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DE102014219328A1 - Fliehkraftpendel - Google Patents

Fliehkraftpendel Download PDF

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Publication number
DE102014219328A1
DE102014219328A1 DE201410219328 DE102014219328A DE102014219328A1 DE 102014219328 A1 DE102014219328 A1 DE 102014219328A1 DE 201410219328 DE201410219328 DE 201410219328 DE 102014219328 A DE102014219328 A DE 102014219328A DE 102014219328 A1 DE102014219328 A1 DE 102014219328A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pendulum
mass
centrifugal
support flange
spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE201410219328
Other languages
English (en)
Inventor
Alain Rusch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE201410219328 priority Critical patent/DE102014219328A1/de
Publication of DE102014219328A1 publication Critical patent/DE102014219328A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14Suppression 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
    • F16F15/1407Suppression 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
    • F16F15/145Masses mounted with play with respect to driving means thus enabling free movement over a limited range

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

Es ist ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung und/oder Tilgung von, insbesondere über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten, Drehschwingungen vorgesehen mit einem Trägerflansch zum Einleiten und/oder Ausleiten eines Drehmoments, einer zwischen einer radial inneren Stellung und einer radial äußeren Stellung fliehkraftbedingt relativ zum Trägerflansch verlagerbaren Pendelmasse, einer über ein Federelement in radialer Richtung an der Pendelmasse abgestützten Sensormasse, wobei die Sensormasse bei fehlendem Fliehkrafteinfluss mit einer von dem Federelement aufgebrachten Federkraft an dem Trägerflansch abgestützt ist und unter Fliehkrafteinfluss gegen die Federkraft des Federelements von dem Trägerflansch in radialer Richtung weg verlagerbar ist. Bei fehlendem Fliehkrafteinfluss kann die Pendelmasse über die gefederte Pendelmasse ohne an dem Trägerflansch anzuschlagen abgestützt sein, wobei ein Kontakt der Pendelmasse mit dem Trägerflansch unter Fliehkrafteinfluss automatisch aufgehoben werden kann, so dass ein Antriebsstrang mit geringen Geräuschemissionen ermöglicht ist ohne die Dämpfungseigenschaften des Fliehkraftpendels signifikant zu beeinträchtigen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel, mit dessen Hilfe Pendelmassen bei Drehzahlschwankungen unter Fliehkrafteinfluss auf einen anderen Radius verlagert werden können, um eine der Drehzahlschwankung entgegen gerichtetes Rückstellmoment zu erzeugen, wodurch das Ausmaß der Drehzahlschwankung gedämpft werden kann.
  • Aus DE 10 2009 042 831 A1 ist ein Fliehkraftpendel bekannt, das zwischen einem Zweimassenschwungrad und einem Kupplungsdeckel einer Getriebekupplung montiert werden kann. Das Fliehkraftpendel weist mehrere Pendelmassen auf, die jeweils über zwei Laufbahnen an einer Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads abgestützt sind und über die Laufbahnen in einem begrenzten Ausmaß infolge eines drehzahlabhängigen Fliehkrafteinflusses zwischen einer radial inneren Stellung und einer radial äußeren Stellung verlagert werden können, um eine der Drehzahlschwankung entgegen gerichtetes Rückstellmoment zu erzeugen.
  • Es besteht ein ständiges Bedürfnis Geräusche in einem Antriebsstrang zu reduzieren.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen Antriebsstrang mit geringen Geräuschemissionen ermöglichen.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Fliehkraftpendel mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
  • Erfindungsgemäß ist ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung und/oder Tilgung von, insbesondere über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten, Drehschwingungen vorgesehen mit einem Trägerflansch zum Einleiten und/oder Ausleiten eines Drehmoments, einer zwischen einer radial inneren Stellung und einer radial äußeren Stellung fliehkraftbedingt relativ zum Trägerflansch verlagerbaren Pendelmasse, einer über ein Federelement in radialer Richtung an der Pendelmasse abgestützten Sensormasse, wobei die Sensormasse bei fehlendem Fliehkrafteinfluss mit einer von dem Federelement aufgebrachten Federkraft an dem Trägerflansch abgestützt ist und unter Fliehkrafteinfluss gegen die Federkraft des Federelements von dem Trägerflansch in radialer Richtung weg verlagerbar ist.
