DE102018106271A1

DE102018106271A1 - Fliehkraftpendel

Info

Publication number: DE102018106271A1
Application number: DE102018106271.0A
Authority: DE
Inventors: Christian DINGER; Michael Kühnle
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2019-09-19
Also published as: WO2019179552A1; DE112019001426A5; CN111801512A; CN111801512B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel, insbesondere ein Ringfliehkraftpendel, das drehbar um eine Drehachse lagerbar ist, aufweisend ein erstes Scheibenelement, eine erste Koppelmasse und eine zweite Koppelmasse, wobei das erste Scheibenelement einen Ringabschnitt und einen radial außen am Ringabschnitt angeordneten Koppelsteg umfasst, wobei der Koppelsteg mit dem Ringabschnitt verbunden ist, wobei die erste Koppelmasse mittels einer ersten Koppeleinrichtung verschwenkbar mit dem Koppelsteg und die zweite Koppelmasse verschwenkbar mittels einer zweiten Koppeleinrichtung mit dem Koppelsteg verbunden ist, wobei die erste Koppeleinrichtung und die zweite Koppeleinrichtung am gleichen Koppelsteg angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel gemäß Patentanspruch 1.
Aus der WO 2015/063430 A1 ist ein Drehschwingungsdämpfer bekannt.
Ferner ist ein Fliehkraftpendel mit einem Pendelflansch, einer Koppelmasse und einer Schwungmasse bekannt, wobei die Koppelmasse mit dem Pendelflansch gekoppelt ist. Die Koppelmasse ist mittels einer Kulissenführung mit der Schwungmasse verbunden. Die Kulissenführung führt die Koppelmasse entlang einer Pendelbahn. Dabei verschwenkt die Koppelmasse gegenüber dem Pendelflansch. Der Pendelflansch und die Koppelmasse sind mittels eines Drehgelenks verbunden. Üblicherweise ist an dem Pendelflansch ein Koppelsteg vorgesehen, wobei pro Koppelsteg jeweils eine Koppelmasse an dem Koppelsteg angekoppelt ist. Diese Ausgestaltung hat den Nachteil, dass ein Rückstellmoment der Koppelmasse asymmetrisch ist. Ferner wird der Koppelsteg auf Biegung belastet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Fliehkraftpendel bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels eines Fliehkraftpendels gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Es wurde erkannt, dass ein verbessertes Fliehkraftpendel dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Fliehkraftpendel insbesondere als Ringfliehkraftpendel ausgebildet ist, das drehbar um eine Drehachse lagerbar ist. Das Fliehkraftpendel weist ein erstes Scheibenelement, eine erste Koppelmasse und eine zweite Koppelmasse auf. Das erste Scheibenelement weist einen Ringabschnitt und einen radial außen am Ringabschnitt angeordneten Koppelsteg auf. Der Koppelsteg ist mit dem Ringabschnitt verbunden. Die erste Koppelmasse ist mittels einer ersten Koppeleinrichtung verschwenkbar mit dem Koppelsteg und die zweite Koppelmasse ist verschwenkbar mittels einer zweiten Koppeleinrichtung mit dem Koppelsteg verbunden. Die erste Koppeleinrichtung und die zweite Koppeleinrichtung sind am gleichen Koppelsteg angeordnet.
Dadurch ist ein Rückstellmoment der ersten und zweiten Koppelmasse symmetrisch und drehrichtungsunabhängig. Ferner wird der Koppelsteg nicht auf Biegung belastet, sodass der Koppelsteg besonders einfach und kostengünstig ausgebildet sein kann.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Fliehkraftpendel ein zweites Scheibenelement, eine erste Kulissenführung und eine zweite Kulissenführung auf. Das Scheibenelement kann beispielsweise als Schwungmasse ausgebildet sein. Die erste Kulissenführung ist in Umfangsrichtung versetzt zu der ersten Koppeleinrichtung angeordnet und verbindet die erste Koppelmasse mit dem zweiten Scheibenelement. Die erste Kulissenführung ist ausgebildet, bei Einleitung einer Drehungleichförmigkeit in die erste Koppelmasse die erste Koppelmasse entlang einer ersten Pendelbahn zu führen. Die zweite Kulissenführung ist in Umfangsrichtung versetzt zu der zweiten Koppeleinrichtung angeordnet verbindet die zweite Koppelmasse mit dem zweiten Scheibenelement. Die zweite Kulissenführung ist ausgebildet, bei Einleitung der Drehungleichförmigkeit in die zweite Koppelmasse die zweite Koppelmasse entlang einer zweiten Pendelbahn zu führen. Der Koppelsteg ist in Umfangsrichtung zwischen der ersten Kulissenführung und der zweiten Kulissenführung angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform sind die erste Koppeleinrichtung und die zweite Koppeleinrichtung sind auf einer gemeinsamen weiteren Kreisbahn im die Drehachse angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform sind die erste Koppeleinrichtung und die zweite Koppeleinrichtung beabstandet zueinander in Umfangsrichtung am Koppelsteg angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Koppelsteg einen radial innen angeordneten ersten Abschnitt auf. Der erste Abschnitt weist eine erste Seitenfläche und eine in Umfangsrichtung versetzt angeordnete zweite Seitenfläche auf, wobei die erste Seitenfläche parallel zu der zweiten Seitenfläche angeordnet ist. Ein radial außen am ersten Abschnitt angeordneter zweiter Abschnitt verjüngt sich radial nach außen hin.
