WO2017162234A1 - Fliehkraftpendel sowie verwendung einer bogenfeder - Google Patents

Fliehkraftpendel sowie verwendung einer bogenfeder Download PDF

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WO2017162234A1
WO2017162234A1 PCT/DE2017/100194 DE2017100194W WO2017162234A1 WO 2017162234 A1 WO2017162234 A1 WO 2017162234A1 DE 2017100194 W DE2017100194 W DE 2017100194W WO 2017162234 A1 WO2017162234 A1 WO 2017162234A1
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spring element
pendulum
pendulum mass
spring
centrifugal
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PCT/DE2017/100194
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English (en)
French (fr)
Inventor
Uli Junker
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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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, with the help of a initiated via a drive shaft of an automotive engine rotational irregularity opposing return torque for damping the rotational irregularity can be generated, and a use of a bow spring, by means of which a spring force can be impressed in the circumferential direction.
  • a centrifugal pendulum in which a guided over in corresponding raceways relative to a support flange displaceable pendulum mass is provided which can produce a rotational speed fluctuation opposite to the rotational speed fluctuation directed return torque for damping the speed fluctuation.
  • a centrifugal pendulum for damping rotational irregularities introduced via a drive shaft of a motor vehicle engine is provided with a carrier flange rotatable about an axis of rotation and indirectly or directly connectable with the drive shaft, in particular relative to the carrier flange via pendulum tracks, pendulum pendulum mass for generating a rotational uniformity opposing return torque and a radially outward to the pendulum mass arranged spring element, wherein the spring element below a limit speed applied to the pendulum mass and above the limit speed centrifugal force derives from the pendulum mass.
  • the pendulum masses When the vehicle engine is switched off, for example in a start-stop situation, the pendulum masses could sink by gravity and strike with a noise on another component. At a subsequent start, the pendulum masses at different radii with respect
  • the pendulum masses can be fixed frictionally at a suitable limit speed in good time before a stop of the motor vehicle engine. As a result, at least a hard impact of the pendulum masses in a gravity-induced drop when the motor vehicle engine is turned off can be avoided or at least damped.
  • the pendulum masses can be held by the spring element over a defined radius or radius range, which corresponds in particular to a relative position which is maximally far radially inward.
  • the spring element can switch off the damping effect of the centrifugal pendulum pendulum below the limiting rotational speed, so that, in particular, a resonant rotational speed critical for the centrifugal force pendulum can be traversed during a start of the motor vehicle engine, while the pendulum masses are held immovably by the spring element.
  • the pendulum mass By acting below the limit speed on the pendulum mass spring element, the pendulum mass can be set in an unfavorable low speed range and above the limit speed when the spring centrifugal force exerted by the pendulum mass, activated, so that a low-noise and vibration-damped drive train of a motor vehicle is possible ,
  • the at least one pendulum mass of the centrifugal pendulum endeavors to assume a position as far away as possible from the center of rotation.
  • the "zero position” is thus the position furthest radially from the center of rotation, which the pendulum mass can assume in the radially outward position.
  • the centrifugal force acting on the pendulum mass is thereby divided into one component tangentially and another component normal to the pendulum track
  • the tangential force component provides the restoring force, which the pendulum mass again wants to bring in their "zero position", while the normal force component acts on a speed fluctuations introducing force application element, in particular a connected to the drive shaft of the motor vehicle flywheel, and there generates a counter-torque, the de r Counteracts the speed fluctuation and dampens the introduced speed fluctuations.
  • the pendulum mass can thus be maximally swung and assume the radially innermost position.
  • the paths provided in the carrier flange and / or in the pendulum mass have suitable curvatures for this purpose.
  • more than one pendulum mass is provided.
  • several pendulum masses can be distributed uniformly in the circumferential direction.
  • the inertial mass of the pendulum mass and / or the relative movement of the pendulum mass to the support flange is in particular for damping a specific frequency range of rotations. uniformities, in particular an engine order of the motor vehicle engine designed.
  • more than one pendulum mass and / or more than one support flange is provided.
  • the support flange is arranged between two pendulum masses.
  • the pendulum mass can be accommodated between two flange parts of the support flange, wherein the flange parts are connected to each other in a Y-shape, for example.
  • the spring element has a sufficiently large inertial mass that acts above the limit speed, a correspondingly high centrifugal force on the spring element, which allows lifting of the spring element of the pendulum mass.