  • Insbesondere sind mehrere Pendelmassen vorgesehen, die vorzugsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt und/oder auf einem gemeinsamen Nennradius angeordnet sind. Bei ausgeschaltetem Kraftfahrzeugmotor steht die Antriebswelle still, so dass keine Fliehkraft auf die Pendelmasse wirkt. In dieser Situation greift an der Pendelmasse im Wesentlichen nur die Gewichtskraft an. Dadurch ist es möglich, dass eine in Schwerkraftrichtung oberhalb zu einer Drehachse des Fliehkraftpendels positionierte Pendelmasse das Bestreben aufweist in Schwerkraftrichtung nach unten zu fallen und an einem Bauteil unter Geräuschentwicklung anzuschlagen. Da die Pendelmasse über das Federelement an der Sensormasse abgestützt ist, kann die Federkraft des Federelements die Gewichtskraft der Pendelmasse kompensieren und ein Anschlagen der Pendelmasse beispielsweise an dem Trägerflansch vermeiden. Insbesondere kontaktiert in radialer Richtung lediglich die Sensormasse den Trägerflansch bei fehlendem Fliehkrafteinfluss, wodurch Geräuschentwicklung des Antriebsstrangs bei einem Ausschalten des Kraftfahrzeugmotors zumindest reduziert werden können. Bei einem hinreichend großen Fliehkrafteinfluss, bei dem die angreifende Fliehkraft die Gewichtskraft der Pendelmasse überwinden kann, kann auf die Sensormasse eine Fliehkraft wirken, welche die Gewichtskraft der Sensormasse sowie die Federkraft des Federelements überwinden kann. Die Sensormasse kann dann von dem Trägerflansch abheben, so dass die Pendelmasse in ihrem designierten Tilgungsbereich durch die Sensormasse ungestört Drehschwingung dämpfen kann. Das Abheben der Sensormasse von dem Trögerflansch erfolgt insbesondere in der Nähe einer Leerlaufdrehzahl des Kraftfahrzeugmotors, beispielsweise bei einer Drehzahl von ca. 700 U/min, ca. 900 U/min oder 1100 U/min. Bei fehlendem Fliehkrafteinfluss kann die Pendelmasse über die gefederte Pendelmasse ohne an dem Trägerflansch anzuschlagen abgestützt sein, wobei ein Kontakt der Pendelmasse mit dem Trägerflansch unter Fliehkrafteinfluss automatisch aufgehoben werden kann, so dass ein Antriebsstrang mit geringen Geräuschemissionen ermöglicht ist ohne die Dämpfungseigenschaften des Fliehkraftpendels signifikant zu beeinträchtigen.
  • Das Fliehkraftpendel kann mindestens eine relativ zu mindestens einem Trägerflansch entlang einer Laufbahn bewegbare Pendelmasse aufweisen. Die Pendelmasse und/oder der Trägerflansch können jeweils mindestens eine Laufbahn aufweisen, durch welche die Bewegung der Pendelmasse relativ zum Trägerflansch beispielsweise über mindestens eine Laufrolle geführt sein kann. Die Pendelmasse 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 jeweilige Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die jeweilige Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Laufbahn aus. Die jeweilige Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die Fliehkraft auf die jeweilige Pendelmasse wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Laufbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstellkraft bereit, welche die jeweilige Pendelmasse wieder in ihre „Nulllage“ bringen will, während die Normalkraftkomponente auf den Trägerflansch einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die jeweilige Pendelmasse also mit einem maximalen Schwingwinkel maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die Laufbahn in der Pendelmasse und/oder die Laufbahn im Trägerflansch weisen hierzu geeignete Krümmungen auf.
  • Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise sind zwei über insbesondere als Abstandsbolzen ausgestaltete Bolzen oder Niete miteinander verbundene Pendelmasse vorgesehen, zwischen denen in axialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers der Trägerflansch und/oder die Sensormasse positioniert ist. Der Trägerflansch kann unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise über einen als Zweimassenschwungrad ausgebildeten Drehschwingungsdämpfer, mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verbunden sein. Beispielsweise bildet eine Sekundärmasse eines Zweimassenschwungrads den Trägerflansch des Fliehkraftpendels aus. Der Trägerflansch kann auch unmittelbar oder mittelbar mit einer Getriebeeingangswelle verbunden sein. Hierzu kann der Trägerflansch beispielsweise Teil einer mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbundenen Kupplungsscheibe sein. Das Fliehkraftpendel kann insbesondere durch ein Verstemmen des Trägerflansches mit einem Bauteil in einem Getriebestrang eines Kraftfahrzeugs verbunden sein. Es ist möglich, dass die Sensormasse eine höhere Dichte als die Pendelmasse aufweist, so dass die Sensormasse trotz eines Massenschwerpunkts auf einem geringeren Radius als die Pendelmasse unter Fliehkrafteinfluss schnell eine ausreichend hohe Fliehkraft erfahren kann, um die Federkraft des Federelements zu überwinden und von dem Trägerflansch abzuheben. Der Massenschwerpunkt des mindestens einen Sensorelements liegt insbesondere auf einer in radialer Richtung durch den Massenschwerpunkt der Pendelmasse verlaufenden Linie, so dass eine unsymmetrische Gewichtsverteilung des Fliehkraftpendels im schwingungsdämpfenden Betrieb vermieden ist. Das Eigengewicht der Sensormasse und des Federelements können der zur Dämpfung wirksamen Masse der Pendelmasse zugerechnet werden.
  • Insbesondere ist die Pendelmasse bei fehlendem Fliehkrafteinfluss über das Federelement in einer maximal weit radial äußeren Position relativ zum Trägerflansch gedrückt. Die Pendelmasse kann sich dadurch bei fehlendem Fliehkrafteinfluss in ihrer „Nulllage“ befinden, um welche die Pendelmasse bei einer Drehungleichförmigkeit in der Drehzahl des Trägerflansches ausgelenkt werden kann. Die Pendelmasse befindet sich dadurch in einer geeigneten Ausgangslage, wenn das Sensorelement fliehkraftbedingt von dem Trägerflansch nach radial außen abhebt.
  • Vorzugsweise ist die Sensormasse an der Pendelmasse in radialer Richtung geführt, wobei insbesondere die Sensormasse an mindestens zwei zwischen zwei Pendelmassen verlaufenden Abstandsbolzen zur Verbindung der zwei Pendelmassen auf einen definierten Abstand in radialer Richtung geführt ist. Ein Verkippen und/oder Verkanten der Sensormasse kann dadurch vermieden werden. Insbesondere ist dadurch eine rein radiale Bewegungsrichtung der Sensormasse erzwungen, so dass insbesondere eine unsymmetrische Gewichtsverteilung des Fliehkraftpendels im schwingungsdämpfenden Betrieb vermieden ist.
  • Besonders bevorzugt ist die maximale radiale Relativbewegung der Sensormasse zur Pendelmasse begrenzt, wobei insbesondere ein zwischen zwei Pendelmassen verlaufenden Befestigungsbolzen zur Verbindung der zwei Pendelmassen durch eine die radiale Relativbewegung begrenzende Durchgangsöffnung der Sensormasse verläuft. Die Durchgangsöffnung ist insbesondere als in radialer Richtung verlaufendes Langloch ausgestaltet, so dass zusätzlich eine Führung in radialer Richtung und/oder eine Abstützung in Umfangsrichtung erreicht werden kann. Die Sensormasse braucht in radialer Richtung unter Fliehkrafteinfluss nur einen Hub ausführen, der ausreicht den Trägerflansch nicht mehr zu kontaktieren. Ein weitergehender Hub, der zu einer weiteren Komprimierung des Federelements führen kann, wird durch die Begrenzung vermieden. Dadurch hat die Sensormasse bereits bei einer vergleichsweise geringen Drehzahl ihre begrenzte maximal weit äußere Position erreicht, so dass sich ab dieser Drehzahl das zur Dämpfung wirksame Trägheitsmoment nicht in Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahl durch eine radiale Verlagerung der Sensormasse verändert.
