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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendelvorrichtung mit einem Pendelmassenträger, mindestens einer Pendelmasse mit einem seitlich des Pendelmassenträgers angeordneten Pendelmassenabschnitt und mindestens einem Abrollelement, das sich derart in Führungen in dem Pendelmassenträger und Pendelmassenabschnitt erstreckt, dass die Pendelmasse relativ zu dem Pendelmassenträger bewegt werden kann.
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Aus der Praxis sind Fliehkraftpendelvorrichtungen bekannt, die einen Pendelmassenträger und mindestens eine an dem Pendelmassenträger angeordnete Pendelmasse aufweisen. Die Pendelmasse weist mindestens einen seitlich des Pendelmassenträgers angeordneten Pendelmassenabschnitt auf, wobei die Pendelmasse beispielsweise zwei aufeinander gegenüberliegenden Seiten des Pendelmassenträgers angeordnete Pendelmassenabschnitte aufweisen kann. Darüber hinaus ist mindestens ein Abrollelement vorgesehen, das sich einerseits in eine Führung in dem Pendelmassenträger und andererseits in eine Führung in dem Pendelmassenabschnitt erstreckt, um die Pendelmasse relativ zu dem Pendelmassenträger bewegen zu können, wobei hier auch von einer Pendelbewegung der Pendelmasse relativ zu dem Pendelmassenträger gesprochen werden kann.
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Um das vorstehend genannte Abrollelement bezogen auf die axialen Richtungen sicher in der Fliehkraftpendelvorrichtung positionieren und halten zu können, sind dem Abrollelement in der Regel Abstützeinrichtungen zugeordnet, über welche das Abrollelement in den axialen Richtungen an dem Pendelmassenträger oder/und dem Pendelmassenabschnitt abstützbar ist. So beschreibt die
DE 10 2014 210 667 A1 beispielsweise ein Abrollelement, das zwei in radialer Richtung hervorstehende und in Umfangsrichtung umlaufende Kragen aufweist, wobei das Abrollelement über die in die axialen Richtungen weisenden Seitenflanken der Kragen an dem Pendelmassenträger und den einander gegenüberliegenden Pendelmassenabschnitten abstützbar oder abgestützt ist. Davon abweichend beschreibt die
DE 10 2018 001 236 A1 ein Abrollelement mit radialen Vertiefungen, die in Umfangsrichtung umlaufen und somit eine umlaufende Nut bilden, wobei in diese umlaufenden Nuten wiederum Tellerfedern eingesetzt sind, über welche das Abrollelement an dem Pendelmassenträger oder/und den einander gegenüberliegenden Pendelmassenabschnitten in axialer Richtung abstützbar oder abgestützt ist.
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Beide vorstehend beschriebenen Lösungen haben sich bewährt, sind jedoch insofern verbesserungswürdig, als dass deren Aufbau weiter vereinfacht werden kann, um beispielsweise die Herstellung zu vereinfachen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fliehkraftpendelvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass diese einen besonders einfachen Aufbau aufweist, der überdies eine vereinfachte Herstellung und Montage sicherstellt. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fliehkraftpendelvorrichtung zu schaffen, die trotz eines derart vereinfachten Aufbaus eine Reduzierung der zwischen den Bauteilen der Fliehkraftpendelvorrichtung auftretenden Reibkräfte ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Fliehkraftpendelvorrichtung ist dazu bestimmt, innerhalb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs auftretende Drehschwingung zu minimieren. Die Fliehkraftpendelvorrichtung weist einen Pendelmassenträger auf, der beispielsweise an einem innerhalb des Drehmomentübertragungsweges eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs angeordneten Bauteil drehfest befestigbar oder befestigt ist. Der Pendelmassenträger ist dabei vorzugsweise scheiben- oder ringscheibenförmig ausgebildet. An dem Pendelmassenträger ist mindestens eine Pendelmasse angeordnet. Im Falle von zwei oder mehr Pendelmassen an dem Pendelmassenträger sind diese vorzugsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Pendelmassenträger angeordnet. Die Pendelmasse ist vorzugsweise nicht im Drehmomentübertragungsweg des Antriebsstrangs angeordnet oder anzuordnen. Die einzelne Pendelmasse weist mindestens einen seitlich des Pendelmassenträgers angeordneten Pendelmassenabschnitt auf. So kann der genannte Pendelmassenabschnitt beispielsweise in einer axialen Richtung neben dem Pendelmassenträger bzw. einem Abschnitt des Pendelmassenträgers angeordnet sein. Darüber hinaus ist mindestens ein Abrollelement vorgesehen, das beispielsweise als im Wesentlichen zylindrisches Abrollelement ausgebildet sein kann. Dabei ist es bevorzugt, wenn mindestens zwei Abrollelemente pro Pendelmasse vorgesehen sind. Das Abrollelement erstreckt sich derart in eine Führung in dem Pendelmassenträger einerseits und eine Führung in dem Pendelmassenabschnitt andererseits, dass die Pendelmasse relativ zu dem Pendelmassenträger bewegbar ist. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine Pendelbewegung, also um eine Bewegung, in der sich eine Bewegung in Umfangsrichtung mit einer Bewegung in radialer Richtung überlagert. Die genannte Pendelbewegung wird hier vorzugsweise über die Formgebung der Führung in dem Pendelmassenträger einerseits und der Führung in dem Pendelmassenabschnitt andererseits erzielt, bei der die Führung in dem Pendelmassenträger beispielsweise in der einen radialen Richtung gekrümmt ist, während die Führung in dem Pendelmassenabschnitt in die andere radiale Richtung gekrümmt ist. Während die Abstützung des Abrollelements in axialer Richtung an dem Pendelmassenabschnitt oder dem Pendelmassenträger bei den bekannten Lösungen über einen einstückig mit dem Abrollelement ausgebildeten radialen Kragen oder eine Tellerfeder erfolgt, die in Radialnuten innerhalb des Abrollelements angeordnet ist, erfolgt die axiale Abstützung bei der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung in einer ersten axialen Richtung über zumindest eine der beiden Stirnseiten des Abrollelements. So ist eine erste Stirnseite des Abrollelements in der ersten axialen Richtung an einem an dem Pendelmassenabschnitt oder Pendelmassenträger angeordneten Stützteil abstützbar oder abgestützt, das mit der jeweiligen Führung axial fluchtend, vorzugsweise in der ersten axialen Richtung hinter der Führung, angeordnet ist. Die Stirnseite kann auch als Endseite des Abrollelements bezeichnet werden. Indem die ohnehin vorhandene Stirnseite des Abrollelements zur Abstützung an dem Pendelmassenabschnitt oder Pendelmassenträger über das daran angeordnete Stützteil erfolgt, kann auf einen Radialkragen oder eine Radialnut an dem Abrollelement verzichtet werden, wodurch der Aufbau und auch die Herstellung der Fliehkraftpendelvorrichtung vereinfacht ist. So kann beispielsweise ein Abrollelement Verwendung finden, das zwischen den einander abgewandten Stirnseiten durchgehend zylindrisch ausgebildet ist. Das an dem Pendelmassenabschnitt oder Pendelmassenträger angeordnete Stützteil kann hingegen einstückig mit dem Pendelmassenabschnitt oder Pendelmassenträger ausgebildet sein, so dass sinngemäß eine unmittelbare Abstützung an dem Pendelmassenabschnitt oder Pendelmassenträger erfolgt, oder von einem separaten Bauteil gebildet werden, das an dem Pendelmassenabschnitt oder Pendelmassenträger befestigt ist, so dass sinngemäß eine mittelbare Abstützung an dem Pendelmassenabschnitt oder Pendelmassenträger über das daran befestigte Stützteil vorliegt. Auch kann das erwähnte Stützteil derart ausgebildet sein, dass dieses nicht mit der gesamten Führung axial fluchtend angeordnet ist, um einerseits die axiale Abstützung sicherzustellen und andererseits Material einzusparen und das Gewicht zu reduzieren.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung weist die Pendelmasse einen zweiten Pendelmassenabschnitt auf, der auf der dem Pendelmassenabschnitt abgewandten Seite des Pendelmassenträgers angeordnet ist, wobei sich das mindestens eine Abrollelement in eine Führung in dem zweiten Pendelmassenabschnitt erstreckt. Es handelt sich bei dieser Ausführungsvariante mithin um eine Fliehkraftpendelvorrichtung, bei der der Pendelmassenträger bezogen auf die axiale Richtung zentral angeordnet ist, während die beiden Pendelmassenabschnitte der Pendelmasse auf den in axialer Richtung einander gegenüberliegenden Seiten des Pendelmassenträgers angeordnet sind.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist eine zweite Stirnseite des Abrollelements in einer der ersten axialen Richtung entgegengesetzten zweiten axialen Richtung an einem an dem zweiten Pendelmassenabschnitt angeordneten zweiten Stützteil abstützbar oder abgestützt, um die vorstehend genannten Vorteile der Abstützung in der ersten axialen Richtung auch bei der Abstützung des Abrollelements in der zweiten axialen Richtung umzusetzen.