  • the force acting on the pendulum mass by the spring element under the limit speed spring force is greater than the weight of the pendulum mass. A gravity-induced dropping of the pendulum mass can be avoided.
  • the spring force applied by the spring element can be overcome by the centrifugal force acting on the spring element. Since the spring element is arranged radially outside the pendulum mass, a sufficient centrifugal force can act on the spring element even after a comparatively small speed increase.
  • the spring element has at least one additional mass in order to achieve a sufficiently large centrifugal force effect at a certain speed.
  • the spring element is designed as a helical spring and the additional weight is connected to a turn of the spring element, for example by clipping or welding.
  • the spring element is designed as a bow spring.
  • the spring element can thus basically extend in the circumferential direction, wherein the axial ends of the bow spring can be suitably supported, for example on the support flange.
  • a non-supported center region of the bow spring is basically movable in the radial direction with sufficient space. Under the influence of centrifugal force, the center region can be pulled radially outward, whereby the total length of the arc spring can increase along its longitudinal direction, which extends in the circumferential direction.
  • the bow spring may be stretched, for example due to the supported and / or fixed ends, whereby the bow spring may endeavor to take the smallest possible overall length in order to reduce the internal stresses. to build.
  • the bow spring on the pendulum mass optionally with a spring force in the radial direction come to rest and in particular fix the pendulum mass immobile.
  • the spring element designed as a bow spring is part of a torsional vibration damper, in particular a dual mass flywheel.
  • the dual-mass flywheel may have a primary mass and a secondary mass that is rotatable via the spring element as energy storage element to the primary mass.
  • the carrier flange of the centrifugal pendulum can in this case be formed in particular by the primary mass or the secondary mass.
  • the pendulum mass can be arranged in the axial direction between the primary mass and the secondary mass, so that the pendulum mass is arranged in the same axial region as designed as a bow spring spring element.
  • the spring element extends below the limit speed to a larger proportion in the circumferential direction and a smaller proportion in the radial direction.
  • the designed as a bow spring spring element thereby does not extend to a constant effective radius relative to the axis of rotation of the support flange of the centrifugal pendulum, but can press in the radial direction on the pendulum mass.
  • the spring element can be designed as a so-called "low-curved (bow) spring", with the help of which noise can be avoided in the centrifugal pendulum.
  • the spring element below the limit speed at its ends a greater distance from the axis of rotation and in a provided between the ends of the central region a smaller distance from the axis of rotation.
  • the designed as a bow spring spring element thereby does not extend to a constant effective radius relative to the axis of rotation of the support flange of the centrifugal pendulum, but can press in the radial direction on the pendulum mass.
  • a center line of the spring element extending in the longitudinal direction of the spring element can run along a circular arc.
  • a center line of the spring element below the limit speed has a substantially constant effective radius to a spring center point, wherein the spring center point to the rotational axis in a direction of the pendulum mass, at which bears against this spring element, is offset away positioned.
  • a center line extending in the longitudinal direction of the spring element of the spring element can extend along a circular arc, wherein nevertheless the spring element can press in the radial direction on the pendulum mass.
  • the support flange has a radially outwardly projecting first stop lug and a radially outwardly projecting second stop lug, wherein the spring element is supported in a tangential direction on the first stop lug and on the second stop lug.
  • the spring element can thereby be attached to the ends, so that it is possible a compressive force and / or a
  • the first stop lug may be formed by a primary mass of a dual-mass flywheel and the second stop lug may be formed by a secondary mass of the dual-mass flywheel which is rotatable to a limited extent to the primary mass.
  • the carrier flange may be connected to the primary mass or the secondary mass and / or configured in one piece.
  • the spring element is below the limit speed of at least two pendulum masses.
  • the number of components can be kept low with an increased damping effect of the centrifugal pendulum.
  • a, in particular connected to the support flange, sliding for limiting a radial expansion of the spring element under the influence of centrifugal force is provided.
  • the radial space requirement of the spring element under the influence of centrifugal force above the limit speed can be limited.
  • an excessive expansion of the spring element can be prevented radially outward, so that unnecessary bending loads of the spring element can be avoided and a long service life of the spring element can be ensured.
  • the sliding shell allows a sliding relative movement of the spring element on the sliding shell in the circumferential direction, so that the spring element above the limit rotary number can be moved as an energy storage element of a dual mass flywheel in the circumferential direction.
  • the pendulum mass at an idle speed of the motor vehicle engine in particular 800 U / min ⁇ 100 U / min, fixed motion fixed by the spring element.