Dadurch kann eine Masse des ersten Scheibenelements insgesamt gering gehalten werden.
In einer weiteren Ausführungsform sind erste Koppeleinrichtung und die zweite Koppeleinrichtung radial außen am ersten Abschnitt oder radial innen am zweiten Abschnitt oder radial mittig zum zweiten Abschnitt am zweiten Abschnitt angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Fliehkraftpendel eine dritte Koppelmasse und eine vierte Koppelmasse auf. Das erste Scheibenelement weist einen radial außen am Ringabschnitt angeordneten weiteren Koppelsteg auf. Der weitere Koppelsteg ist mit dem Ringabschnitt verbunden und in Umfangsrichtung, vorzugsweise um 120° oder 180°, versetzt zu dem Koppelsteg angeordnet. Die dritte Koppelmasse ist mittels einer dritten Koppeleinrichtung verschwenkbar mit dem weiteren Koppelsteg und die vierte Koppelmasse mittels einer vierten Koppeleinrichtung verschwenkbar dem weiteren Koppelsteg verbunden.
In einer weiteren Ausführungsform sind der weitere Koppelsteg und der Koppelsteg identisch zueinander ausgebildet, wobei ein erster Abstand der ersten Koppeleinrichtung zu der zweiten Koppeleinrichtung einem zweiten Abstand zwischen der dritten Koppeleinrichtung und der vierten Koppeleinrichtung entspricht.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Ringabschnitt radial innen einen Befestigungsbereich auf, wobei der Befestigungsbereich mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung drehfest verbindbar ist. Zusätzlich oder alternativ ist das zweite Scheibenelement ringförmig ausgebildet und bildet eine Schwungmasse des Fliehkraftpendels aus.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine Draufsicht auf ein Fliehkraftpendel; und
2 eine Draufsicht auf das in 1 gezeigte Fliehkraftpendel mit eingetragenen Kräften.

1 zeigt eine Draufsicht auf ein Fliehkraftpendel 10. Das Fliehkraftpendel 10 ist als Ringfliehkraftpendel ausgebildet. Das Fliehkraftpendel 10 ist drehbar um eine erste Drehachse 15 lagerbar. Das Fliehkraftpendel 10 weist ein erstes Scheibenelement 20, eine erste Koppelmasse 25 und eine zweite Koppelmasse 30 auf. Ferner weist das Fliehkraftpendel 10 ein zweites Scheibenelement 35 auf.
Das erste Scheibenelement 20 weist einen Ringabschnitt 40 auf, der auf einer ersten Kreisbahn um die erste Drehachse 15 verläuft. Der Ringabschnitt 40 ist in Umfangsrichtung als durchlaufender Ring mit konstanter radialer Breite ausgebildet. Selbstverständlich kann der Ringabschnitt 40 auch Unterbrechungen oder eine veränderte Breite aufweisen. Radial außenseitig zu dem Ringabschnitt 40 weist das erste Scheibenelement 20 einen ersten Koppelsteg 45 auf. Der erste Koppelsteg 45 ist radial außenseitig an dem Ringabschnitt 40 angebunden. Vorzugsweise sind der erste Koppelsteg 45 und der Ringabschnitt 40 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet.
Das zweite Scheibenelement 35 ist ringförmig um die erste Drehachse 15 verlaufend angeordnet. Das zweite Scheibenelement 35 weist eine konstante radiale Breite. Dabei ist in der Ausführungsform beispielhaft das zweite Scheibenelement 35 radial außenseitig zu dem Ringabschnitt 40 angeordnet.
Die erste Koppelmasse 25 ist axial benachbart zu dem zweiten Scheibenelement 35 angeordnet. In der Ausführungsform kann beispielsweise die erste Koppelmasse 25 zweiteilig ausgeführt sein, sodass in axialer Richtung die erste Koppelmasse 25 zwei Koppelmassenteile aufweist, die beidseitig des zweiten Scheibenelements 35 angeordnet sind. Dabei kann die erste Koppelmasse 25 nach Art eines außenliegenden Fliehkraftpendels ausgebildet sein. Selbstverständlich wäre auch denkbar, dass das zweite Scheibenelement 35 abschnittweise in axialer Richtung beabstandete Flansche aufweist, die miteinander verbunden sind, wobei in axialer Richtung zwischen den beiden Flanschen die erste Koppelmasse 25 angeordnet ist.
Der Ringabschnitt 40 weist radial innenseitig einen Befestigungsbereich 46 auf. In dem Befestigungsbereich 46 können beispielsweise Bohrungen 47 vorgesehen sein, um den Ringabschnitt 40 mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung, beispielsweise einer Übersetzungseinrichtung oder einem Torsionsschwingungsdämpfer, drehmomentschlüssig zu verbinden. Auch könnte der Befestigungsbereich 46 am zweiten Scheibenelement 35 angeordnet sein.
