendel 10 einen einteilig ausgebildeten Pendelflansch 30 auf. Die Führungseinrichtung 65 weist eine im Pendelflansch 30 angeord- nete erste Aussparung 200 auf.
Die Pendelmasse 50, 55 ist zweiteilig ausgebildet und weist ein erstes Pendelmassenteil 205 und ein zweites Pendelmassenteil 210 auf, die mittels eines Abstandsbolzens 215 miteinander verbunden sind. Der Abstandsbolzen 215 durchgreift dabei eine nicht dargestellte Ausnehmung in dem Pendelflansch 30.
Ferner weist die Führungseinrichtung 65 eine in den Pendelmassenteilen 205, 210 angeordnete zweite Aussparung 220 auf. Die erste Aussparung 200 weist in einer Draufsicht (nicht dargestellt) eine ersten Führungskontur 221 mit einer nierenförmigen
Ausgestaltung auf, die einen Krümmungsmittelpunkt aufweist, der radial innenseitig zu der ersten Aussparung 200 angeordnet ist. Die zweite Aussparung 220 weist eine zweite Führungskontur 222 mit einer ebenso nierenformigen Ausgestaltung auf, wobei jedoch die zweite Aussparung 220 einen Krümmungsmittelpunkt aufweist, der radial außenseitig zu der zweiten Aussparung 220 angeordnet ist. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen für die Aussparungen 200, 220 denkbar.
Die Führungseinrichtung umfasst ferner ein Koppelelement 225 weist in der ersten Aussparung 200 einen Verdickungsabschnitt 230 auf, der einen größeren Durchmes- ser aufweist als die im Verdickungsabschnitt 230 rechts und links angrenzenden Abschnitte 235, die in die zweite Aussparung 220 jeweils eingreifen. Radial außenseitig des Verdickungsabschnitts 230 ist das Lagerelement 80 angeordnet, sodass das Koppelelement 225 nicht in Berührkontakt mit dem Pendelflansch 30 tritt. Das Lagerelement 80 kann dann in der ersten Aussparung 200 entlang der ersten Führungskon- tur 221 in der Pendelbewegung abrollen, sodass eine Abnutzung des Koppelelements 225 im Verdickungsabschnitt 230 vermieden wird. Zusätzlich ist auch denkbar, dass in der zweiten Aussparung 220 ein weiteres Lagerelement 80 der Führungseinrichtung 65 angeordnet ist, sodass das Koppelelement 225 keinen Berührkontakt mit dem Pendelflansch 30 und der Pendelmasse 50 aufweist.
Figur 4 zeigt einen Halblängsschnitt durch ein Fliehkraftpendel 10 gemäß einer dritten Ausführungsform. Das Fliehkraftpendel 10 ist ähnlich zu dem in Figur 3 gezeigten Fliehkraftpendel 10 ausgebildet. Abweichend dazu ist der zweiten Aussparung 220 jeweils ein Lagerelement 80 angeordnet, das das Koppelelement 225 umfangsseitig umgreift. Dabei das Lagerelement 80 bei einer Pendelbewegung der Pendelmassenteile 205, 210 an der zweiten Führungskontur 222 ab, sodass kein Berührkontakt zwischen Pendelmasse 50 und Koppelelement 225 vorliegt.
In den Ausführungsformen ist das Lagerelement 80 als Gleitlager dargestellt. Selbst- verständlich ist auch denkbar, dass jegliche Art von Wälzlagern eingesetzt werden, um die Pendelmasse 50 entlang der Führungskontur 1 10, 1 15 zu führen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Merkmale selbstverständlich miteinander kombiniert werden können.
Bezuqszeichenliste Fliehkraftpendel
Drehachse
Nabe
Welle-Nabe-Verbindung
Pendelflansch
erstes Pendelflanschteil
zweites Pendelflanschteil
erste Verbindung
Pendelmasse
weitere Pendelmasse
Federelement
Führungseinrichtung
Pendelbahn
Koppelelement
Lagerelement
Spalt
innere Umfangsfläche
äußere Umfangsfläche
Verbindungsachse
äußere Umfangsfläche der Pendelmasse erste Aussparung
zweite Aussparung
erste Führungskontur
zweite Führungskontur
äußere Umfangsseite des Lagerelements Anschlag erste Aussparung
erste Pendelmassenteil
zweite Pendelmassenteil)
Abstandsbolzen
220 zweite Aussparung
221 erste Führungskontur
222 zweite Führungskontur 225 Koppelelement
230 Verdickungsabschnitt
235 Abschnitt