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung sind der Pendelmassenabschnitt und der zweite Pendelmassenabschnitt über eine Verbindungseinrichtung aneinander befestigt, wobei die Verbindungseinrichtung als zur Pendelmasse gehörig angesehen werden kann, zumal diese das Gewicht der Pendelmasse zusammen mit den Pendelmassenabschnitten ausmacht. Die genannte Verbindungseinrichtung weist vorzugsweise mindestens eine sich durch eine Aussparung in dem Pendelmassenträger erstreckende Verbindungsstrebe auf, wobei es bevorzugt ist, wenn mindestens zwei derartige Verbindungsstreben vorgesehen sind. So können sich die Verbindungsstreben beispielsweise in axialer Richtung durch die jeweilige Aussparung in dem Pendelmassenträger erstrecken. Hierbei hat es sich überdies als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Verbindungseinrichtung oder deren Bestandteile, wie beispielsweise die mindestens eine Verbindungsstrebe, in keiner Relativdrehstellung der Pendelmasse relativ zu dem Pendelmassenträger mit dem Pendelmassenträger in Berührung kommt, insbesondere nicht mit dem Rand der vorstehend genannten Aussparung innerhalb des Pendelmassenträgers.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung sind die Stirnseite des Abrollelements, also die erste Stirnseite oder/und die zweite Stirnseite, und das der Stirnseite zugeordnete Stützteil, also das Stützteil oder/und das zweite Stützteil, derart geformt, dass die Stirnseite allenfalls teilweise an dem Stützteil abstützbar oder abgestützt ist. So kann die jeweilige Stirnseite beispielsweise eine von einer Ebene abweichende Form aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann auch die der Stirnseite zugewandte Seite des jeweiligen Stützteils eine von einer Ebene abweichende Form aufweisen. Ebenso ist es möglich, dass das jeweilige Stützteil derart dimensioniert ist, das die Kontaktfläche mit der Stirnseite verkleinert ist. Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante wird hierdurch die Kontaktfläche zwischen dem Abrollelement bzw. dessen Stirnseite und dem Stützteil reduziert, wodurch die Reibung zwischen den genannten Bauteilen der Fliehkraftpendelvorrichtung reduziert werden kann. Auf diese Weise ist nicht nur der Verschleiß verringert, vielmehr ist auch ein einfacheres Drehen des Abrollelements um dessen Abrollachse möglich, wodurch die Fliehkraftpendelvorrichtung schneller auf Drehmomentstöße innerhalb des Antriebsstrangs reagieren kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist die Stirnseite des Abrollelements unabhängig von der Relativanordnung von Abrollelement und Stützteil zueinander allenfalls teilweise an dem Stützteil abstützbar oder abgestützt. Da sich das Abrollelement innerhalb der Führungen relativ zu dem Stützteil bewegen kann und aufgrund des Spiels auch ein - wenn auch leichtes - Kippen der Abrollachse des Abrollelements möglich ist, ist bei dieser Ausführungsform sichergestellt, dass Stirnseite und Stützteil derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei jedweder Relativanordnung von Abrollelement und Stützteil zueinander eine nur teilweise Abstützung der Stirnseite an dem Stützteil erfolgt, so dass die vorangehend genannten Vorteile einer solchen teilweisen Abstützung für alle Betriebszustände der Fliehkraftpendelvorrichtung gelten. Bei dieser Ausführungsform ist es überdies bevorzugt, wenn in jeder Relativanordnung von Abrollelement und Stützteil zueinander die Stützfläche, also die maximal mögliche Kontaktfläche zwischen Stirnseite und Stützteil, gleich groß ist. Dies kann beispielsweise mit einer Stirnseite in Form einer Kugelkalotte und einer der Stirnseite zugewandten ebenen Seite des Stützteils erzielt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist die Stirnseite des Abrollelements zu weniger als 50 %, vorzugsweise weniger als 95 %, an dem Stützteil abstützbar oder abgestützt, um eine besonders geringe Reibung während des Betriebs der Fliehkraftpendelvorrichtung sicherzustellen, wodurch der Verschleiß verringert und die Funktionalität des Fliehkraftpendelvorrichtung verbessert wird.