Die erste Koppelmasse 25 weist einen ersten Verbindungsabschnitt 55 und einen an den ersten Verbindungsabschnitt 55 anschließenden ersten Massenabschnitt 60 auf. Der erste Massenabschnitt 60 ist in radialer Richtung breiter ausgebildet als der erste Verbindungsabschnitt 55 der ersten Koppelmasse 25.
Der erste Verbindungsabschnitt 55 ist beispielhaft sichelförmig ausgebildet. Dabei ist der erste Verbindungsabschnitt 55 auf einer dem ersten Koppelsteg 45 zugewandten Seite angeordnet. Der erste Massenabschnitt 60 ist auf einer zum ersten Koppelsteg 45 abgewandten Seite der ersten Koppelmasse 25 angeordnet und ist im Wesentlichen teilringförmig ausgebildet. In der Ausführungsform sind der erste Verbindungsabschnitt 55 und der erste Massenabschnitt 60 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet.
Die zweite Koppelmasse 30 ist in der Ausführungsform beispielhaft spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene 65 angeordnet, wobei die Symmetrieebene 65 mittig durch den ersten Koppelsteg 45 verläuft und in der Symmetrieebene 65 ist ferner die erste Drehachse 15 verlaufend angeordnet ist.
Die zweite Koppelmasse 30 weist einen zweiten Verbindungsabschnitt 70 und einen zweiten Massenabschnitt 75 auf. Der zweite Massenabschnitt 75 ist in radialer Richtung breiter ausgebildet als der zweite Verbindungsabschnitt 70. Der zweite Verbindungsabschnitt 70 ist auf einer dem ersten Koppelsteg 45 zugewandten Seite in Umfangsrichtung angeordnet. In Umfangsrichtung auf einer zum ersten Koppelsteg 45 abgewandten Seite der zweiten Koppelmasse 30 ist der zweite Massenabschnitt 75 angeordnet. Der zweite Verbindungsabschnitt 70 ist sichelförmig ausgebildet, während hingegen der zweite Massenabschnitt 75 im Wesentlichen teilringförmig ausgebildet ist. In der Ausführungsform sind der zweite Verbindungsabschnitt 70 und der zweite Massenabschnitt 75 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet.
Der erste Verbindungsabschnitt 55 ist mittels einer ersten Koppeleinrichtung 80 am ersten Koppelsteg 45 drehbar befestigt. Die erste Koppeleinrichtung 80 kann als Drehgelenkt ausgebildet sein und beispielsweise ein Wälzlager oder ein Gleitlager aufweisen. Vorzugsweise weist die erste Koppeleinrichtung 80 ein Nadellager auf.
Durch die erste Koppeleinrichtung 80 ist der erste Massenabschnitt 60 auf einer zweiten Kreisbahn 90 um die eine zweite Drehachse 95 verschwenkbar gelagert. Die zweite Drehachse 95 ist radial außenseitig zu der ersten Drehachse 15 angeordnet. Die zweite Drehachse 95 verläuft parallel zu der ersten Drehachse 15.
In Umfangsrichtung versetzt zu der ersten Koppeleinrichtung 80 ist der zweite Verbindungsabschnitt 70 mit einem dem ersten Koppelsteg 45 zugewandten Ende mittels einer zweiten Koppeleinrichtung 85 mit dem ersten Koppelsteg 45 verbunden. Die zweite Koppeleinrichtung 85 ist in der Ausführungsform identisch zu der ersten Koppeleinrichtung 80 ausgebildet. Um einen axialen Versatz der ersten Koppelmasse 25 zu der zweiten Koppelmasse 30 zu vermeiden, ist die erste Koppeleinrichtung 80 in Umfangsrichtung versetzt zu der zweiten Koppeleinrichtung 85 angeordnet. Dadurch kann in axialer Richtung das Fliehkraftpendel 10 besonders schlank ausgebildet sein.
Die zweite Koppeleinrichtung 85 lagert die zweite Koppelmasse 30 drehbar um eine dritte Drehachse 100. Die dritte Drehachse 100 ist in Umfangsrichtung zu der zweiten Drehachse 85 versetzt. Ferner sind die dritte Drehachse 100 und die zweite Drehachse 95 sind auf einer dritten Kreisbahn 105 um die erste Drehachse 15 angeordnet. Die zweite Koppeleinrichtung 85 kann identisch zu der ersten Koppeleinrichtung 80 beispielsweise als Drehgelenk ausgebildet sein und beispielsweise ein Gleitlager oder ein Wälzlager aufweisen. Auch andere Ausgestaltungen sind denkbar. Durch die zweite Koppeleinrichtung 85 ist der zweite Massenabschnitt 75 drehbar auf einer vierten Kreisbahn 110 um die dritte Drehachse 100 verschwenkbar.
In Umfangsrichtung versetzt zu der ersten Koppeleinrichtung 80 ist der zweite Verbindungsabschnitt 70 mit einem dem ersten Koppelsteg 45 zugewandten Ende mittels einer zweiten Koppeleinrichtung 85 mit dem ersten Koppelsteg 45 verbunden. Dadurch kann in axialer Richtung das Fliehkraftpendel 10 besonders schlank ausgebildet sein.