  • the limit speed may correspond to the idle speed.
  • resonance effects can be avoided in a low speed range that is usually critical for the centrifugal pendulum pendulum, and that gravity-induced dropping of the pendulum masses can also be avoided or at least damped.
  • the pendulum masses can be fixed in good time before an impending shutdown of the motor vehicle engine in order to avoid unnecessary noise emissions when turning off the motor vehicle engine can.
  • the invention further relates to the use of a bow spring with a defined effective radius on a smaller radius radius of action to an axis of rotation for the purpose of a pendulum mass of a centrifugal pendulum, which in particular as described above and can be further developed, set below a limit speed immobile.
  • a pendulum mass of a centrifugal pendulum By acting below the limit speed of the pendulum mass bow spring, the pendulum mass can be set in an unfavorable low speed range and above the limit speed when the Bogenfe- centrifugal force lifted from the pendulum mass, are activated, so that a low-noise and vibration damped drive train of a motor vehicle is possible ,
  • Fig. 1 a schematic plan view of a centrifugal pendulum below a limit speed
  • Fig. 2 a schematic plan view of the centrifugal pendulum of Fig. 1 above the limit speed.
  • the centrifugal pendulum 10 shown in Fig. 1 has a rotatable about an axis of rotation 12 support flange 14, which may also be a primary mass or secondary mass of a dual mass flywheel.
  • support flange 14 for example, four pendulum masses 16 are coupled pendulum, which can deflect at a rotational irregularity due to their inertia from their central position with a proportion of movement radially inward, thereby generating a rotation non-uniformity directed restoring moment, whereby the rotational non-uniformity damped and / or can be paid off.
  • the support flange 14 has a radially outwardly projecting first Anschlagan- set 18 and, for example, radially opposite radially outwardly projecting second stop lug 20 on.
  • first Anscheran- set 18 and, for example, radially opposite radially outwardly projecting second stop lug 20 on.
  • the stop lugs 18, 20 each designed as a bow spring spring element 22 is tangentially supported and / or fixed.
  • a threshold speed which may correspond to an idling speed of 800 U / min
  • the spring element 22 can press with a radial spring force 24, for example, two pendulum masses 16, especially if in a start-stop situation, a motor vehicle engine, with the drive shaft, the centrifugal pendulum 10th is coupled, is turned off.
  • the pendulum masses 16 can be held immobile motion.
  • the effective radius of the spring element 22 configured as a bow spring is greater than an average nominal radius relative to the axis of rotation 12 on which the spring element 22 is arranged.
  • a centrifugal force 28 can act on the spring elements 22 above the limit rotational speed, as a result of which the spring elements 22 can expand radially outward and can lift off the pendulum masses 16.
  • the pendulum masses 16 can thereby resume their oscillating relative movement to the support flange 14 at a speed fluctuation, whereby the damping effect of Centrifugal pendulum 10 is effective again.
  • the maximum radial expansion of the spring element 22 can be limited by a sliding shell 30. When the spring element 22 rests against the sliding shell 30, in particular the effective radius of the spring element 22 can coincide with the nominal radius, so that the axis of rotation 12 of the centrifugal force pendulum 10 extends through the spring center point 26 of the spring element 22.

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Abstract

Es ist ein Fliehkraftpendel (10) zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen mit einem um eine Drehachse (12) drehbaren und mit der Antriebswelle mittelbar oder unmittelbar verbindbaren Trägerflansch (14), einer relativ zu dem Trägerflansch (14), insbesondere über Pendelbahnen, pendelbaren Pendelmasse (16) zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments und einem radial außerhalb zur Pendelmasse (16) angeordneten Federelement (22), wobei das Federelement (22) unterhalb einer Grenzdrehzahl an der Pendelmasse (16) anliegt und oberhalb der Grenzdrehzahl fliehkraftbeding von der Pendelmasse (16) abhebt. Durch das unterhalb der Grenzdrehzahl an der Pendelmasse (16) angreifende Federelement (22) kann die Pendelmasse (16) in einem ungünstigen niedrigen Drehzahlbereich festgesetzt werden und oberhalb der Grenzdrehzahl, wenn das Federelement (22) fliehkraftbeding von der Pendelmasse (16) abhebt, aktiviert werden, so dass ein geräuscharmer und schwingungsgedämpfter Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.

