DE102010011824A1

DE102010011824A1 - Fliehkraftpendel

Info

Publication number: DE102010011824A1
Application number: DE102010011824A
Authority: DE
Inventors: Stefan Jung
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2010-10-21
Also published as: JP2012523533A; JP5602832B2; US20120031226A1; WO2010118719A1; DE112010001624A5

Abstract

Es wird ein Fliehkraftpendel vorgeschlagen, das an einem drehbaren Pendelflansch insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Jeweils an den Seiten des Pendelflansches sind in ihrer Auslenkung in radialer Richtung und Umfangsrichtung begrenzt bewegbare Pendelmassen insbesondere beidseitig gegenüberliegend angebracht. Diese gegenüberliegenden Pendelmassen sind durch ein Verbindungselement miteinander befestigt, so dass diese ein Pendelmassenpaar bilden, wobei an dem Verbindungselement ein Lager angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Fliehkraftpendel sind beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2006 028 556 A1 bekannt. In diesem Dokument wird ein um eine Drehachse drehbarer Pendelflansch, der Bestandteil eines Drehschwingungsdämpfers sein kann, mit Ausschnitten versehen, an deren Laufbahnen Wälzkörper abwälzen. Diese wiederum wälzen in Ausschnitten von Pendelmassen ab, die bevorzugt beiderseits der Seitenflächen des Pendelflansches angeordnet sind, wobei jeweils zwei gegenüberliegende Pendelmassen über Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Die Form der Ausschnitte im Pendelflansch und in den Pendelmassen gibt die Verlagerung und die Schwingwinkel der Pendelmassen gegenüber dem Pendelflansch vor. Bei auftretenden Drehschwingungen verlagern sich die Pendelmassen gegenüber dem Pendelflansch und wirken infolge ihrer Pendelbewegung entlang einer Pendelbahn als Drehschwingungstilger.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fliehkraftpendel mit einer verbesserten Möglichkeit zur Befestigung der Pendelmassen vorzuschlagen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Fliehkraftpendel mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Entsprechend wird ein Fliehkraftpendel vorgeschlagen, das an einem drehbaren Pendelflansch insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Jeweils an den Seiten des Pendelflansches in axialer Richtung sind in ihrer Auslenkung in radialer Richtung und Umfangsrichtung begrenzt bewegbare Pendelmassen insbesondere beidseitig gegenüberliegend angebracht. Diese gegenüberliegenden Pendelmassen sind durch ein Verbindungselement miteinander befestigt, so dass diese ein Pendelmassenpaar bilden, wobei an dem Verbindungselement ein Lager angeordnet ist, das vorteilhafterweise ein Wälzlager oder Gleitlager ist. Dabei kann das Lager auch ein Nadel-, Rollen- oder Kugellager sein. Diese Anordnung des Lagers an dem Verbindungselement stellt eine verbesserte Befestigung der Pendelmassen an dem Pendelflansch dar. Beispielsweise wird dadurch die Anzahl der benötigten Teile verringert.
In einer bevorzugten Ausführungsform rollt das Lager in dem Ausschnitt des Pendelflansches ab. Dies hat den Vorteil gegenüber der herkömmlichen Befestigung der Pendelmassen, dass eine Schmierung zwischen Wälzkörper und Lauffläche des Pendelflansches entfallen kann. Die Fliehkraft im sich drehenden Bezugssystem des Pendelflansches verursacht dabei eine nach radial aussengerichtete Kraft auf das Lager. Unter diesen Bedingungen ruft eine Drehschwingung des Pendelflansches aufgrund der Massenträgheit des Lagers eine Abrollbewegung im Ausschnitt des Pendelflansches hervor, die aufgrund der Fliehkraft im radial außen liegenden Bereich des Ausschnitts an den Laufflächen stattfindet.
Vorteilhafterweise greift das Verbindungselement, an dem das Lager und die Pendelmassen befestigt sind, durch den Ausschnitt im Pendelflansch durch. Dabei sind die Pendelmassen vorzugsweise beidseitig an dem Verbindungselement und damit beidseitig am Pendelflansch, insbesondere paarweise komplementär befestigt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform definiert die Form des Ausschnitts im Pendelflansch die Pendelbahn der Pendelmasse. Damit wird so die Bewegung der Pendelmasse gegenüber dem Pendelflansch festgelegt. Beispielsweise führt die Pendelmasse über die Abrollbewegung des Lagers im Ausschnitt des Pendelflansches eine Relativbewegung gegenüber dem Pendelflansch durch. Dadurch können die für die Abrollbewegung der Wälzkörper üblicherweise vorgesehene Ausschnitte im Pendelflansch entfallen, womit die Masse der Pendelmasse vergrößert und bei gleicher Baugröße eine verbesserte Tilgerwirkung des Fliehkraftpendels erreicht werden kann. Außerdem kann darauf verzichtet werden, die Pendelmasse zur sonst erforderlichen Erhöhung der Verschleißfestigkeit zu härten. Damit wird der Fertigungsaufwand verringert. Insbesondere kann durch die Form des Ausschnitts die Form der Abrollbewegung des Lagers beziehungsweise der Pendelmasse gegenüber dem Pendelflansch beeinflusst werden. Des Weiteren bewirkt der Ausschnitt eine Begrenzung der Abrollbewegung radial und in Umfangsrichtung womit beispielsweise der maximale Drehwinkel der Pendelmasse gegenüber dem Pendelflansch festgelegt werden kann.
Im Querschnitt des Pendelflansches betrachtet ist die Form des Ausschnitts vorzugsweise kreisförmig oder halbkreisförmig ausgestaltet, wobei es hier vorteilhaft ist, den runden Bereich des Halbkreises radial weiter außen als den geraden Teil des Halbkreises anzuordnen. Insbesondere kann die Form des Ausschnitts auch nierenförmig sein, was den Vorteil hat, dass das Lager beim Übergang vom drehenden zum nichtrotierenden Pendelflansch radial betrachtet einen kürzen Fallweg im Ausschnitt besitzt womit die damit verbundenen Schlaggeräusche verringert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Verbindungselement, an dem das Lager befestigt ist, an der Pendelmasse durch eine Niet- und/oder Schraubverbindung oder mit einer äquivalenten mechanischen Verbindungsmethode zur Befestigung des Verbindungselements an der Pendelmasse befestigt. Das Verbindungselement selbst kann außerdem als Abstandsbolzen und/oder Stufenbolzen der beidseitig des Pendelflansches angeordneten Pendelmassen dienen. Dadurch lassen sich separate Abstandsbolzen oder Stufenbolzen vermeiden, womit die Anzahl der benötigten Teile reduziert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Fliehkraftpendel in einen Drehschwingungsdämpfer aufgenommen, wobei der Pendelflansch als funktionales Teil des Drehschwingungsdämpfers ausgestaltet sein kann, beispielsweise als Dämpferflansch oder als Seitenteil.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungsteile, bei deren Darstellung zu Gunsten der Übersichtlichkeit auf eine maßstabsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde. Es zeigen im Einzelnen:
