WO2016015726A1 - Fliehkraftpendel - Google Patents

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WO2016015726A1
WO2016015726A1 PCT/DE2015/200397 DE2015200397W WO2016015726A1 WO 2016015726 A1 WO2016015726 A1 WO 2016015726A1 DE 2015200397 W DE2015200397 W DE 2015200397W WO 2016015726 A1 WO2016015726 A1 WO 2016015726A1
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recess
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pendulum mass
mass
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PCT/DE2015/200397
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French (fr)
Inventor
Stephan Maienschein
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/145—Masses mounted with play with respect to driving means thus enabling free movement over a limited range

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal pendulum according to claim 1.
  • a rotational movement is transmitted by a drive motor in the direction of a drive wheel.
  • the rotational movement may be superposed with torsional vibrations, which may be caused, for example, by the drive motor being a reciprocating internal combustion engine with nonuniform torque output.
  • a centrifugal pendulum can be used, which is rotatably connected to a shaft of the drive train, usually close to the drive motor.
  • the centrifugal pendulum pendulum comprises a pendulum and a number of pendulum masses, which are each mounted in the plane of rotation along predetermined pendulum tracks slidably on the pendulum.
  • the pendulum track of a pendulum mass is usually designed so that a center of mass of the pendulum mass is pulled radially inward when the pendulum mass is moved in the circumferential direction relative to the pendulum.
  • the displacement movement of a pendulum mass is coupled with a rotary movement that rotates the pendulum mass around its own axis, which runs parallel to the axis of rotation of the pendulum flange.
  • centrifugal pendulum according to claim 1.
  • an improved centrifugal pendulum can be provided in that the centrifugal pendulum can be mounted rotatably about an axis of rotation.
  • the centrifugal pendulum pendulum comprises a pendulum flange, a guide device, a first and at least one axially adjacent and radially at least partially overlapping to the first pendulum mass arranged second pendulum mass.
  • the guide device has a first recess in the first pendulum mass and a second recess in the second pendulum mass.
  • the guide means is adapted to the first pendulum mass and the second pendulum mass limited to couple with the pendulum flange.
  • the guide device further comprises a guide element, wherein the guide element has a first portion and at least a second portion, wherein the first portion, the first recess and the second portion at least partially passes through the second recess, wherein the first portion is formed in the radial direction different from the second portion is.
  • centrifugal pendulum with two tuning orders can be provided in a simple manner to eliminate rotational irregularities of a provided by a reciprocating engine torque both in the operating state of the reciprocating engine with cylinder deactivation and without cylinder deactivation. Furthermore, the centrifugal pendulum in its space requirements is particularly favorable.
  • the pendulum flange has a first pendulum flange part and a second pendulum flange part.
  • the first pendulum flange part and the second pendulum flange part are arranged at least partially axially spaced from one another.
  • the first pendulum mass and the second pendulum mass are arranged axially between the first pendulum flange part and the second pendulum flange part.
  • the recesses radially overlap. In this way, the compactness of the centrifugal pendulum can be further increased.
  • the first section has a first cylindrical cross section with a first diameter and the second section has a second cylindrical cross section with a second diameter.
  • the first diameter is different from the second diameter.
  • the first recess comprises a first recess contour and the second recess has a second recess contour. The first recess contour is formed differently from the second recess contour.
  • the guide device comprises a third recess in the pendulum flange.
  • the guide element comprises a third section.
  • the third section at least partially penetrates the third recess.
  • the third section is designed differently from the first and / or second section.
  • the third section is in each case arranged adjacent to a longitudinal end of the guide element, wherein the first and the second section are arranged axially between the two third sections.
  • first and the second section are arranged axially adjacent to one another, wherein preferably the first section has an axial extension of the first pendulum mass and the second section has an axial extent of the second pendulum mass.
  • the axial extent of the two pendulum masses is different from each other.
  • a third pendulum mass is provided.
  • the third pendulum mass is at least partially arranged radially overlapping to the first and / or second pendulum mass.
  • the guide device comprises a fourth recess in the third pendulum mass.
  • the guide element comprises a fourth section.
  • the fourth section is formed in the radial direction differently from the first section and / or second section and / or third section. The fourth section at least partially penetrates the fourth recess.
  • the third pendulum mass is disposed axially adjacent to the first and / or second pendulum mass and axially between the two pendulum flange portions.
  • the first section and / or the second section and / or the third section has a greater extent in the radial direction than the third section.
  • Figure 1 is a semi-longitudinal section through a centrifugal pendulum according to a first embodiment
  • Figure 2 is a sectional view through the centrifugal pendulum shown in Figure 1 along a sectional plane A-A shown in Figure 1;
  • FIG 3 shows a semi-longitudinal section through a centrifugal pendulum according to a second embodiment.
  • FIG. 1 shows a semi-longitudinal section through a centrifugal pendulum 10 according to a first embodiment.
  • FIG. 2 shows a cross section through the centrifugal pendulum 10 shown in FIG. 1 along a sectional plane A-A shown in FIG.
  • the centrifugal pendulum 10 is rotatably arranged about a rotation axis 15.
  • the centrifugal pendulum 10 comprises a pendulum flange 20, a first pendulum mass 25 and a second pendulum mass 30. Further, a guide means 35 is provided which couples the pendulum masses 25, 30 limited to the pendulum flange 20 movable.
  • a hub 40 Radially inside the pendulum flange 20 in the embodiment, a hub 40 is provided, which provides a torque-locking connection to another component of a drive train of a motor vehicle.
  • the hub 40 has a hollow cylindrical construction and has a hub flange 55 extending in the radial direction.
  • On an inner peripheral surface of the hub 40 is a toothing 45 of a shaft-hub connection 46th
  • a shaft 50 (shown in dashed lines in FIG. 1) engages in the toothing 50.