Description

Fliehkraftpendel sowie Verwendung einer Bogenfeder
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel, mit dessen Hilfe ein einer über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeit entgegen gerichtetes Rückstellmoment zur Dämpfung der Drehungleichförmigkeit erzeugt werden kann, sowie eine Verwendung einer Bogenfeder, mit deren Hilfe eine Federkraft in Umfangsrichtung aufgeprägt werden kann.
Beispielsweise aus DE 10 2008 059 297 A1 ist ein Fliehkraftpendel bekannt, bei dem eine über in entsprechenden Laufbahnen geführte Laufrollen relativ zu einem Trägerflansch verlagerbare Pendelmasse vorgesehen ist, die bei einer Drehzahlschwankung ein der Drehzahlschwankung entgegen gerichtetes Rückstellmoment zur Dämpfung der Drehzahlschwankung erzeugen kann.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis Geräuschentwicklungen und Schwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zu reduzieren. Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen geräuscharmen und schwingungsgedämpften Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Fliehkraftpendel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Verwendung einer Bogenfeder mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen mit einem um eine Drehachse drehbaren und mit der Antriebswelle mittelbar oder unmittelbar verbindbaren Trägerflansch, einer relativ zu dem Trägerflansch, insbesondere über Pendelbahnen, pendelbaren Pendelmasse zur Erzeugung eines der Drehun- gleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments und einem radial außerhalb zur Pendelmasse angeordneten Federelement, wobei das Federelement unterhalb einer Grenzdrehzahl an der Pendelmasse anliegt und oberhalb der Grenzdrehzahl flieh- kraftbeding von der Pendelmasse abhebt.
Wenn der Kraftfahrzeugmotor ausgeschaltet ist, beispielsweise bei einer Start-Stopp- Situation, könnten die Pendelmassen schwerkraftbeding absinken und mit einer Geräuschentwicklung an einem anderen Bauteil anschlagen. Bei einem nachfolgenden Start würden sich die Pendelmassen auf unterschiedlichen Radien bezüglich der
Drehachse befinden, wodurch sich während der Startphase des Kraftfahrzeugmotors noch keine ausreichende Dämpfungswirkung des Fliehkraftpendels einstellen kann. Dies kann zu unnötigen ungedämpften Schwingungen innerhalb des Antriebstrangs führen, die als Komforteinbuße empfunden werden können. Zudem können während der Startphase des Kraftfahrzeugmotors unnötige Geräuschentwicklungen entstehen, bis sich die Pendelmassen synchronisiert haben. Durch das Federelement können die Pendelmassen bei einer geeigneten Grenzdrehzahl rechtzeitig vor einem Stopp des Kraftfahrzeugmotors reibschlüssig festgesetzt werden. Dadurch kann zumindest ein hartes Anschlagen der Pendelmassen bei einem schwerkraftbedingten Herunterfallen bei ausgeschaltetem Kraftfahrzeugmotor vermieden oder zumindest gedämpft werden. Ein freies Bewegen der Pendelmasse von einem Rollbahnende zum anderen Rollbahnende kann dadurch vermieden werden, so dass Anschlaggeräusche beim Erreichen des Rollbahnendes vermieden werden können. Zudem können die Pendelmassen bei ausgeschaltetem Kraftfahrzeugmotor von dem Federelement auf einem definierten Radius oder Radiusbereich gehalten werden, der insbesondere einer maximal weit radial innen liegenden Relativlage entspricht. Das Federelement kann die Dämpfungswirkung des Fliehkraftpendels unterhalb der Grenzdrehzahl abschalten, so dass insbesondere eine für das Fliehkraftpendel kritische Resonanzdrehzahl bei einem Start des Kraftfahrzeugmotors durchlaufen werden kann, während die Pendel- massen von dem Federelement bewegungsfest festgehalten sind. Sich aufschaukelnde Resonanzschwingungen, die zu unnötigen Schwingungen und Geräuschen führen könnten, sind dadurch vermieden. Insbesondere kann mit Hilfe des Federelements sichergestellt werden, dass das Fliehkraftpendel nur überkritisch betrieben wird. Bei einer die Grenzdrehzahl übersteigenden Drehzahl können die Pendelmassen einer hin- reichend großen Fliehkraft ausgesetzt sein, dass ein ordnungsgemäßer Betrieb des Fliehkraftpendels sichergestellt sein kann, in dem keine Resonanzschwingungen oder unnötige Geräusche zu erwarten sind. In dieser Betriebssituation kann das Federelement unter Fliehkrafteinfluss von der Pendelmasse abheben und dadurch den schwingungsdämpfenden Betrieb des Fliehkraftpendels anschalten. Durch das unterhalb der Grenzdrehzahl an der Pendelmasse angreifende Federelement kann die Pendelmasse in einem ungünstigen niedrigen Drehzahlbereich festgesetzt werden und oberhalb der Grenzdrehzahl, wenn das Federelement fliehkraftbeding von der Pendelmasse abhebt, aktiviert werden, so dass ein geräuscharmer und schwingungs- gedämpfter Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die„Nulllage" ist also die radial am weitesten vom Drehzentrum entfernte Stellung, welche die Pendelmasse in der radial äußeren Stellung einnehmen kann. Bei einer konstanten Antriebsdrehzahl und