  • Insbesondere ist das Federelement in radialer Richtung an einem zwischen zwei Pendelmassen verlaufenden Befestigungsbolzen oder an einem Fenster mindestens einer zwischen zwei Pendelmassen vorgesehenen Stützscheibe abgestützt. Das Federelement kann dadurch durch einfache konstruktive Maßnahmen, die bei der Montage leicht umgesetzt werden können, an der Pendelmasse abgestützt sein. Eine direkte Kontaktierung der Pendelmasse und eine entsprechende geometrische Ausgestaltung der Pendelmasse ist hierzu nicht erforderlich. Stattdessen ist es sogar möglich sowieso vorgesehene Bauteile zusätzlich zur Abstützung des Federelements zu funktionalisieren.
  • Vorzugsweise ist die Sensormasse über eine Verzahnung an dem Trägerflansch abstützbar. Durch die Verzahnung kann die Sensormasse in einer definierten Relativlage an dem Trägerflansch anliegen, so dass eine Schrägstellung der Sensormasse und/oder der Pendelmasse vermieden werden kann.
  • Besonders bevorzugt ist die Sensormasse über ein, insbesondere mit der Sensormasse verbundenes, Dämpferelement zur Dämpfung eines Anschlagens der Sensormasse an dem Trägerflansch abstützbar. Ein hartes Anschlagen der Sensormasse an dem Trägerflansch kann dadurch vermieden werden, so dass Geräuschemissionen weiter gesenkt werden können. Das Dämpferelement weist beispielsweise ein elastomeres, insbesondere gummiartiges, Material auf.
  • Insbesondere ist das Federelement als in radialer Richtung verlaufende Spiralfeder oder als in tangentialer Richtung verlaufende Blattfeder ausgestaltet. Je nach Bauraumanforderungen kann das Federelement im wesentlichen radial oder tangential verlaufen.
  • Vorzugsweise weist die Pendelmasse eine Gewichtskraft FG auf, wobei das Federelement bei fehlendem Fliehkrafteinfluss eine Stützfederkraft FS und in der maximal weit radial äußeren Position der Sensormasse relativ zur Pendelmasse eine maximale Federkraft Fmax bereitstellt, wobei 1,00 ≤ FS/FG ≤ 2,00, insbesondere 1,05 ≤ FS/FG ≤ 1,75, vorzugsweise 1,10 ≤ FS/FG ≤ 1,50 und besonders bevorzugt 1,15 ≤ FS/FG ≤ 1,25 und/oder 1,10 ≤ Fmax/FS ≤ 3,00, insbesondere 1,20 ≤ Fmax/FS ≤ 2,50, vorzugsweise 1,30 ≤ Fmax/FS ≤ 2,00 und besonders bevorzugt Fmax/FS = 1,60 ± 0,20 gilt. Bei einer derartig dimensionierten Federkennlinie des Federelements kann bei fehlendem Fliehkrafteinfluss ein Anschlagen der Pendelmasse vermieden werden und bei einem ansteigenden Fliehkrafteinfluss ein schnelles Abheben der Sensormasse von dem Trägerflansch erreicht werden, wenn die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft ausreicht ein Herunterfallen und Anschlagen der Pendelmasse zu verhindern.
  • Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer von einem Kraftfahrzeugmotor antreibbaren Antriebswelle und einem mit der Antriebswelle gekoppelten Fliehkraftpendel, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Drehschwingungsdämpfung der Antriebswelle. Bei fehlendem Fliehkrafteinfluss kann die Pendelmasse des Fliehkraftpendels über die gefederte Pendelmasse ohne an dem Trägerflansch anzuschlagen abgestützt sein, wobei ein Kontakt der Pendelmasse mit dem Trägerflansch unter Fliehkrafteinfluss automatisch aufgehoben werden kann, so dass ein Antriebsstrang mit geringen Geräuschemissionen ermöglicht ist ohne die Dämpfungseigenschaften des Fliehkraftpendels signifikant zu beeinträchtigen.