  • the pendulum flange 20 has a first pendulum flange part 65 and a second pendulum flange part 70.
  • the hub flange 55 is connected by means of a first connection 60, which in FIG the embodiment is designed as a rivet connection by way of example, with the pendulum flange first pendulum flange 65 connected torsionally.
  • the two pendulum flange parts 65, 70 are connected to one another in a torque-locking manner radially on the inside by means of a second connection 75.
  • the second connection 75 is formed as a rivet connection.
  • the second connection 75 is formed differently.
  • the second pendulum flange part 70 is designed to be shorter radially inward than the first pendulum flange part 65.
  • the second Pendelflanschteil 70 is connected together or alone by means of the first connection 60 with the hub flange 55.
  • Radially inside the pendulum mass 25, 30 are the two Pendelflanschmaschine 65, 70 together.
  • Radially on the outside of the second connection 75, the first pendulum flange part 65 and the second pendulum flange part 70 are arranged in sections axially spaced from each other. Between the two Pendelflansch trying 65, 70, the first and the second pendulum mass 25, 30 is arranged.
  • the first pendulum mass 25 is arranged axially adjacent to the second pendulum mass 30. Further, the second pendulum mass 30 is disposed axially adjacent and radially at least partially overlapping the first pendulum mass 25.
  • a radial overlap is understood to mean that when the first pendulum mass 25 and the second pendulum mass 30 are projected onto a plane perpendicular to the axis of rotation 15, the second pendulum mass 30 has an overlap region with the first pendulum mass 25.
  • the two pendulum masses 25, 30 are thus arranged offset to one another in the axial direction, but are in the circumferential direction and partially in the radial direction at the same height.
  • the guide device 35 comprises a guide element 80, which is designed as a pendulum roller.
  • the guide member 80 includes a first portion 85, a second portion 90, and two third portions 95.
  • the portions 85, 90 are disposed axially adjacent to one another.
  • the third sections 95 are arranged on one longitudinal end 100 of the guide element 80. Axial between the two third sections 95, the first section 85 and the second section 90 are arranged.
  • the sections 85, 90, 95 are cylindrical.
  • the sections 85, 90, 95 have a different radial extent in the radial direction.
  • the first section 85 has a first diameter di
  • the second section 90 has a second diameter 02 different from the first diameter di.
  • the second diameter 02 is exemplarily larger than the first diameter di.
  • the third sections 95 each have a third diameter d3.
  • the third diameter d3 is smaller than the first diameter di and the second diameter 02.
  • the guide element 80 has a step-like configuration.
  • the first section 85 has substantially the same axial extension as the first pendulum mass 25.
  • the same also applies to the second section 90, which has the same axial extent in the axial direction as the second pendulum mass 30.
  • the third Section 95 has substantially the same axial extent as the first Pendelflanschteil 65 and / or the second Pendelflanschteil 70.
  • the axial extent of the two pendulum masses 25, 30 may be different from each other but also different from the respective extent of the first Pendelflanschteils 65 and / or be the second pendulum flange 70.
  • the first section 85 is identical in its axial extent to the second section 90 and / or to the third section 95.
  • the guide device 35 comprises in the first pendulum mass 25 a first recess 105 and a second recess 1 10 arranged in the second pendulum mass 30.
  • the first recess 105 and the second recess 110 overlap at least partially radially.
  • the first recess 105 and the second recess 110 extend in the circumferential direction, the first recess 105 having a first recess contour 15 and the second recess 110 having a second recess contour 120.
  • the first recess contour 1 15 may preferably be formed differently from the second recess contour 120.
  • the first recess contour 15 and the second recess contour 120 are kidney-shaped, with the first recess 105 and the second recess 120 tion 1 10 have a center of curvature, which is radially outwardly of the first recess 105 and / or the second recess 1 10 is arranged.
  • first recess contour 1 15 and / or the second recess contour 120 are conceivable.
  • the pendulum flange 20 has, in the first pendulum flange part 65 and in the second pendulum flange part 70, a circumferentially extending third recess 125.
  • the third recess 125 has a third recess contour 130, which is configured in a kidney shape by way of example in a cross section perpendicular to the axis of rotation 15.
  • a center of curvature of the third recess contour 130 is arranged radially outside the third recess 125.
  • the third recesses 125 are arranged radially overlapping each other and to the first and second recesses 105, 1 10 arranged.
  • the guide member 80 passes through the recesses 105, 1 10, 125.
  • the first section 85 passes through the first recess 105, the second section 90, the second recess 1 10 and the third sections 95, the third recesses 125.
  • the pendulum masses 25, 30 serve as energy storage and are guided along each of a pendulum track 126, 127.
  • a first pendulum track 126 of the first pendulum mass 25 is determined by the geometric configuration of the first recess contour 15 and the third recess contour 130 and the first and third sections 85, 95.
  • a second pendulum track 127 of the second pendulum mass 30 is determined by the geometrical configuration of the second cutout contour 120 and the third cutout contour 130 and the second and third sections 90, 95.
  • reciprocating engines are operated in two operating states with cylinder deactivation and without Zylinderab- circuit. This reduces the fuel consumption in this operating mode by reducing the cylinders in operation.
  • the full number of cylinders is commonly used to take advantage of the full power range of the reciprocating engine.
  • the reciprocating engine has depending on the operating state on a different main exciter order. This depends on the operating sensitive number of cylinders.
  • a reciprocating engine with a cylinder number of eight cylinders has a main excitation order in operation without cylinder deactivation of four and in operation with cylinder deactivation, in which, for example, half of the cylinders are turned off, of two.
  • the main exciter orders are thus different from one another depending on the operating state.
  • the centrifugal pendulum 10 is tuned in its tuning orders to the respective main excitation order of the reciprocating motor.