konstantem Antriebsmoment wird die Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Pendelbahn aus. Die Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Pendelbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstell kraft bereit, welche die Pendelmasse wieder in ihre„Nulllage" bringen will, während die Normalkraftkomponente auf ein die Drehzahlschwankungen einleitendes Krafteinleitungselement, insbesondere eine mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verbundene Schwungscheibe, einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die Pendelmasse also maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die in dem Trägerflansch und/oder in der Pendel- masse vorgesehenen Bahnen weisen hierzu geeignete Krümmungen auf. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Insbesondere können mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Die träge Masse der Pendelmasse und/oder die Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch ist insbesondere zur Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs von Drehun- gleichförmigkeiten, insbesondere einer Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, ausgelegt. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise ist der Trägerflansch zwischen zwei Pendelmassen angeordnet. Alternativ kann die Pendelmasse zwischen zwei Flanschteilen des Trägerflanschs aufgenommen sein, wobei die Flanschteile beispielsweise Y-förmig miteinander verbunden sind.
Das Federelement weist insbesondere eine hinreichend große träge Masse auf, dass oberhalb der Grenzdrehzahl eine entsprechend hohe Fliehkraft auf das Federelement einwirkt, die ein Abheben des Federelements von der Pendelmasse ermöglicht. Vorzugsweise ist die von dem Federelement unter der Grenzdrehzahl auf die Pendelmasse einwirkende Federkraft größer als die Gewichtskraft der Pendelmasse. Ein schwerkraftbedingtes Herunterfallen der Pendelmasse kann dadurch vermieden werden. Oberhalb der Grenzdrehzahl kann die von dem Federelement aufgebrachte Federkraft durch die auf das Federelement wirkende Fliehkraft überwunden werden. Da das Federelement radial außerhalb zu der Pendelmasse angeordnet ist, kann bereits nach einer vergleichsweise geringen Drehzahlerhöhung auf das Federelement eine ausreichende Fliehkraft einwirken. Gegebenenfalls weist das Federelement mindestens eine Zusatzmasse auf, um bei einer bestimmten Drehzahl einen ausreichend großen Fliehkrafteffekt erreichen zu können. Beispielsweise ist das Federelement als Schraubenfeder ausgestaltet und das Zusatzgewicht ist mit einer Windung des Federelements, beispielsweise durch Klipsen oder Schweißen, verbunden.
Insbesondere ist das Federelement als eine Bogenfeder ausgestaltet. Das Federele- ment kann sich dadurch grundsätzlich in Umfangsrichtung erstrecken, wobei die axialen Enden der Bogenfeder geeignet, beispielsweise an dem Trägerflansch, abgestützt sein können. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass ein nicht abgestützter Mittelbereich der Bogenfeder bei genügend Bauraum grundsätzlich in radialer Richtung bewegbar ist. Unter Fliehkrafteinfluss kann der Mittelbereich nach radial außen gezo- gen werden, wobei sich hierbei die Gesamtlänge der Bogenfeder entlang ihrer grundsätzlich in Umfangsrichtung verlaufenden Längsrichtung vergrößern kann. Unterhalb der Grenzdrehzahl kann die Bogenfeder aufgrund der abgestützten und/oder befestigten Enden beispielsweise gedehnt sein, wodurch die Bogenfeder bestrebt sein kann eine möglichst geringe Gesamtlänge einzunehmen, um die inneren Spannungen ab- zubauen. Dadurch kann die Bogenfeder an der Pendelmasse gegebenenfalls mit einer Federkraft in radialer Richtung zum Anliegen kommen und insbesondere die Pendelmasse bewegungsfest festsetzen. Besonders bevorzugt ist das als Bogenfeder ausgestaltete Federelement Teil eines Drehschwingungsdämpfers, insbesondere eines Zweimassenschwungrads. Das Zweimassenschwungrad kann eine Primärmasse und eine über das Federelement als Energiespeicherelement zu der Primärmasse begrenzt verdrehbare Sekundärmasse aufweisen. Der Trägerflansch des Fliehkraftpendels kann hierbei insbesondere durch die Primärmasse oder die Sekundärmasse ausgebildet sein. Die Pendelmasse kann in axialer Richtung zwischen der Primärmasse und der Sekundärmasse angeordnet sein, so dass die Pendelmasse in dem selben Axialbereich wie das als Bogenfeder ausgestaltete Federelement angeordnet ist. Vorzugsweise verläuft das Federelement unterhalb der Grenzdrehzahl zu einem größeren Anteil in Umfangsrichtung und zu einem geringeren Anteil in radialer Richtung. Das als Bogenfeder ausgestaltete Federelement verläuft dadurch nicht auf einen konstanten Wirkradius bezogen zur Drehachse des Trägerflanschs des Fliehkraftpendels, sondern kann in radialer Richtung auf die Pendelmasse drücken. Das Federelement kann als sogenannte„gering gebogene (Bogen-)Feder" ausgestaltet sein, mit deren Hilfe eine Geräuschvermeidung beim Fliehkraftpendel erreicht werden kann.