  • 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:
  • 1: eine schematische Prinzipdarstellung eines Fliehkraftpendels,
  • 2: eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Fliehkraftpendels nach dem Funktionsprinzip aus 1,
  • 3: eine schematische geschnittene Draufsicht des Fliehkraftpendels aus 2,
  • 4: eine schematische Schnittansicht des Fliehkraftpendels aus 3 entlang der Schnittlinie A-A bei fehlendem Fliehkrafteinfluss,
  • 5: eine schematische Schnittansicht des Fliehkraftpendels aus 3 entlang der Schnittlinie A-A bei vorliegendem Fliehkrafteinfluss,
  • 6: eine schematische geschnittene Draufsicht einer zweiten Ausführungsform eines Fliehkraftpendels nach dem Funktionsprinzip aus 1,
  • 7: eine schematische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer Sensormasse für das in 2 oder 6 dargestellte Fliehkraftpendel,
  • 8: eine schematische Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform einer Sensormasse für das in 2 oder 6 dargestellte Fliehkraftpendel,
  • 9: eine schematische Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform einer Sensormasse für das in 2 oder 6 dargestellte Fliehkraftpendel und
  • 10: eine schematische Draufsicht auf eine fünfte Ausführungsform einer Sensormasse für das in 2 oder 6 dargestellte Fliehkraftpendel.
  • Das in 1 vereinfacht dargestellte Fliehkraftpendel 10 weist eine Pendelmasse 12 auf, die relativ zu einem Trägerflansch 14 ausgelenkt werden kann. Hierzu weist die Pendelmasse 12 bogenförmige Laufbahnen 16 auf, in denen Laufrollen 18 geführt sind, die auch in bogenförmigen Laufbahnen 20 des Trägerflanschs 14 geführt sind. An der Pendelmasse 12 ist ein als Druckfeder ausgestaltetes Federelement 22 abgestützt, das mit einer nach radial innen weisenden Federkraft auf eine Sensormasse 24 einwirkt. Bei fehlendem Fliehkrafteinfluss drückt das Federelement 22 die Sensormasse 24 nach radial innen gegen den Trägerflansch 14, so dass die Pendelmasse 12 nicht unter Schwerkrafteinfluss auf den Trägerflansch 14 fällt. Stattdessen kann sich die Sensormasse 24 an dem Trägerflansch 14 abstützen und die Pendelmasse 12 über das Federelement 22 nach radial außen drücken, bis die Laufbahn 16 der Pendelmasse 12 an der Laufrolle 18 mit einer Ruhekraft FR anliegen. Wenn an der Sensormasse 24 eine Fliehkraft FS angreift, kann die Sensormasse 24 gegen die Federkraft des Federelements 22 nach radial außen von dem Trägerflansch 14 abheben, so dass die Pendelmasse 12 von der Sensormasse 24 ungestört Drehschwingungen dämpfen kann.
  • Wie in 2 und 3 dargestellt können mehrere beispielsweise zwei Pendelmassen 12 auf einem gemeinsamen Nennradius in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilet vorgesehen sein. Ferner sind zwei in axialer Richtung gegenüberliegende Pendelmassen 12 vorgesehen, die über Befestigungsbolzen 26 und/oder Abstandsbolzen 28 miteinander verbunden und zu einer gemeinsamen Pendelmasse 12 zusammengesetzt sind. Zwischen den gegenüberliegenden Pendelmassen 12 ist ein die Laufbahn 20 des Trägerflansches 14 ausbildender Teil des Trägerflansches 14 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sensormasse 24 zwischen zwei beispielsweise durch Nieten ausgebildeten Befestigungsbolzen 26 in radialer Richtung geführt.