Die zweite Koppeleinrichtung 85 ist in der Ausführungsform identisch zu der ersten Koppeleinrichtung 80 ausgebildet.
Das Fliehkraftpendel 10 weist ferner eine erste Kulissenführung 115 und eine zweite Kulissenführung 120 auf. Die erste Kulissenführung 115 ist in Umfangsrichtung versetzt zu der ersten Koppeleinrichtung 80 angeordnet. Dies hat zur Folge, dass in Umfangsrichtung der erste Koppelsteg 45 in Umfangsrichtung zwischen der ersten Kulissenführung 115 und der zweiten Kulissenführung 120 angeordnet ist. Die erste Kulissenführung 115 verbindet den ersten Masseabschnitt 60 mit dem zweiten Scheibenelement 35.
Eine Drehungleichförmigkeit wird über den Befestigungsabschnitt 46 in das erste Scheibenelement 20 eingeleitet und von dem ersten Scheibenelement 20 über den Ringabschnitt 40 an den ersten Koppelsteg 45 übertragen, wobei mittels der ersten und zweiten Koppeleinrichtung 80, 85 die Drehungleichförmigkeit in die erste und zweite Koppelmasse 25, 30 eingeleitet wird. Die Drehungleichförmigkeit kann beispielsweise von einem Verbrennungsmotor stammen und überlagert ein von dem Verbrennungsmotor bereitgestelltes Moment zum Antrieb eines Fahrzeugs.
Die erste Kulissenführung 115 weist eine erste Aussparung 125, die in der ersten Koppelmasse 25 angeordnet ist, auf. Die erste Aussparung 125 ist nierenförmig mit einem Krümmungsmittelpunkt, der radial außenseitig zu der ersten Aussparung 125 angeordnet ist, ausgebildet. Die erste Aussparung 125 ist in dem ersten Massenabschnitt 60 angeordnet. In dem zweiten Scheibenelement 35 weist die erste Kulissenführung 115 eine zweite Aussparung 130 auf. Die zweite Aussparung 130 ist ebenso nierenförmig ausgebildet und weist einen Krümmungsmittelpunkt auf, um den die zweite Aussparung 130 geführt ist, der radial innenseitig zu der zweiten Aussparung 130 angeordnet ist. Die zweite Aussparung 130 ist in 1 strichliert dargestellt.
Des Weiteren umfasst die erste Kulissenführung 115 eine erste Führungsrolle 135. Die erste Führungsrolle 135 durchgreift die erste Aussparung 125 und die zweite Aussparung 130. Ferner rollt die erste Führungsrolle 135 auf einer ersten Aussparungskontur der ersten Aussparung 125 und einer zweiten Aussparungskontur der zweiten Aussparung 130 ab und führt dabei die erste Koppelmasse 25 entlang einer ersten Pendelbahn 136. Ferner koppelt die erste Kulissenführung 115 das zweite Scheibenelement 35 mit der ersten Koppelmasse 25, sodass bei Einleitung einer Drehungleichförmigkeit in das erste Scheibenelement 20 die erste Koppelmasse 25 aus einer ersten Ruhelage heraus entlang der ersten Pendelbahn 136 pendelt und dabei das zweite Scheibenelement 35 über die erste Kulissenführung 115 auf die erste Koppelmasse 25 wirkt. Das zweite Scheibenelement 35 wirkt dabei als Schwungmasse. Das zweite Scheibenelement 35 führt durch die Mitnahme durch die erste Koppelmasse 25 eine Pendelbewegung rein in Umfangsrichtung auf einer fünften Kreisbahn um die erste Drehachse 15 durch. Ferner wird bei der Pendelbewegung entlang der ersten Pendelbahn die erste Koppelmasse 25 um die zweite Drehachse 95 gegenüber dem ersten Koppelsteg 45 entlang der zweiten Kreisbahn 95 verschwenkt.
Die zweite Kulissenführung 120 ist im Wesentlichen identisch zu der ersten Kulissenführung 115 ausgebildet. Die zweite Kulissenführung 120 weist eine dritte Aussparung 140 und eine vierte Aussparung 145 (in 1 strichliert dargestellt) auf. Die dritte Aussparung 140 ist nierenförmig ausgebildet und in dem zweiten Massenabschnitt 75 der zweiten Koppelmasse 30 angeordnet. Die dritte Aussparung 140 weist einen Krümmungsmittelpunkt auf, der radial außenseitig zu der dritten Aussparung 140 angeordnet ist. Die vierte Aussparung 145 ist in dem zweiten Scheibenelement 35 angeordnet. Die vierte Aussparung 145 ist nierenförmig ausgebildet, wobei ein Krümmungsmittelpunkt der vierten Aussparung 145 radial innenseitig zu der vierten Aussparung 145 angeordnet ist. Die zweite Kulissenführung 120 weist ferner eine zweite Führungsrolle 150 auf, wobei die zweite Führungsrolle 150 die dritte Aussparung 140 und die vierte Aussparung 145 durchgreift. Dabei rollt die zweite Führungsrolle 150 auf einer dritten Aussparungskontur der dritten Aussparung 140 und einer vierten Aussparungskontur der vierten Aussparung 145 ab und führt die zweite Koppelmasse 30 bei Einleitung einer Drehungleichförmigkeit in die zweite Koppelmasse 25 entlang einer zweiten Pendelbahn 155. Pendelt die zweite Koppelmasse 30 entlang der zweiten Pendelbahn 155, so führt sie bezogen auf die dritte Drehachse 100 und den ersten Koppelsteg 45 eine Bewegung entlang der vierten Kreisbahn 110 durch.