  • the first pendulum mass 25 in conjunction with the first pendulum track 126 on a first tuning order and the second pendulum mass 30 in conjunction with the second pendulum track 127 on a second tuning order.
  • the first voting order is matched to the first main excitation order and the second voting order to the second main excitation order of the reciprocating engine.
  • the first pendulum mass 25 has a different axial extent than the second pendulum mass 30.
  • an optimal and flexible adaptation of the voting orders to the main field orders can be achieved.
  • FIG 3 shows a semi-longitudinal section through a centrifugal pendulum 10 according to a second embodiment.
  • the centrifugal pendulum 10 is formed substantially identical to the centrifugal pendulum 10 shown in Figure 1.
  • a third pendulum mass 200 is provided, which is arranged axially adjacent to the second pendulum mass 30 between the two pendulum flange parts 65, 70.
  • the third pendulum mass 200 is identical to the first pendulum mass 25 in the embodiment.
  • the third pendulum mass 200 it would also be conceivable for the third pendulum mass 200 to be differently shaped than the first pendulum mass 25 and / or the second pendulum mass 30. is forming.
  • the third pendulum mass 200 is arranged radially at least partially overlapping to the first pendulum mass 25 and / or second pendulum mass 30.
  • the guide device 35 has a guide element 205 designed differently in FIG. 1.
  • the guide member 205 is formed as a spherical roller.
  • the guide element 205 has a fourth section 210 in addition to the ready sections 85, 90, 95 explained in FIG.
  • the fourth portion 210 is disposed axially between the third portion 95 and the second portion 90.
  • the fourth section 210 has a cylindrical cross-section, the fourth section 210 having a different extent to the second and third sections 90, 95 in the radial direction.
  • the fourth section 210 has a fourth diameter d 4 .
  • the fourth diameter d 4 is identical to the first diameter di of the first section 85.
  • the plane of symmetry 220 runs at the boundary surfaces of the two Pendelflanschmaschine 65, 70, with which the Pendelflanschmaschine 65, 70 abut each other.
  • the fourth portion 210 is formed differently and thus the guide member 205 is formed asymmetrically with respect to the plane of symmetry 220.
  • the guide device 35 comprises in the third pendulum mass 200 a fourth recess 225 with a fourth recess contour 230.
  • the fourth recess contour 230 is identical in the embodiment to the first recess contour 15 of the first recess 105.
  • the fourth cutout contour 230 it would also be conceivable for the fourth cutout contour 230 to be identical to the second cutout contour 120 and / or the third cutout contour 130.
  • the fourth section 210 of the guide element 205 passes through the fourth recess 225 and has substantially the same axial extension as the third pendulum mass 200.
  • the third aerial tramway is identical to the first aerial tramway 126.
  • the pendulum masses 25, 30, 200 are pressed radially outwardly during operation of the centrifugal force pendulum 10, so that the recess contours 1 15, 120, 230 bear against the respective section 85, 90, 210 radially inwardly relative to a longitudinal axis 135 of the guide element 80, 205 ,
  • the third section 95 is pressed radially outward and lies radially on the outside relative to the longitudinal axis 135 on the third recess contour 130.
  • pendulum tracks 126, 127 can each be different from each other, so that the pendulum masses 25, 30, 200 exhibit a different pendulum behavior during operation and in each case cancel out a different main excitation order with their tuning order.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel (10), das drehbar um eine Drehachse (15) lagerbar ist, aufweisend einen Pendelflansch (20), eine Führungseinrichtung (35), eine erste und wenigstens eine axial angrenzend und radial zumindest teilweise überlappend zu der ersten Pendelmasse (25) angeordnete zweite Pendelmasse (30, 200), wobei die Führungseinrichtung (35) in der ersten Pendelmasse (25) eine erste Aussparung (105) und in der zweiten Pendelmasse (30, 200) eine zweite Aussparung (120, 225) umfasst, wobei die Führungseinrichtung (35) ausgebildet ist, die erste Pendelmasse (25) und die zweite Pendelmasse (30, 200) beschränkt beweglich mit dem Pendelflansch (20) zu koppeln, wobei die Führungseinrichtung (35) ein Führungselement (80, 205) umfasst, wobei das Führungselement (80, 205) einen ersten Abschnitt (85) und wenigstens einen zweiten Abschnitt (90, 210) aufweist, wobei der erste Abschnitt (85) die erste Aussparung (105) und der zweite Abschnitt (90, 210) zumindest teilweise die zweite Aussparung (110, 220) durchgreift, wobei der erste Abschnitt (85) in radialer Richtung unterschiedlich zum zweiten Abschnitt (90, 210) ausgebildet ist.

Description

Fliehkraftpendel
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel gemäß Patentanspruch 1 .
In einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs wird eine Drehbewegung von einem Antriebsmotor in Richtung eines Antriebsrads übermittelt. Die Drehbewegung kann mit Torsionsschwingungen überlagert sein, die beispielsweise dadurch bedingt sein kön- nen, dass der Antriebsmotor ein Hubkolben-Verbrennungsmotor mit ungleichförmiger Drehmomentabgabe ist. Um die Torsionsschwingungen zu tilgen, kann ein Fliehkraftpendel verwendet werden, das drehfest mit einer Welle des Antriebsstrangs verbunden ist, üblicherweise nahe am Antriebsmotor. Das Fliehkraftpendel umfasst einen Pendelflansch und eine Anzahl Pendelmassen, die jeweils in der Drehebene entlang vorbestimmter Pendelbahnen verschiebbar am Pendelflansch angebracht sind. Die Pendelbahn einer Pendelmasse ist üblicherweise so gestaltet, dass ein Massenschwerpunkt der Pendelmasse radial nach innen gezogen wird, wenn die Pendelmasse in Umfangsrichtung gegenüber dem Pendelflansch bewegt wird. Bei einem Trapez- Fliehkraftpendel ist die Verschiebebewegung einer Pendelmasse mit einer Drehbewe- gung gekoppelt, die die Pendelmasse um eine eigene Achse verdreht, die parallel zur Drehachse des Pendelflanschs verläuft. Wird die Pendelmasse durch die Torsionsschwingung gegenüber dem Pendelflansch in ihrer Bewegung um die Drehachse beschleunigt, so wird Drehenergie des Pendelflanschs dazu verwendet, die Pendelmasse radial nach innen zu ziehen, wodurch die Drehbewegung des Pendelflanschs ver- langsamt wird. Umgekehrt wird der Pendelflansch beschleunigt, wenn die Pendelmasse in der entgegengesetzten Richtung in Umfangsrichtung beschleunigt wird, wobei sie sich radial nach außen bewegt.