  • Wie in 3 und 4 dargestellt ist das Federelement 22 beispielsweise als Spiralfeder ausgebildet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel in Fenstern 30 von zwischen den Pendelmassen 12 vorgesehenen Stützscheiben 32 eingesetzt und nach radial außen abgestützt ist. Die jeweilige Stützscheibe 32 ist über einen mit den Pendelmassen 12 vernieteten Abstandsbolzen 28 mit der zugeordneten Pendelmasse 12 verbunden. Der Abstandsbolzen 28 ist durch eine als in radialer Richtung verlaufendes Langloch ausgebildete Durchgangsöffnung 34 der Sensormasse 24 hindurchgeführt. Wenn keine Fliehkraft vorliegt (4) ist die Sensormasse 24 nach radial innen soweit ausgerückt, dass die Sensormasse 24 an dem Trägerflansch 14 anliegt. Bei einer sich erhöhenden Fliehkraft drückt die an der Sensormasse 24 angreifende Fliehkraft die Sensormasse 24 gegen die Federkraft des Federelements 22 bis bei einer hinreichend hohen Drehzahl die Fliehkraft die Federkraft des Federelements 22 überwinden kann. Bei einer sich weiter erhöhenden Drehzahl hebt die Sensormasse 24 immer weiter von dem Trägerflansch 14 ab, bis die Sensormasse 24 sich soweit nach radial außen zwischen die Pendelmassen 12 zurückgezogen hat, dass die Sensormasse 24 von radial innen her in der Durchgangsöffnung 34 an dem Abstandsbolzen 28 anliegt (5). Diese Position behält die Sensormasse 24 auch bei noch höheren Drehzahlen bei.
  • Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 10 ist im Vergleich zu der in 3 dargestellten Ausführungsform des Fliehkraftpendels 10 eine Verzahnung 36 zwischen der Sensormasse 24 und dem Trägerflansch 14 vorgesehen.
  • Für die Sensormasse 24 sind unterschiedliche Ausführungsformen möglich. Wie in 7 dargestellt können beispielsweise zwei als Spiralfedern ausgestaltete Federelemente 22 vorgesehen sein, die sich nach radial außen jeweils an einem Befestigungsbolzen 26 oder Abstandsbolzen 28 abstützen können. Über einen nach radial außen abstehenden Ansatz 38, der in Umfangsrichtung an den Befestigungsbolzen 26 abgestützt ist, kann die Sensormasse 24 in radialer Richtung geführt sein. Wie in 8 dargestellt, kann die Sensormasse 24 an ihrer nach radial innen zum Trägerflansch 14 weisenden Seite ein Dämpferelement 40 aufweisen, bei dem beispielsweise eine Elastomermasse 42 mit einer Metallklammer 44 an der Sensormasse 24 befestigt ist. Wie in 9 dargestellt können im Vergleich zu 7 die beiden als Spiralfeder ausgestalteten Federelemente 22 durch ein als Blattfeder ausgestaltetes Federelement 22 ersetzt werden. Die Sensormasse 24 kann mit einer nach radial außen abstehenden Erhebung 46 mittig zu den beiden Befestigungsbolzen 26, an denen das Federelement 22 abgestützt ist, gegen das Federelement 22 drücken. Die Sensormasse 24 kann hierbei über zwei Ansätze 38 radial geführt sein, die außerhalb zu den beiden Befestigungsbolzen 26 verlaufen. Wie in 10 dargestellt kann das als Blattfeder ausgestaltete Federelement 22 mittig gegen einen einzelnen Befestigungsbolzen 26 abgestützt sein, während die Sensormasse 24 gegen die freien Enden des Federelements 22 drücken kann. Insbesondere weist die Sensormasse 24 zwei Durchgangsöffnungen 34 auf, in denen jeweils beispielsweise ein Abstandsbolzen 28 eingesetzt sein kann, so dass über die in den Durchgangsöffnungen 34 eingesetzten Abstandsbolzen 28 eine Führung in radialer Richtung erreicht werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Fliehkraftpendel
    12
    Pendelmasse
    14
    Trägerflansch
    16
    Laufbahn Pendelmasse
    18
    Laufrolle
    20
    Laufbahn Trägerflansch
    22
    Federelement
    24
    Sensormasse
    26
    Befestigungsbolzen
    28
    Abstandsbolzen
    30
    Fenster
    32
    Stützscheibe
    34
    Durchgangsöffnung
    36
    Verzahnung
    38
    Ansatz
    40
    Dämpferelement
    42
    Elastomermasse
    44
    Metallklammer
    46
    Erhebung
    FR
    Ruhekraft
    FS
    Fliehkraft
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009042831 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Fliehkraftpendel zur Dämpfung und/oder Tilgung von, insbesondere über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten, Drehschwingungen, mit einem Trägerflansch (14) zum Einleiten und/oder Ausleiten eines Drehmoments, einer zwischen einer radial inneren Stellung und einer radial äußeren Stellung fliehkraftbedingt relativ zum Trägerflansch verlagerbaren Pendelmasse (12), einer über ein Federelement (22) in radialer Richtung an der Pendelmasse (12) abgestützten Sensormasse (24), wobei die Sensormasse (24) bei fehlendem Fliehkrafteinfluss mit einer von dem Federelement (22) aufgebrachten Federkraft an dem Trägerflansch (14) abgestützt ist und unter Fliehkrafteinfluss gegen die Federkraft des Federelements (22) von dem Trägerflansch (14) in radialer Richtung weg verlagerbar ist.