In der Ausführungsform sind die erste Koppelmasse 25 30 über die erste Koppeleinrichtung 80 und die zweite Koppelmasse über die zweite Koppeleinrichtung 85 mit dem jeweils gleichen ersten Koppelsteg 45 verbunden. Dies hat zur Folge, dass in Umfangsrichtung der erste Koppelsteg 45 in Umfangsrichtung zwischen der ersten Kulissenführung 115 und der zweiten Kulissenführung 120 angeordnet ist.
In der Ausführungsform weist der erste Koppelsteg 45 einen radial innen angeordneten ersten Abschnitt 160 und einen radial außenseitig am ersten Abschnitt 160 angeordneten zweiten Abschnitt 165 auf. Der erste Abschnitt 160 weist eine erste Seitenfläche 170 und eine in Umfangsrichtung zur ersten Seitenfläche 170 angeordnete zweite Seitenfläche 175 auf. Die erste Seitenfläche 170 und die zweite Seitenfläche 175 erstrecken sich in Umfangsrichtung parallel zueinander. Radial außen ist an dem ersten Abschnitt 160 der zweite Abschnitt 165 angeordnet. Der zweite Abschnitt 165 verjüngt sich radial nach außen hin. Von besonderem Vorteil ist, wenn die erste Koppeleinrichtung 80 und die zweite Koppeleinrichtung 85 radial außen am ersten Abschnitt 160 oder radial innen am zweiten Abschnitt 165, vorzugsweise radial mittig am zweiten Abschnitt 165, angeordnet sind. Ferner kann durch den sich in radialer Richtung verjüngenden zweiten Abschnitt 165 eine Masse des ersten Scheibenelements 20, die nur eine geringe Tilgungswirkung bezüglich der Drehungleichförmigkeit aufweist, gering gehalten werden.
In der Ausführungsform weist beispielhaft das Fliehkraftpendel 10 eine dritte Koppelmasse 180 und eine vierte Koppelmasse 185 auf. Ferner weist das erste Scheibenelement 20 einen zweiten Koppelsteg 190 auf. Der zweite Koppelsteg 190 ist in Umfangsrichtung beispielhaft um 180° um die erste Drehachse 15 versetzt zum ersten Koppelsteg 45 angeordnet. Auch wäre denkbar, dass der zweite Koppelsteg 190 einen anderen Winkel zu dem ersten Koppelsteg 45 einschließt. So wäre beispielsweise auch denkbar, dass der zweite Koppelsteg 190 um 120° versetzt zu dem ersten Koppelsteg 45 angeordnet ist. Radial innenseitig ist der zweite Koppelsteg 190 mit dem Ringabschnitt 40 verbunden. Vorzugsweise sind der Ringabschnitt 40, der erste Koppelsteg 45 und der zweite Koppelsteg 190 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet. Auch wäre denkbar, dass das erste Scheibenelement 20 mehrteilig ausgebildet ist, sodass in axialer Richtung beidseitig des zweiten Scheibenelements 35 jeweils ein erstes Scheibenelement 20 angeordnet ist.
Die dritte Koppelmasse 180 ist identisch zur zweiten Koppelmasse 30 und die vierte Koppelmasse 185 ist identisch zur ersten Koppelmasse 25 ausgebildet. Dabei ist die dritte Koppelmasse 180 mittels einer dritten Koppeleinrichtung 195 mit dem zweiten Koppelsteg 190 verbunden. Eine vierte Koppeleinrichtung 200 koppelt die vierte Koppelmasse 185 mit dem zweiten Koppelsteg 190. Die dritte und vierte Koppeleinrichtung 195, 200 sind identisch zur ersten und zweiten Koppeleinrichtung 80, 85 ausgebildet und auf der dritten Kreisbahn 105 um die erste Drehachse 15 verlaufend angeordnet.
In der Ausführungsform sind der erste Koppelsteg 45 und der zweite Koppelsteg 190 identisch ausgebildet. Selbstverständlich wäre auch denkbar, dass der zweite Koppelsteg 190 andersartig als der erste Koppelsteg 45 ausgebildet ist.
Ein erster Koppelabstand d₁ der ersten Koppeleinrichtung 80 in Umfangsrichtung zu der zweiten Koppeleinrichtung 85 entspricht einem zweiten Koppelabstand d₂ der dritten Koppeleinrichtung 195 zu der vierten Koppeleinrichtung 200.