DE 10 2022 085 106 zeigt ein derartiges Fliehkraftpendel.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Fliehkraftpendel bereitzustellen.
Die 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 drehbar um eine Drehachse lagerbar ist. Das Fliehkraftpendel umfasst einen Pendelflansch, eine Führungseinrich- tung, eine erste und wenigstens eine axial angrenzend und radial zumindest teilweise überlappend zu der ersten Pendelmasse angeordnete zweite Pendelmasse. Die Führungseinrichtung weist in der ersten Pendelmasse eine erste Aussparung und in der zweiten Pendelmasse eine zweite Aussparung auf. Die Führungseinrichtung ist ausgebildet, die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse beschränkt beweglich mit dem Pendelflansch zu koppeln. Die Führungseinrichtung umfasst ferner ein Führungselement, wobei das Führungselement einen ersten Abschnitt und wenigstens einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt die erste Aussparung und der zweite Abschnitt zumindest teilweise die zweite Aussparung durchgreift, wobei der erste Abschnitt in radialer Richtung unterschiedlich zum zweiten Abschnitt ausgebildet ist.
Dadurch kann auf einfache Weise ein Fliehkraftpendel mit zwei Abstimmungsordnungen bereitgestellt werden, um Drehungleichförmigkeiten eines durch einen Hubkolbenmotor bereitgestellten Drehmoments sowohl im Betriebszustand des Hubkolben- motors mit Zylinderabschaltung als auch ohne Zylinderabschaltung zu tilgen. Ferner ist das Fliehkraftpendel in seinem Bauraumbedarf besonders günstig.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Pendelflansch ein erstes Pendelflanschteil und ein zweites Pendelflanschteil auf. Das erste Pendelflanschteil und das zweite Pendelflanschteil sind zumindest teilweise axial beabstandet zueinander angeordnet. Die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse sind axial zwischen dem ersten Pendelflanschteil und dem zweiten Pendelflanschteil angeordnet. Dabei überlappen radial die Aussparungen. Auf diese Weise kann die Kompaktheit des Fliehkraftpendels weiter gesteigert werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist der erste Abschnitt einen ersten zylindrischen Querschnitt mit einem ersten Durchmesser und der zweite Abschnitt einen zweiten zylindrischen Querschnitt mit einem zweiten Durchmesser auf. Der erste Durchmesser ist dabei unterschiedlich zu dem zweiten Durchmesser. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die erste Aussparung eine erste Aussparungskontur und die zweite Aussparung eine zweite Aussparungskontur. Die erste Aussparungskontur ist dabei unterschiedlich zu der zweiten Aussparungskontur aus- gebildet.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Führungseinrichtung im Pendelflansch eine dritte Aussparung. Das Führungselement umfasst einen dritten Abschnitt. Der dritte Abschnitt durchgreift zumindest teilweise die dritte Aussparung. Der dritte Ab- schnitt ist dabei unterschiedlich zu dem ersten und/oder zweiten Abschnitt ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform ist der dritte Abschnitt jeweils angrenzend an ein Längsende des Führungselements angeordnet, wobei axial zwischen den beiden drit- ten Abschnitten der erste und der zweite Abschnitt angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist der erste und der zweite Abschnitt axial angrenzend zueinander angeordnet, wobei vorzugsweise der erste Abschnitt eine axiale Er- streckung der ersten Pendelmasse und der zweite Abschnitt eine axiale Erstreckung der zweiten Pendelmasse aufweist. Vorzugsweise ist die axiale Erstreckung der beiden Pendelmassen unterschiedlich zueinander.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine dritte Pendelmasse vorgesehen. Die dritte Pendelmasse ist zumindest teilweise radial überlappend zu der ersten und/oder zwei- ten Pendelmasse angeordnet. Die Führungseinrichtung umfasst eine vierte Aussparung in der dritten Pendelmasse. Das Führungselement umfasst einen vierten Abschnitt. Der vierte Abschnitt ist in radialer Richtung unterschiedlich zu dem ersten Abschnitt und/oder zweiten Abschnitt und/oder dritten Abschnitt ausgebildet. Der vierte Abschnitt durchgreift zumindest teilweise die vierte Aussparung.