Besonders bevorzugt weist das Federelement unterhalb der Grenzdrehzahl an seinen Enden einen größeren Abstand zur Drehachse und in einem zwischen den Enden vorgesehenen Mittelbereich einen geringeren Abstand zur Drehachse auf. Das als Bogenfeder ausgestaltete Federelement verläuft dadurch nicht auf einen konstanten Wirkradius bezogen zur Drehachse des Trägerflanschs des Fliehkraftpendels, sondern kann in radialer Richtung auf die Pendelmasse drücken. Eine in Längsrichtung des Federelements verlaufende Mittellinie des Federelements kann entlang eines Kreisbogens verlaufen.
Insbesondere weist eine Mittellinie des Federelements unterhalb der Grenzdrehzahl einen im Wesentlichen konstanten Wirkradius zu einem Federmittelpunkt auf, wobei der Federmittelpunkt zu der Drehachse in einer Richtung von der Pendelmasse, an der dieses Federelement anliegt, weg versetzt positioniert ist. Eine in Längsrichtung des Federelements verlaufende Mittellinie des Federelements kann entlang eines Kreisbogens verlaufen, wobei dennoch das Federelement in radialer Richtung auf die Pendelmasse drücken kann.
Vorzugsweise weist der Trägerflansch einen nach radial außen abstehenden ersten Anschlagansatz und einen nach radial außen abstehenden zweiten Anschlagansatz auf, wobei das Federelement in tangentialer Richtung an dem ersten Anschlagansatz und an dem zweiten Anschlagansatz abgestützt ist. Das Federelement kann dadurch an den Enden befestigt sein, so dass es möglich ist eine Druckkraft und/oder eine
Zugkraft in Längsrichtung des Federelements aufzuprägen, die wiederum zu einer geeigneten Federkraft in radialer Richtung auf die Pendelmasse führen kann. Alternativ kann der erste Anschlagansatz von einer Primärmasse eines Zweimassenschwungrads und der zweite Anschlagansatz von einer zu der Primärmasse begrenzt verdreh- baren Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads ausgebildet sein, wobei der Trägerflansch mit der Primärmasse oder der Sekundärmasse verbunden und/oder einstückig ausgestaltet sein kann.
Besonders bevorzugt liegt das Federelement unterhalb der Grenzdrehzahl an mindes- tens zwei Pendelmassen an. Dies ermöglicht es mehrere Pendelmassen vorzusehen, die mit einer geringeren Anzahl an Federelementen unterhalb der Grenzdrehzahl festgesetzt werden können. Die Bauteileanzahl kann bei einer erhöhten Dämpfungswirkung des Fliehkraftpendels gering gehalten werden. Insbesondere ist eine, insbesondere mit dem Trägerflansch verbundene, Gleitschale zur Begrenzung eines radialen Aufweitens des Federelements unter Fliehkrafteinfluss vorgesehen. Der radiale Bauraumbedarf des Federelements unter Fliehkrafteinfluss oberhalb der Grenzdrehzahl kann dadurch begrenzt werden. Zudem kann ein zu starkes Aufweiten des Federelements nach radial außen verhindert werden, so dass un- nötige Biegebelastungen des Federelements vermieden werden können und eine hohe Lebensdauer des Federelements sichergestellt werden kann. Vorzugsweise ermöglicht die Gleitschale eine gleitende Relativbewegung des Federelements an der Gleitschale in Umfangsrichtung, so dass das Federelement oberhalb der Grenzdreh- zahl als Energiespeicherelement eines Zweimassenschwungrads in Umfangsrichtung verschoben werden kann.