2 zeigt die in 1 gezeigte Draufsicht auf das in 1 gezeigte Fliehkraftpendel 10. In 2 sind im Wesentlichen auf die im Betrieb des Fliehkraftpendels 10 wirkenden Kräfte eingetragen.
Im Betrieb rotiert das Fliehkraftpendel 10 um die erste Drehachse 15 mit einer Winkelgeschwindigkeit ω₁ . Auf die erste Koppelmasse 25 wirkt aufgrund der Rotation um die erste Drehachse 15 und einem ersten Masseabstands Y_S1 eines ersten Masseschwerpunkts 205 der ersten Koppelmasse 25 eine erste Fliehkraft F_Z1 .
Wird in das erste Scheibenelement 20 die Drehungleichförmigkeit, beispielsweise von einem Verbrennungsmotor stammend, eingeleitet, so verändert sich die erste Winkelgeschwindigkeit ω₁ des ersten Scheibenelements 20 gegenüber der ersten Winkelgeschwindigkeit ω₁ des zweiten Scheibenelement 35, das als Schwungmasse wirkt. Die Veränderung der ersten Winkelgeschwindigkeit ω₁ des ersten Scheibenelements 20 gegenüber dem zweiten Scheibenelement 35 bewirkt, dass mittels der ersten Kulissenführung 115 die erste Koppelmasse 25 um die zweite Drehachse 95 entlang der zweiten Kreisbahn 90 und der ersten Pendelbahn 136 verschwenkt wird.
Durch das Verschwenken um die zweite Drehachse 95 wirkt eine zweite Fliehkraft F_Z2 um die zweite Drehachse 95 auf die erste Koppelmasse 25. Das Verschwenken um die zweite Drehachse 95 erfolgt mit einer zweiten Winkelgeschwindigkeit ω₂ . Gleichzeitig wird die erste Koppelmasse 25 entlang der ersten Pendelbahn 136 bewegt und durch die Drehungleichförmigkeit aus einer Ruhelage heraus, die einer radial äußersten Position der ersten Koppelmasse 25 entspricht, nach innen hin ausgelenkt. Durch das Verschwenken nach innen hin entlang der ersten Pendelbahn 136 und der Kopplung der ersten Koppelmasse 20 mit dem zweiten Scheibenelement 35, wird ein erstes Gegenmoment M_G1 erzeugt. Das erste Gegenmoment M_G1 wirkt auf die erste Koppelmasse 25 und führt die erste Koppelmasse 25 von der ausgelenkten Position wieder zu der Ruhelage.
Die zweite Fliehkraft F_Z2 wirkt über einen ersten Abstand R_S1 zwischen dem ersten Masseschwerpunkt 205 und der zweiten Drehachse 95 auf die erste Koppeleinrichtung 80, wobei durch den ersten Abstand R_S1 des ersten Masseschwerpunkts 205 zu der zweiten Drehachse 95 an der ersten Koppeleinrichtung 80 eine resultierende erste Kraft F_ZR2 , ₁ wirkt. Die erste resultierende Kraft F_ZR2 , ₁ wirkt senkrecht zu einer Ebene, in der die erste und zweite Drehachse 15, 95 angeordnet ist.
Durch einen zweiten Abstand R_L2 der zweiten Drehachse 95 zu der ersten Drehachse 15 wirkt die erste resultierende Kraft F_ZR2 , ₁ als erstes Moment M₁ auf den ersten Koppelsteg 45.
Die auf die zweite Koppelmasse 30 wirkenden Kräfte verlaufen spiegelsymmetrisch zur Symmetrieebene 65. Die erste Koppelmasse 25 und die zweite Koppelmasse 30 weisen durch die spiegelsymmetrische Ausgestaltung auch die gleiche Masse auf und eine spiegelsymmetrische Schwerpunktlage auf.
Im Betrieb des Fliehkraftpendels 10 wirkt auf die zweite Koppelmasse 30 eine dritte Fliehkraft F_Z3 . Die dritte Fliehkraft F_Z3 radial nach außen hin von der ersten Drehachse 15 auf die zweite Koppelmasse 30. Die Veränderung der ersten Winkelgeschwindigkeit ω₁ des ersten Scheibenelements 20 durch die Drehungleichförmigkeit gegenüber dem zweiten Scheibenelement 35 bewirkt ferner, dass mittels der zweiten Kulissenführung 120 die zweite Koppelmasse 30 um die dritte Drehachse 100 entlang der zweiten Pendelbahn 155 verschwenkt wird.
Das Verschwenken um die dritte Drehachse 100 erfolgt mit einer dritten Winkelgeschwindigkeit ω₃ . Durch das Verschwenken um die dritte Drehachse 100 wirkt eine vierte Fliehkraft F_Z4 bezogen auf die dritte Drehachse 100 auf die zweite Koppelmasse 30. Gleichzeitig wird die zweite Koppelmasse 30 entlang der zweiten Pendelbahn 155 bewegt und durch die Drehungleichförmigkeit aus der Ruhelage heraus, nach innen hin ausgelenkt. Durch das Verschwenken entlang der zweiten Pendelbahn 155 und der Kopplung der zweiten Koppelmasse 25 mit dem zweiten Scheibenelement 35, wird ein zweites Gegenmoment M_G2 erzeugt. Das zweite Gegenmoment M_G2 wirkt auf die zweite Koppelmasse 30 und führt die zweite Koppelmasse 30 von der ausgelenkten Position wieder zu der Ruhelage. Das erste und zweite Gegenmoment M_G1 , M_G2 wirken in Umfangsrichtung um die erste Drehachse 15 in die gleiche Richtung.