In einer weiteren Ausführungsform ist die dritte Pendelmasse axial angrenzend an die erste und/oder zweite Pendelmasse und axial zwischen den beiden Pendelflanschteilen angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform weist der erste Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt und/oder der dritte Abschnitt in radialer Richtung eine größere Erstreckung als der dritte Abschnitt auf. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 einen Halblängsschnitt durch ein Fliehkraftpendel gemäß einer ersten Ausführungsform; Figur 2 eine Schnittansicht durch das in Figur 1 gezeigte Fliehkraftpendel entlang einer in Figur 1 gezeigten Schnittebene A-A; und
Figur 3 einen Halblängsschnitt durch ein Fliehkraftpendel gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt einen Halblängsschnitt durch ein Fliehkraftpendel 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. Figur 2 zeigt einen Querschnitt 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 angeordnet. Das Fliehkraftpendel 10 umfasst einen Pendelflansch 20, eine erste Pendelmasse 25 und eine zweite Pendelmasse 30. Ferner ist eine Führungseinrichtung 35 vorgesehen, die die Pendelmassen 25, 30 mit dem Pendelflansch 20 beschränkt beweglich koppelt. Radial innenseitig zu dem Pendelflansch 20 ist in der Ausführungsform eine Nabe 40 vorge- sehen, die eine drehmomentschlüssige Verbindung zu einer weiteren Komponente eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bereitstellt. Die Nabe 40 hohlzylindrisch aufgebaut und weist einen in radialer Richtung verlaufenden Nabenflansch 55 auf. An einer inneren Umfangsfläche der Nabe 40 ist eine Verzahnung 45 einer Welle-Nabe- Verbindung 46 . Eine Welle 50 (strichliert in Figur 1 dargestellt) greift in die Verzah- nung 50 ein.
Der Pendelflansch 20 weist ein erstes Pendelflanschteil 65 und ein zweites Pendelflanschteil 70 auf. Der Nabenflansch 55 ist mittels einer ersten Verbindung 60, die in der Ausführungsform als Nietverbindung beispielhaft ausgebildet ist, mit dem Pendelflansch ersten Pendelflanschteil 65 drehmomentschlüssig verbunden.
Die beiden Pendelflanschteile 65, 70 sind radial innenseitig mittels einer zweiten Ver- bindung 75 drehmomentschlüssig miteinander verbunden. In der Ausführungsform ist die zweite Verbindung 75 als Nietverbindung ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die zweite Verbindung 75 andersartig ausgebildet ist.
Das zweite Pendelflanschteil 70 ist radial nach innen hin kürzer als das erste Pendel- flanschteil 65 ausgeführt. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass das zweite Pendelflanschteil 70 zusammen oder alleine mittels der ersten Verbindung 60 mit dem Nabenflansch 55 verbunden ist. Radial innenseitig der Pendelmasse 25, 30 liegen die beiden Pendelflanschteile 65, 70 aneinander. Radial außenseitig zu der zweiten Verbindung 75 sind das erste Pendelflanschteil 65 und das zweite Pendelflanschteil 70 abschnittsweise axial beabstandet zueinander angeordnet. Zwischen den beiden Pendelflanschteilen 65, 70 ist die erste und die zweite Pendelmasse 25, 30 angeordnet.
Die erste Pendelmasse 25 ist axial angrenzend an die zweite Pendelmasse 30 ange- ordnet. Ferner ist die zweite Pendelmasse 30 axial angrenzend und radial zumindest teilweise überlappend zu der ersten Pendelmasse 25 angeordnet. Dabei wird unter einer radialen Überlappung verstanden, dass bei einer Projektion der ersten Pendelmasse 25 und der zweiten Pendelmasse 30 auf eine Ebene senkrecht zur Drehachse 15 die zweite Pendelmasse 30 einen Überlappungsbereich mit der ersten Pendelmas- se 25 aufweist. Mit anderen Worten sind somit in axialer Richtung die beiden Pendelmassen 25, 30 versetzt zueinander angeordnet, liegen jedoch in Umfangsrichtung und teilweise auch in radialer Richtung auf gleicher Höhe.
Die Führungseinrichtung 35 umfasst ein Führungselement 80, das als Pendelrolle ausgebildet ist. Das Führungselement 80 umfasst einen ersten Abschnitt 85, einen zweiten Abschnitt 90 und zwei dritte Abschnitte 95. Die Abschnitte 85, 90 sind axial angrenzend zueinander angeordnet. Die dritten Abschnitte 95 sind an jeweils einem Längsende 100 des Führungselements 80 angeordnet. Axial zwischen den beiden dritten Abschnitten 95 ist der erste Abschnitt 85 und der zweite Abschnitt 90 angeordnet.
Die Abschnitte 85, 90, 95 sind zylindrisch ausgebildet. Die Abschnitte 85, 90, 95 wei- sen dabei in radialer Richtung eine unterschiedliche radiale Erstreckung auf. So weist der erste Abschnitt 85 einen ersten Durchmesser di und der zweite Abschnitt 90 einen zum ersten Durchmesser di unterschiedlichen zweiten Durchmesser 02 auf. Der zweite Durchmesser 02 ist dabei beispielhaft größer als der erste Durchmesser di . Die dritten Abschnitte 95 weisen jeweils einen dritten Durchmesser d3 auf. Der dritte Durch- messer d3 ist dabei kleiner als der erste Durchmesser di und der zweite Durchmesser 02. Dadurch weist das Führungselement 80 eine stufenartige Ausgestaltung auf.
In axialer Richtung weist dabei der erste Abschnitt 85 im Wesentlichen die gleiche axiale Erstreckung auf wie die erste Pendelmasse 25. Selbiges gilt auch für den zwei- ten Abschnitt 90, der in axialer Richtung die gleiche axiale Erstreckung aufweist wie die zweite Pendelmasse 30. Der dritte Abschnitt 95 weist im Wesentlichen die gleiche axiale Erstreckung auf wie das erste Pendelflanschteil 65 und/oder das zweite Pendelflanschteil 70. Die axiale Erstreckung der beiden Pendelmassen 25, 30 kann dabei unterschiedlich zueinander aber auch unterschiedlich zu der jeweiligen Erstreckung des ersten Pendelflanschteils 65 und/oder des zweiten Pendelflanschteils 70 sein. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der erste Abschnitt 85 identisch in seiner axialen Erstreckung zu dem zweiten Abschnitt 90 und/oder zu dem dritten Abschnitt 95 ist.