Vorzugsweise ist die Pendelmasse bei einer Leerlaufdrehzahl des Kraftfahrzeugmo- tors, insbesondere 800 U/min ± 100 U/min, von dem Federelement bewegungsfest festgesetzt. Insbesondere kann die Grenzdrehzahl der Leerlaufdrehzahl entsprechen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass in einem für das Fliehkraftpendel üblicherweise kritischen niedrigen Drehzahlbereich Resonanzeffekte vermieden werden können und auch ein schwerkraftbedingtes Herunterfallen der Pendelmassen vermieden oder zumindest gedämpft werden kann. Hierbei wird insbesondere berücksichtigt, dass bei einem Kraftfahrzeugmotor mit Start-Stopp-Steuerung ein über einen bestimmten Zeitraum andauernder Leerlaufbetrieb ein automatisches Ausschalten des Kraftfahrzeugmotors auslöst. Die Pendelmassen können dadurch rechtzeitig vor einem drohenden Ausschalten des Kraftfahrzeugmotors festgesetzt werden, um unnöti- ge Geräuschemissionen beim Ausschalten des Kraftfahrzeugmotors vermeiden zu können.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer Bogenfeder mit einem definierten Wirkradius auf einem zum Wirkradius geringeren Radius zu einer Drehachse zu dem Zweck eine Pendelmasse eines Fliehkraftpendels, das insbesondere wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, unterhalb einer Grenzdrehzahl bewegungsfest festzusetzen. Durch die unterhalb der Grenzdrehzahl an der Pendelmasse angreifende Bogenfeder kann die Pendelmasse in einem ungünstigen niedrigen Drehzahlbereich festgesetzt werden und oberhalb der Grenzdrehzahl, wenn die Bogenfe- der fliehkraftbeding von der Pendelmasse abhebt, aktiviert werden, so dass ein geräuscharmer und schwingungsgedämpfter Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen: Fig. 1 : eine schematische Draufsicht eines Fliehkraftpendels unterhalb einer Grenzdrehzahl und
Fig. 2: eine schematische Draufsicht des Fliehkraftpendels aus Fig. 1 oberhalb der Grenzdrehzahl.
Das in Fig. 1 dargestellte Fliehkraftpendel 10 weist einen um eine Drehachse 12 drehbaren Trägerflansch 14 auf, der auch eine Primärmasse oder Sekundärmasse eines Zweimassenschwungrads sein kann. Mit dem Trägerflansch 14 sind beispielsweise vier Pendelmassen 16 pendelbar gekoppelt, die bei einer Drehungleichförmigkeit aufgrund ihrer Massenträgheit aus ihrer Mittellage mit einem Bewegungsanteil nach radial innen auslenken können, um dadurch ein der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichtetes Rückstellmoment erzeugen zu können, wodurch die Drehungleichförmigkeit gedämpft und/oder getilgt werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Trägerflansch 14 einen nach radial außen abstehenden ersten Anschlagan- satz 18 und einen beispielsweise radial gegenüberliegenden nach radial außen abstehenden zweiten Anschlagansatz 20 auf. Zwischen den Anschlagansätzen 18, 20 ist jeweils ein als Bogenfeder ausgestaltetes Federelement 22 tangential abgestützt und/oder befestigt. Unterhalb einer Grenzdrehzahl, die einer Leerlaufdrehzahl von 800 U/min entsprechen kann, kann das Federelement 22 mit einer radialen Federkraft 24 auf beispielsweise jeweils zwei Pendelmassen 16 drücken, insbesondere wenn in einer Start-Stopp-Situation ein Kraftfahrzeugmotor, mit dessen Antriebswelle das Fliehkraftpendel 10 gekoppelt ist, ausgeschaltet wird. Die Pendelmassen 16 können dadurch bewegungsfest festgehalten sein. Der Wirkradius des als Bogenfeder ausgestalteten Federelements 22 ist hierbei größer als ein durchschnittlicher Nennradius zur Drehachse 12, auf dem das Federelement 22 angeordnet ist. Beispielsweise weist das in der Fig. 1 linke Federelement 22 einen zur Drehachse 12 nach rechts verlagerten Federmittelpunkt 26 auf, zu dem eine in Längsrichtung des Federelements 22 verlaufende Mittellinie des Federelements um den Wirkradius beabstandet ist. Wie in Fig. 2 dargestellt kann oberhalb der Grenzdrehzahl eine Fliehkraft 28 auf die Federelemente 22 einwirken, wodurch sich die Federelemente 22 nach radial außen aufweiten können und von den Pendelmassen 16 abheben können. Die Pendelmassen 16 können dadurch ihre pendelnde Relativbewegung zum Trägerflansch 14 bei einer Drehzahlschwankung wieder aufnehmen, wodurch die Dämpfungswirkung des Fliehkraftpendels 10 wieder wirksam ist. Die maximale radiale Aufweitung des Federelements 22 kann durch eine Gleitschale 30 begrenzt werden. Wenn das Federelement 22 an der Gleitschale 30 anliegt, kann insbesondere der Wirkradius des Federelements 22 mit dem Nennradius zusammenfallen, so dass die Drehachse 12 des Fliehkraftpendels 10 durch den Federmittelpunkt 26 des Federelements 22 verläuft.