Die vierte Fliehkraft F_Z4 wirkt über einen dritten Abstand R_S2 zwischen dem zweiten Masseschwerpunkt 210 und der dritten Drehachse 100 auf die zweite Koppeleinrichtung 85, wobei durch den dritten Abstand R_S2 an der zweiten Koppeleinrichtung 85 eine resultierende zweite Kraft F_ZR4,2 auf die zweite Koppelmasse 30 wirkt. Die zweite resultierende Kraft F_ZR4,2 wirkt senkrecht zu einer Ebene, in der die erste und dritte Drehachse 15, 100 angeordnet ist.
Durch einen vierten Abstand R_L4 der dritten Drehachse 100 zu der ersten Drehachse 15 wirkt die zweite resultierende Kraft F_ZR4,2 als zweites Moment M₂ auf den ersten Koppelsteg 45.
Dadurch, dass die erste Koppelmasse 25 und die zweite Koppelmasse 30 am ersten Koppelsteg 45 in entgegengesetzter Richtung angeordnet sind, sind die erste resultierende Kraft F_ZR2 , ₁ und die zweite resultierende Kraft F_ZR4,2 gegeneinander wirkend und heben sich dadurch auf. Ebenso heben sich das erste Moment M₁ und das zweite Moment M₂ auf. Dies bewirkt, dass das Rückstellmoment MG1, M_G2 der ersten und zweiten Koppelmasse 25, 30 in Umfangsrichtung drehrichtungsunabhängig ist.
Dadurch wird eine richtungsabhängige Reduzierung des Rückstellmoments M_G1 , M_G2 vermieden. Ferner wird ein gleichmäßiges Pendeln der Koppelmassen 25, 30 entlang der jeweiligen Pendelbahn 136, 155 unabhängig von der Drehrichtung der Drehungleichförmigkeit sichergestellt. Des Weiteren wird der erste Koppelsteg 45 nicht auf Biegung belastet, sodass der erste Koppelsteg 45 besonders leicht und kostengünstig ausgebildet sein kann. Des Weiteren ist das in 1 und 2 gezeigte Fliehkraftpendel 10 in beide Umfangsrichtungen gleichmäßig wirkend.
Der beispielhaft für die erste und zweite Koppelmasse 25, 30 beschriebene Wirkung gilt auch für den zweiten Koppelsteg 190 und die daran angeordneten dritte und vierte Koppelmasse 180, 185.
Bezugszeichenliste

10: Fliehkraftpendel
15: erste Drehachse
20: erstes Scheibenelement
25: erste Koppelmasse
30: zweite Koppelmasse
35: zweites Scheibenelement
40: Ringabschnitt
45: erster Koppelsteg
46: Befestigungsbereich
47: Bohrung
50: äußere Umfangsfläche des Ringabschnitts
55: erster Verbindungsabschnitt
60: erster Massenabschnitt
65: Symmetrieebene
70: zweiter Verbindungsabschnitt
75: zweiter Massenabschnitt
80: erste Koppeleinrichtung
85: zweite Koppeleinrichtung
90: zweite Kreisbahn
95: zweite Drehachse
100: dritte Drehachse
105: dritte Kreisbahn
110: vierte Kreisbahn
115: erste Kulissenführung
120: zweite Kulissenführung
125: erste Aussparung
130: zweite Aussparung
135: erste Führungsrolle
136: erste Pendelbahn
140: dritte Aussparung
145: vierte Aussparung
150: zweite Führungsrolle
155: zweite Pendelbahn
160: erster Abschnitt
165: zweiter Abschnitt
170: erste Seitenfläche
175: zweite Seitenfläche
180: dritte Koppelmasse
185: vierte Koppelmasse
190: zweiter Koppelsteg
195: dritte Koppeleinrichtung
200: vierte Koppeleinrichtung
205: erster Masseschwerpunkt (der ersten Koppelmasse)
210: zweiter Masseschwerpunkt (der zweiten Koppelmasse)
F_Z1: erste Fliehkraft
F_Z2: zweite Fliehkraft
F_Z3: dritte Fliehkraft
F_Z4: vierte Fliehkraft
F_ZR2, ₁: erste resultierende Kraft
F_ZR4,2: zweite resultierende Kraft
ω₁: erste Winkelgeschwindigkeit
ω₂: zweite Winkelgeschwindigkeit
ω₃: dritte Winkelgeschwindigkeit
M₁: erstes Moment
M₂: zweites Moment
R_L1: erster Abstand
R_S1: zweiter Abstand
R_L2: dritter Abstand
R_S2: vierter Abstand
M_R1: erstes Moment
M_R2: zweites Moment
d₁: erster Koppelabstand
d₂: zweiter Koppelabstand

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

WO 2015/063430 A1 [0002]

Claims