Die Führungseinrichtung 35 umfasst in der ersten Pendelmasse 25 eine erste Ausspa- rung 105 und eine in der zweiten Pendelmasse 30 angeordnete zweite Aussparung 1 10. Die erste Aussparung 105 und die zweite Aussparung 1 10 überlappen zumindest teilweise radial. Die erste Aussparung 105 und die zweite Aussparung 1 10 erstrecken sich dabei in Umfangsrichtung, wobei die erste Aussparung 105 eine erste Aussparungskontur 1 15 und die zweite Aussparung 1 10 eine zweite Aussparungskontur 120 aufweist. Die erste Aussparungskontur 1 15 kann dabei vorzugsweise unterschiedlich zu der zweiten Aussparungskontur 120 ausgebildet sein.
Die erste Aussparungskontur 1 15 und die zweite Aussparungskontur 120 ist dabei nierenförmige ausgebildet, wobei die erste Aussparung 105 und die zweite Ausspa- rung 1 10 einen Krümmungsmittelpunkt aufweisen, der radial außenseitig der ersten Aussparung 105 und/oder der zweiten Aussparung 1 10 angeordnet ist. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen der ersten Aussparungskontur 1 15 und/oder der zweiten Aussparungskontur 120 denkbar.
Der Pendelflansch 20 weist dabei im ersten Pendelflanschteil 65 und im zweiten Pendelflanschteil 70 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende dritte Aussparung 125 auf. Die dritte Aussparung 125 weist eine dritte Aussparungskontur 130 auf, die beispielhaft in einem Querschnitt senkrecht zur Drehachse 15 nierenförmig ausgestaltet ist. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen denkbar. Bei dieser Ausgestaltung ist jedoch ein Krümmungsmittelpunkt der dritten Aussparungskontur 130 radial außenseitig zu der dritten Aussparung 125 angeordnet. Die dritten Aussparungen 125 sind dabei radial überlappend angeordnet zueinander und zu den ersten und zweiten Aussparungen 105, 1 10 angeordnet.
Das Führungselement 80 durchgreift dabei die Aussparungen 105, 1 10, 125. Dabei durchgreift der erste Abschnitt 85 die erste Aussparung 105, der zweite Abschnitt 90 die zweite Aussparung 1 10 und die dritten Abschnitte 95 die dritte Aussparungen 125. Wird eine Drehungleichförmigkeit in den Pendelflansch 20 eingeleitet, so dienen die Pendelmassen 25, 30 als Energiespeicher und werden entlang jeweils einer Pendelbahn 126, 127 geführt. Eine erste Pendelbahn 126 der ersten Pendelmasse 25 wird durch die geometrische Ausgestaltung der ersten Aussparungskontur 1 15 und der dritten Aussparungskontur 130 sowie dem ersten und dritten Abschnitt 85, 95 festgelegt. Eine zweite Pendelbahn 127 der zweiten Pendelmasse 30 wird durch die geo- metrische Ausgestaltung der zweiten Aussparungskontur 120 und der dritten Aussparungskontur 130 sowie dem zweiten und dritten Abschnitt 90, 95 festgelegt.
Um einen Antriebsstrang besonders Kraftstoff sparend auszubilden, werden Hubkolbenmotoren in zwei Betriebszuständen mit Zylinderabschaltung und ohne Zylinderab- Schaltung betrieben. Dabei wird durch die Reduktion der im Betrieb befindlichen Zylinder der Kraftstoffverbrauch in diesem Betriebsmodus reduziert. Die volle Zylinderanzahl wird üblicherweise verwendet, um das volle Leistungsspektrum des Hubkolbenmotors auszunutzen. Der Hubkolbenmotor weist je nach Betriebszustand eine unterschiedliche Haupterregerordnung auf. Diese ist dabei abhängig von der im Betrieb be- findlichen Anzahl von Zylindern. So weist beispielsweise ein Hubkolbenmotor mit einer Zylinderzahl von acht Zylindern eine Haupterregerordnung im Betrieb ohne Zylinderabschaltung von vier und im Betrieb mit Zylinderabschaltung, bei dem beispielsweise die Hälfte der Zylinder abgeschaltet werden, von zwei auf. Die Haupterregerordnun- gen sind somit je nach Betriebszustand unterschiedlich zueinander. Um die Haupterregerordnungen wirksam zu dämpfen, ist besonders von Vorteil, wenn das Fliehkraftpendel 10 in seiner Abstimmungsordnungen auf die jeweilige Haupterregerordnung des Hubkolbenmotors abgestimmt wird.
In der Ausführungsform weist die erste Pendelmasse 25 in Verbindung mit der ersten Pendelbahn 126 auf eine erste Abstimmungsordnung und die zweite Pendelmasse 30 in Verbindung mit der zweiten Pendelbahn 127 auf eine zweite Abstimmungsordnung auf. Dabei ist die erste Abstimmungsordnung auf die ersten Haupterregerordnung und die zweite Abstimmungsordnung auf die zweite Haupterregerordnung des Hubkolbenmotors abgestimmt. Dadurch kann das Fliehkraftpendel 10 auf besonders günstige Weise mit besonders geringem Bauraumbedarf Drehungleichförmigkeiten in einem Drehmoment, das durch den Hubkolbenmotor bereitgestellt wird, tilgen, sodass der Antriebsstrang in jedem Betriebszustand des Hubkolbenmotors besonders leise und effizient arbeitet.
Um die Pendelmassen 25, 30 optimal an die Abstimmungsordnung anpassen zu können, ist durchaus denkbar, dass die erste Pendelmasse 25 eine andere axiale Erstre- ckung als die zweite Pendelmasse 30 aufweist. In Verbindung mit der Ausgestaltung der Pendelbahn kann eine optimale und flexible Anpassung der Abstimmungsordnungen an die Haupterregerordnungen erreicht werden.