1 Draufsicht auf den Ausschnitt eines Fliehkraftpendel nach dem Stand der Technik
2 Draufsicht auf den Halbschnitt des erfindungsgemäßen Fliehkraftpendels
3 Querschnitt des erfindungsgemäßen Fliehkraftpendel entlang A-A aus 2
4 Draufsicht auf den Pendelflansch mit kreisförmigen Ausschnitten
5 Draufsicht auf den Pendelflansch mit nierenförmigen Ausschnitten
1 zeigt ein Fliehkraftpendel 10 in der Draufsicht dargestellt, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Das Fliehkraftpendel umfasst einen Pendelflansch 12 an dem Pendelmassen 14 begrenzt bewegbar und vorzugsweise in axialer Richtung 50 paarweise gegen überliegend angebracht sind. Die Bewegung der Pendelmassen wird durch Wälzkörper 16 ermöglicht, die in Ausschnitten 18 geführt sind, die wiederum in der zugehörigen Pendelmasse ausgespart sind. Zur Anbringung der Pendelmassen am Pendelflansch sind des Weiteren drei Abstandsbolzen 20 vorgesehen. Darüber hinaus sind an den Pendelmassen 14 noch axiale Anlaufelemente 17 angebracht. Die axialen Anlaufelemente sind vorzugsweise aus Kunststoff gebildet und dienen der Geräuschminderung in dem Fall, wenn die Pendelmassen 14 in axialer Richtung senkrecht zur Zeichenebene an dem Pendelflansch 12 anschlagen.
In 2 ist das erfindungsgemäße Fliehkraftpendel 10 in der Draufsicht dargestellt. Die Befestigung der beidseitig des Pendelflansches 12 angeordneten Pendelmassen 14 am Pendelflansch 12 erfolgt über Verbindungselemente 22. Dabei sind vorzugsweise zwei Verbindungselemente 22 pro Pendelmasse 14 vorgesehen, deren jeweilige Anzahl variieren kann.
Durch diese erfindungsgemäß verbesserte Befestigung der Pendelmassen 14 am Pendelflansch 12 können die Ausschnitte 18 in den Pendelmassen 14 und außerdem separate Wälzkörper 16 entfallen. Dadurch kann auf eine Härtung der Pendelmasse 14 verzichtet werden, da diese keine Ausschnitte 18 und Laufflächen für die Wälzkörper 16 enthält. Außerdem wird das Volumen der Pendelmasse 14 durch den Wegfall der Ausschnitte 16 bei gleicher Baugröße erhöht, was für die Tilgungsfunktion des Fliehkraftpendels 10 vorteilhaft ist.
3 zeigt einen Querschnitt durch das Fliehkraftpendel 10 entlang der Linie A-A von 2. Die Pendelmasse 14 ist mit Hilfe des Verbindungselements 22 an dem Pendelflansch 12 befestigt. An dem Verbindungselement 22 wiederum ist ein Lager 24, insbesondere ein Wälz- oder Gleitlager angeordnet. Vorteilhafterweise befindet sich das Lager in einem Ausschnitt 34 des Pendelflansches 12. Im rotierenden Bezugssystem des Pendelflansches 12 verursacht die Fliehkraft dabei eine nach radial außengerichtete Kraft auf die Pendelmasse 14, auf das Verbindungselement 22 und damit auf das Lager 24. Unter diesen Bedingungen kann eine Drehschwingung des Pendelflansches 12 aufgrund der Massenträgheit der Pendelmasse 14 eine Abrollbewegung des Lagers 24 im Ausschnitt 34 des Pendelflansches 12 hervorrufen, die aufgrund der Fliehkraft im radial außen liegenden Bereich des Ausschnitts 34 an den Laufflächen 28 stattfindet.
Diese erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, dass die bei der herkömmlichen Befestigung der Pendelmassen 14 am Pendelflansch 12 notwendige Schmierung zwischen Wälzkörper 16 und Lauffläche 28 des Pendelflansches 12 entfallen kann. Dabei stellt der Ausschnitt 34 und dessen Laufflächen 28 eine Begrenzung der Abrollbewegung des Lagers 24 in radialer Richtung und Umfangsrichtung dar. Vorteilhafterweise greift das Verbindungselement 22, an dem das Lager 24 und die Pendelmassen 14 befestigt sind durch den Ausschnitt 34 im Pendelflansch 12 durch. Dabei sind die Pendelmassen 14 vorzugsweise beidseitig an dem Verbindungselement 22 und damit in axialer Richtung 50 beidseitig am Pendelflansch 12, insbesondere paarweise gegenüberliegend als Pendelmassenpaar 32 befestigt. Die Befestigung des Verbindungselements 22 an der Pendelmasse 14 kann vorzugsweise über eine Niet- oder Schraubverbindung 46 oder vergleichbare Befestigungsmethoden erfolgen. Das Verbindungselement 22 ist vorteilhafter Weise als Abstands- und/oder Stufenbolzen 30 ausgebildet um die Pendelmasse 14 stabil an dem Verbindungselement 22 anzubringen.
In den 4 und 5 ist jeweils ein Ausschnitt des Pendelflansches 12 beispielhaft mit jeweils zwei Ausschnitten 34 dargestellt. Vorzugsweise definiert die Form des Ausschnitts 36 die Abrollbewegung des an dem Verbindungselement 22, insbesondere an dem Abstandsbolzen 30 befestigten Lagers 24 und damit die Pendelbahn der damit verbundenen Pendelmasse (hier nicht dargestellt) während der Drehschwingung des Pendelflansches 12. Insbesondere ist die Querschnittsform des Ausschnitts 34 wie in 4 gezeigt kreisförmig 36, womit die Pendelmasse 14 während der Abrollbewegung des Lagers 24 an der Lauffläche 28 eine kreisförmige Bahn gegenüber dem Pendelflansch 12 durchläuft.
In einem weiteren Beispiel in 5 ist die Querschnittsform des Ausschnitts 34 nierenförmig 38. Dadurch wird der radiale Abstand zwischen dem Lager 24 und der radial inneren Begrenzungsfläche 40 des Ausschnitts 34 verringert womit der radiale Fallweg des Lagers 24 minimiert wird. Als Ergebnis erhält man eine Geräuschverringerung im Fall einer sich spontan ändernden Fliehkraft beispielsweise beim Übergang vom drehenden zum nichtrotierenden Pendelflansch 12 und umgekehrt.