Fliehkraftpendel (10), insbesondere Ringfliehkraftpendel, das drehbar um eine Drehachse (15) lagerbar ist, - aufweisend ein erstes Scheibenelement (20), eine erste Koppelmasse (25) und eine zweite Koppelmasse (30), - wobei das erste Scheibenelement (20) einen Ringabschnitt (40) und einen radial außen am Ringabschnitt (40) angeordneten Koppelsteg (45) umfasst, - wobei der Koppelsteg (45) mit dem Ringabschnitt (40) verbunden ist, - wobei die erste Koppelmasse (25) mittels einer ersten Koppeleinrichtung (80) verschwenkbar mit dem Koppelsteg (45) und die zweite Koppelmasse (30) verschwenkbar mittels einer zweiten Koppeleinrichtung (85) mit dem Koppelsteg (45) verbunden ist, - wobei die erste Koppeleinrichtung (80) und die zweite Koppeleinrichtung (85) am gleichen Koppelsteg (45) angeordnet sind.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 1, - aufweisend ein zweites Scheibenelement (35), eine erste Kulissenführung (115) und eine zweite Kulissenführung (120), - wobei die erste Kulissenführung (115) in Umfangsrichtung versetzt zu der ersten Koppeleinrichtung (80) angeordnet ist und die erste Koppelmasse (25) mit dem zweiten Scheibenelement (35) verbindet, wobei die erste Kulissenführung (115) ausgebildet ist, bei Einleitung einer Drehungleichförmigkeit in die erste Koppelmasse (25) die erste Koppelmasse (25) entlang einer ersten Pendelbahn (136) zu führen, - wobei die zweite Kulissenführung (120) in Umfangsrichtung versetzt zu der zweiten Koppeleinrichtung (85) angeordnet ist und die zweite Koppelmasse (30) mit dem zweiten Scheibenelement (35) verbindet, wobei die zweite Kulissenführung (120) ausgebildet ist, bei Einleitung der Drehungleichförmigkeit in die zweite Koppelmasse (30) die zweite Koppelmasse (30) entlang einer zweiten Pendelbahn (155) zu führen, - wobei der Koppelsteg (45) in Umfangsrichtung zwischen der ersten Kulissenführung (115) und der zweiten Kulissenführung (120) angeordnet ist.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die erste Koppeleinrichtung (80) und die zweite Koppeleinrichtung (85) auf einer gemeinsamen Kreisbahn (105) um die Drehachse (15) angeordnet sind.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die erste Koppeleinrichtung (80) und die zweite Koppeleinrichtung (85) beabstandet zueinander in Umfangsrichtung am gleichen Koppelsteg (45) angeordnet sind.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der Koppelsteg (45) einen radial innen angeordneten ersten Abschnitt (160) aufweist, - wobei der erste Abschnitt (160) eine erste Seitenfläche (170) und eine in Umfangsrichtung versetzt angeordnete zweite Seitenfläche (175) aufweist, - wobei die erste Seitenfläche (170) parallel zu der zweiten Seitenfläche (175) angeordnet ist, - wobei ein radial außen am ersten Abschnitt (160) angeordneter zweiter Abschnitt (165) sich radial nach außen hin verjüngt.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 5, - wobei die erste Koppeleinrichtung (80) und die zweite Koppeleinrichtung (85) radial außen am ersten Abschnitt (160) oder radial innen oder radial innen am zweiten Abschnitt (165) oder radial mittig zum zweiten Abschnitt (165) am zweiten Abschnitt (165) angeordnet sind.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - aufweisend dritte Koppelmasse (180) und eine vierte Koppelmasse (185), - wobei das erste Scheibenelement (20) einen radial außen am Ringabschnitt (40) angeordneten weiteren Koppelsteg (190) umfasst, - wobei der weitere Koppelsteg (190) mit dem Ringabschnitt (40) verbunden und in Umfangsrichtung, vorzugsweise um 120° oder 180°, versetzt zu dem Koppelsteg (45) angeordnet ist, - wobei die dritte Koppelmasse (180) mittels einer dritten Koppeleinrichtung (195) verschwenkbar mit dem weiteren Koppelsteg (190) und die vierte Koppelmasse (185) mittels einer vierten Koppeleinrichtung (200) verschwenkbar dem weiteren Koppelsteg (190) verbunden sind.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 7, - wobei der weitere Koppelsteg (190) und der Koppelsteg (45) identisch zueinander ausgebildet sind, - wobei ein erster Koppelabstand (d₁) der ersten Koppeleinrichtung (80) zu der zweiten Koppeleinrichtung (85) einem zweiten Koppelabstand (d₂) zwischen der dritten Koppeleinrichtung (195) und der vierten Koppeleinrichtung (200) entspricht.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der Ringabschnitt (40) einen Befestigungsbereich (46) aufweist, - wobei der Befestigungsbereich (46) mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung drehfest verbindbar ist.
Fliehkraftpendel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei das zweite Scheibenelement (35) ringförmig ausgebildet ist und eine Schwungmasse ausgebildet.