Figur 3 zeigt einen Halblängsschnitt durch ein Fliehkraftpendel 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das Fliehkraftpendel 10 ist im Wesentlichen identisch zu dem in Figur 1 gezeigten Fliehkraftpendel 10 ausgebildet. Abweichend dazu ist eine dritte Pendelmasse 200 vorgesehen, die axial angrenzend an die zweite Pendelmasse 30 zwischen den beiden Pendelflanschteilen 65, 70 angeordnet ist. Die dritte Pendelmasse 200 ist in der Ausführungsform identisch zu der ersten Pendelmasse 25 ausgebildet. Selbstverständlich wäre auch denkbar, dass die dritte Pendelmasse 200 andersartig als die erste Pendelmasse 25 und/oder die zweite Pendelmasse 30 ausge- bildet ist. Die dritte Pendelmasse 200 ist dabei radial zumindest teilweise überlappend zu der ersten Pendelmasse 25 und/oder zweiten Pendelmasse 30 angeordnet.
Die Führungseinrichtung 35 weist ein gegenüber in Figur 1 andersartig ausgebildetes Führungselement 205 auf. Das Führungselement 205 ist als Pendelrolle ausgebildet. Das Führungselement 205 weist zusätzlich zu den bereites in Figur 1 erläuterten Abschnitten 85, 90, 95 einen vierten Abschnitt 210 auf. Der vierte Abschnitt 210 ist axial zwischen dem dritten Abschnitt 95 und dem zweiten Abschnitt 90 angeordnet. Der vierte Abschnitt 210 weist dabei einen zylinderförmigen Querschnitt auf, wobei der vierte Abschnitt 210 in radialer Richtung eine unterschiedliche Erstreckung zu dem zweiten und dritten Abschnitt 90, 95 aufweist.
Der vierte Abschnitt 210 weist einen vierten Durchmesser d4 auf. Der vierte Durchmesser d4 ist identisch zu dem ersten Durchmesser di des ersten Abschnitts 85. Dies hat zur Folge, dass das Führungselement 205 bezogen auf eine Symmetrieebene 220, die senkrecht zur Drehachse 15 angeordnet ist, symmetrisch ausgebildet ist. Die Symmetrieebene 220 verläuft dabei an den Grenzflächen der beiden Pendelflanschteile 65, 70, mit denen die Pendelflanschteile 65, 70 aneinander anliegen. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der vierte Abschnitt 210 andersartig ausgebildet ist und somit das Führungselement 205 unsymmetrisch bezogen auf die Symmetrieebene 220 ausgebildet ist.
Die Führungseinrichtung 35 umfasst in der dritten Pendelmasse 200 eine vierte Aussparung 225 mit einer vierten Aussparungskontur 230. Die vierte Aussparungskontur 230 ist in der Ausführungsform identisch zu der ersten Aussparungskontur 1 15 der ersten Aussparung 105 ausgebildet. Alternativ wäre auch denkbar, dass die vierte Aussparungskontur 230 identisch zu der zweiten Aussparungskontur 120 und/oder der dritten Aussparungskontur 130 ausgebildet ist. Der vierte Abschnitt 210 des Führungselements 205 durchgreift die vierte Aussparung 225 und weist im Wesentlichen die gleiche axiale Erstreckung auf wie die dritte Pendelmasse 200. Die vierte Aussparungskontur legt in Verbindung mit der dritten Aussparungskontur und dem vierten Abschnitt 210 eine dritte Pendelbahn der dritten Pendelmasse 200 fest. Die dritte Pendelbahn ist dabei identisch zu der ersten Pendelbahn 126.
Die Pendelmassen 25, 30, 200 werden im Betrieb des Fliehkraftpendels 10 radial nach außen hin gedrückt, sodass die Aussparungskonturen 1 15, 120, 230 an dem jeweiligen Abschnitt 85, 90, 210 radial innenseitig bezogen auf eine Längsachse 135 des Führungselements 80, 205 anliegen. Der dritte Abschnitt 95 wird radial nach außen hin gedrückt und liegt radial außenseitig bezogen auf die Längsachse 135 an der dritten Aussparungskontur 130 an.
Wird eine Drehungleichförmigkeit über dem Pendelflansch 20 in die Pendelmassen 25, 30, 200 eingeleitet, so werden diese in Abhängigkeit ihrer Pendelbahn 126, 127 durch die Führungseinrichtung 35 geführt. Die Pendelbahnen 126, 127 können dabei jeweils unterschiedlich zueinander sein, sodass die Pendelmassen 25, 30, 200 im Be- trieb ein unterschiedliches Pendelverhalten zeigen und jeweils mit ihrer Abstimmungsordnung eine unterschiedliche Haupterregerordnung tilgen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Merkmale selbstverständlich miteinander kombiniert werden können. So ist auch denkbar, dass beispielsweise weitere Pendelmassen vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung angrenzend an die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Pendelmassen 25, 30, 200 angeordnet sind. Auch ist denkbar, dass weitere Pendelmassen axial angrenzend an die in Figuren 1 bis 3 gezeigten Pendelmassen 25, 30, 200 vorgesehen sind, die radial überlappend zu den Pendelmassen 25, 30, 200 angeordnet sind.