10: Fliehkraftpendel
12: Pendelflansch
14: Pendelmasse
16: Wälzkörper
17: Anlaufelement
18: Ausschnitt in Pendelmasse
20: Abstandsbolzen
22: Verbindungselement
24: Lager
28: Lauffläche
30: Abstandsbolzen
32: Pendelmassenpaar
34: Ausschnitt
36: Kreisförmiger Ausschnitt
38: Nierenförmiger Ausschnitt
40: radial innere Begrenzungsfläche
50: axiale Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006028556 A1 [0002]

Claims

Fliehkraftpendel (10) mit einem drehbaren Pendelflansch (12) und in axialer Richtung (50) beidseitig an diesem angeordneten und gegenüber dem Pendelflansch begrenzt bewegbare Pendelmassen (14), wobei die gegenüberliegenden Pendelmassen durch ein Verbindungslement (22) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Verbindungselement (22) mindestens ein Lager (24) inbesondere ein Wälzlager und/oder Gleitlager angeordnet ist.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (24) in dem Ausschnitt (34) des Pendelflansches (12) angeordnet ist.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (22) durch den Ausschnitt (34) im Pendelflansch (12) durchgreift.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Ausschnitts (34) im Pendelflansch alleine die Pendelbahn definiert.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschnitt (34) kreisförmig (36), halbkreisförmig oder nierenförmig (38) ist.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (22) mit der Pendelmasse (14) vernietet und/oder verschraubt ist.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Verbindungselementen (22) vorgesehen sind, die gestuft ausgeführt sind.
Fliehkraftpendel (10) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (22) als Abstandsbolzen (30) ausgeführt sind.
Fliehkraftpendel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager als Wälzlager und/oder als Gleitlager ausgeführt ist.
Drehschwingungsdämpfer mit einem Fliehkraftpendel nach den Ansprüchen 1 bis 9.