  2. Fliehkraftpendel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelmasse (12) bei fehlendem Fliehkrafteinfluss über das Federelement (22) in einer maximal weit radial äußeren Position relativ zum Trägerflansch (14) gedrückt ist.
  3. Fliehkraftpendel nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Sensormasse (24) an der Pendelmasse (12) in radialer Richtung geführt ist, wobei insbesondere die Sensormasse (24) an mindestens zwei zwischen zwei Pendelmassen (12) verlaufenden Abstandsbolzen (28) zur Verbindung der zwei Pendelmassen (12) auf einen definierten Abstand in radialer Richtung geführt ist.
  4. Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die maximale radiale Relativbewegung der Sensormasse (24) zur Pendelmasse (12) begrenzt ist, wobei insbesondere ein zwischen zwei Pendelmassen (12) verlaufenden Befestigungsbolzen (26) zur Verbindung der zwei Pendelmassen (12) durch eine die radiale Relativbewegung begrenzende Durchgangsöffnung (34) der Sensormasse (24) verläuft.
  5. Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (22) in radialer Richtung an einem zwischen zwei Pendelmassen (12) verlaufenden Befestigungsbolzen (26) oder an einem Fenster (30) mindestens einer zwischen zwei Pendelmassen (12) vorgesehenen Stützscheibe (32) abgestützt ist.
  6. Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Sensormasse (24) über eine Verzahnung(30) an dem Trägerflansch (14) abstützbar ist.
  7. Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Sensormasse (24) über ein, insbesondere mit der Sensormasse (24) verbundenes, Dämpferelement (40) zur Dämpfung eines Anschlagens der Sensormasse (24) an dem Trägerflansch (14) abstützbar ist.
  8. Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (22) als in radialer Richtung verlaufende Spiralfeder oder als in tangentialer Richtung verlaufende Blattfeder ausgestaltet ist.
  9. Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelmasse (12) eine Gewichtskraft FG aufweist, wobei das Federelement (22) bei fehlendem Fliehkrafteinfluss eine Stützfederkraft FS und in der maximal weit radial äußeren Position der Sensormasse (24) relativ zur Pendelmasse (12) eine maximale Federkraft Fmax bereitstellt, wobei 1,00 ≤ FS/FG ≤ 2,00, insbesondere 1,05 ≤ FS/FG ≤ 1,75, vorzugsweise 1,10 ≤ FS/FG ≤ 1,50 und besonders bevorzugt 1,15 ≤ FS/FG ≤ 1,25 und/oder 1,10 ≤ Fmax/FS ≤ 3,00, insbesondere 1,20 ≤ Fmax/FS ≤ 2,50, vorzugsweise 1,30 ≤ Fmax/FS ≤ 2,00 und besonders bevorzugt Fmax/ FS = 1,60 ± 0,20 gilt.
  10. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer von einem Kraftfahrzeugmotor antreibbaren Antriebswelle und einem mit der Antriebswelle gekoppelten Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Drehschwingungsdämpfung der Antriebswelle.
DE201410219328 2013-09-26 2014-09-24 Fliehkraftpendel Ceased DE102014219328A1 (de)

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DE201410219328 DE102014219328A1 (de) 2013-09-26 2014-09-24 Fliehkraftpendel

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