Bezuqszeichenliste Fliehkraftpendel
Drehachse
Pendelflansch
erste Pendelmasse
zweite Pendelmasse
Führungseinrichtung
Nabe
Verzahnung
Welle-Nabe-Verbindung
Getriebeeingangswelle
Nabenflansch
erste Verbindung
erstes Pendelflanschteil
zweites Pendelflanschteil
zweite Verbindung
Führungselement
erster Abschnitt
zweiter Abschnitt
dritter Abschnitt
Längsende
erste Aussparung
zweite Aussparung
erste Aussparungskontur
zweite Aussparungskontur
dritte Aussparung
dritte Aussparungskontur
Längsache
dritte Pendelmasse
Führungselement
vierter Abschnitt
Symmetrieebene
vierte Aussparung
vierte Aussparungskontur

Claims

Patentansprüche
Fliehkraftpendel (10), das drehbar um eine Drehachse (15) lagerbar ist,
- aufweisend einen Pendelflansch (20), eine Führungseinrichtung (35), eine erste und wenigstens eine axial angrenzend und radial zumindest teilweise überlappend zu der ersten Pendelmasse (25) angeordnete zweite Pendelmasse (30, 200),
- wobei die Führungseinrichtung (35) in der ersten Pendelmasse (25) eine erste Aussparung (105) und in der zweiten Pendelmasse (30, 200) eine zweite Aussparung (120, 225) umfasst,
- wobei die Führungseinrichtung (35) ausgebildet ist, die erste Pendelmasse (25) und die zweite Pendelmasse (30, 200) beschränkt beweglich mit dem Pendelflansch (20) zu koppeln,
- wobei die Führungseinrichtung (35) ein Führungselement (80, 205) umfasst,
- wobei das Führungselement (80, 205) einen ersten Abschnitt (85) und wenigstens einen zweiten Abschnitt (90, 210) aufweist,
- wobei der erste Abschnitt (85) die erste Aussparung (105) und der zweite Abschnitt (90, 210) zumindest teilweise die zweite Aussparung (1 10, 220) durchgreift,
- wobei der erste Abschnitt (85) in radialer Richtung unterschiedlich zum
zweiten Abschnitt (90, 210) ausgebildet ist.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 1 ,
- wobei der Pendelflansch (20) ein erstes Pendelflanschteil (65) und ein zweites Pendelflanschteil (70) umfasst,
- wobei das erste Pendelflanschteil (65) und das zweite Pendelflanschteil (70) zumindest teilweise axial beabstandet zueinander angeordnet sind,
- wobei die erste Pendelmasse (25) und die zweite Pendelmasse (30) axial zwischen dem ersten Pendelflanschteil (65) und dem zweiten Pendelflanschteil (70) angeordnet ist, - wobei sich zumindest teilweise die Aussparungen (105, 1 10, 220) radial überlappen.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 1 oder 2,
- wobei der erste Abschnitt (85) einen ersten zylindrischen Querschnitt mit einem ersten Durchmesser (di) und der zweite Abschnitt (90, 210) einen zweiten zylindrischen Querschnitt mit einem zweiten Durchmesser (d2, ds) aufweist,
- wobei der erste Durchmesser (di) unterschiedlich zu dem zweiten Durchmesser (d2, ds) ist.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
- wobei die erste Aussparung (105) eine erste Aussparungskontur (1 15) und die zweite Aussparung (1 10) eine zweite Aussparungskontur (120) aufweisen,
- wobei die zweite Aussparungskontur (120) unterschiedlich zu der ersten Aussparungskontur (1 15) ausgebildet ist.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
- wobei die Führungseinrichtung (35) im Pendelflansch (20) eine dritte Aussparung (125) aufweist,
- wobei das Führungselement (80, 205) einen dritten Abschnitt (95) aufweist,
- wobei der dritte Abschnitt (95) zumindest teilweise die dritte Aussparung (125) durchgreift,
- wobei der dritte Abschnitt (95) unterschiedlich zum ersten und/oder zweiten Abschnitt (85, 90) ausgebildet ist.
6. Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 5, - wobei der dritte Abschnitt (95) jeweils angrenzend an ein Längsende (100) des Führungselements (80, 205) angeordnet ist,
- wobei axial zwischen den beiden dritten Abschnitten (95) der erste und der zweite Abschnitt (85, 90, 210) angeordnet ist.
7. Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
- wobei der erste und der zweite Abschnitt (85, 90) axial angrenzend zueinander angeordnet sind,
- wobei vorzugsweise der erste Abschnitt (85) eine axiale Erstreckung der ersten Pendelmasse (25) und der zweite Abschnitt (90, 210) eine axiale Erstreckung der zweiten Pendelmasse (30, 200) aufweist.
- wobei vorzugsweise die axiale Erstreckung der beiden Pendelmassen (25, 30, 200) unterschiedlich zueinander ist.
8. Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
- wobei eine dritte Pendelmasse (200) vorgesehen ist,
- wobei die dritte Pendelmasse (200) zumindest teilweise radial überlappend zu der ersten und/oder zweiten Pendelmasse (25, 30) angeordnet ist,
- wobei die Führungseinrichtung (35) eine vierte Aussparung (220) in der drit- ten Pendelmasse (200) umfasst,
- wobei das Führungselement (205) einen vierten Abschnitt (210) aufweist,
- wobei der vierte Abschnitt (210) in radialer Richtung unterschiedlich zum ersten Abschnitt (85) und/oder zweiten Abschnitt (90) und/oder dritten Abschnitt (95) ausgebildet ist, - wobei der vierte Abschnitt (210) die vierte Aussparung (220) zumindest teilweise durchgreift.
9. Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 8, wobei die dritte Pendelmasse (200) axial angrenzend an die erste und/oder zweite Pendelmasse (25, 30) und axial zwischen den beiden Pendelflanschteilen (65, 70) angeordnet ist.
10. Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der erste Abschnitt (85) und/oder zweite Abschnitt (90) und/oder vierte Abschnitt (210) in radialer Richtung eine größere Erstreckung als der dritte Abschnitt (95) aufweist.
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