Bezuqszeichenliste Fliehkraftpendel
Drehachse
Trägerflansch
Pendelmasse
ersten Anschlagansatz
zweiter Anschlagansatz
Federelement
Federkraft
Federmittelpunkt
Fliehkraft
Gleitschale

Claims

Patentansprüche
Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahr zeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten mit einem um eine Drehachse (12) drehbaren und mit der Antriebswelle mittelbar oder unmittelbar verbindbaren Trägerflansch (14), einer relativ zu dem Trägerflansch (14), insbesondere über Pendelbahnen, pendelbaren Pendelmasse (16) zur Erzeugung eines der Drehungleichförmig keit entgegen gerichteten Rückstellmoments und einem radial außerhalb zur Pendelmasse (16) angeordneten Federelement (22), wobei das Federelement (22) unterhalb einer Grenzdrehzahl an der Pen delmasse (16) anliegt und oberhalb der Grenzdrehzahl fliehkraftbeding von der Pendelmasse (16) abhebt.
Fliehkraftpendel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Feder element (22) als eine Bogenfeder ausgestaltet ist.
Fliehkraftpendel nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Feder element (22) unterhalb der Grenzdrehzahl zu einem größeren Anteil in Um fangsrichtung und zu einem geringeren Anteil in radialer Richtung verläuft.
Fliehkraftpendel nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (22) unterhalb der Grenzdrehzahl an seinen Enden einen große ren Abstand zur Drehachse (12) und in einem zwischen den Enden vorgesehe nen Mittelbereich einen geringeren Abstand zur Drehachse (12) aufweist.
Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittellinie des Federelements (22) unterhalb der Grenzdrehzahl ei nen im Wesentlichen konstanten Wirkradius zu einem Federmittelpunkt (26) aufweist, wobei der Federmittelpunkt (26) zu der Drehachse (12) in einer Rieh tung von der Pendelmasse (16), an der dieses Federelement (22) anliegt, weg versetzt positioniert ist.
Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 2 bis 5 dadurch gekenn
zeichnet, dass der Trägerflansch (14) einen nach radial außen abstehenden ersten Anschlagansatz (18) und einen nach radial außen abstehenden zweiten Anschlagansatz (20) aufweist, wobei das Federelement (22) in tangentialer Richtung an dem ersten Anschlagansatz (18) und an dem zweiten Anschlagan satz (20) abgestützt ist.
Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (22) unterhalb der Grenzdrehzahl an mindestens zwei Pendelmassen (16) anliegt.
Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass eine, insbesondere mit dem Trägerflansch (14) verbundene, Gleitschale (30) zur Begrenzung eines radialen Aufweitens des Federelements (22) unter Fliehkrafteinfluss vorgesehen ist.
Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelmasse (16) bei einer Leerlaufdrehzahl des Kraftfahrzeugmo tors, insbesondere 800 U/min ± 100 U/min, von dem Federelement (22) bewe gungsfest festgesetzt ist.
Verwendung einer Bogenfeder (22) mit einem definierten Wirkradius auf einen zum Wirkradius geringeren Radius zu einer Drehachse (12) zu dem Zweck eine Pendelmasse (16) eines Fliehkraftpendels (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, unterhalb einer Grenzdrehzahl bewegungsfest festzusetzen.
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