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Um die Reibung innerhalb der Fliehkraftpendelvorrichtung auf besonders einfache Weise zu reduzieren, ist die jeweilige Stirnseite, also die erste oder/und zweite Stirnseite, in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung zumindest teilweise in der ersten oder/und zweiten axialen Richtung hervorgewölbt. Alternativ oder ergänzend weist das Abrollelement einen stirnseitigen Vorsprung auf.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist die hervorgewölbte erste oder/und zweite Stirnseite oder/und der stirnseitige Vorsprung an dem Abrollelement zumindest teilweise in der Art einer Kugelkalotte, eines Kegels oder eines Kegelstumpfes ausgebildet, um einerseits ein einfach zu fertigendes Abrollelement bereitzustellen und andererseits eine geringe Reibung zwischen Abrollelement und dem jeweiligen Stützteil zu bewirken.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pendelvorrichtung weist das Abrollelement eine Abrollachse auf. Unter einer Abrollachse ist hierbei diejenige Längsachse des Abrollelements zu verstehen, um die sich das Abrollelement beim Abrollen innerhalb der Führungen dreht. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Stirnseite, also die erste oder/und zweite Stirnseite, des Abrollelements im Bereich der Abrollachse am weitesten in die jeweilige axiale Richtung hervorsteht, zumal beim Abrollen des Abrollelements innerhalb der Führungen in diesem Bereich weniger Bewegung auftritt, so dass auch die Reibung bei einer axialen Abstützung über genau diesem Bereich verringert ist.
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Wie bereits eingangs dargelegt, ermöglicht die axiale Abstützung des Abrollelements über dessen Stirnseiten einen relativ einfachen Aufbau des Abrollelements, zumal auf in Umfangsrichtung umlaufende Radialnuten oder in Umfangsrichtung umlaufende Radialvorsprünge verzichtet werden kann, die in anderen Lösungen zur axialen Abstützung des Abrollelements beitragen. Um ein besonders einfaches Abrollelement bereitzustellen, weist das Abrollelement in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung zwischen den einander abgewandten Stirnseiten eine zylindrische Form auf. Hierbei ist es bevorzugt, wenn das Abrollelement zwischen den einander abgewandten Stirnseiten durchgehend eine zylindrische Form aufweist. Mithin weist das Abrollelement bei der letztgenannten Ausführungsvariante vorzugsweise keinerlei Durchmesseränderungen auf, lediglich die Stirnseiten sind eventuell abweichend von einer Ebene geformt.
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Um ein besonders gut an die Funktionen innerhalb der Fliehkraftpendelvorrichtung angepasstes Abrollelement zu schaffen, ist das Abrollelement in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung mindestens zweistückig aus einer Rolle zum Abrollen und einer an der Rolle angeordneten Stütze zur Abstützung an dem Stützteil gebildet. Auf diese Weise kann die Rolle gezielt im Hinblick auf deren Funktion, nämlich das Abrollen innerhalb der Führung, gefertigt werden, während auch die Stütze gezielt mit Blick auf die Abstützfunktion an dem Stützteil hergestellt werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung, die auf der vorangehend beschriebenen Ausführungsform basiert, erstreckt sich die Stütze zumindest teilweise entlang der Abrollachse des Abrollelements, um die bereits zuvor erwähnte verringerte Reibung im Bereich der Abrollachse zu erreichen. Alternativ oder ergänzend ist die Stütze in die Rolle eingebracht. So kann die Stütze beispielsweise in die Rolle eingesteckt oder eingepresst sein, wobei die Rolle zu diesem Zweck vorzugsweise eine entsprechende Aussparung aufweisen kann. Hierbei empfiehlt sich insbesondere eine zentrale, durchgehende Aussparung im Bereich der Abrollachse. Alternativ oder ergänzend ist die Stütze ferner stiftförmig ausgebildet, um diese einfach in die Rolle oder eine entsprechende Aufnahme in der Rolle einbringen zu können.
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Um die Fertigung sowie den Aufbau des Abrollelements besonders einfach zu gestalten, steht die Stütze des Abrollelements in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung in zumindest einer axialen Richtung, vorzugsweise in beiden axialen Richtungen, über die Rolle des Abrollelements hervor, wobei dies besonders bevorzugt unter Ausbildung des zuvor erwähnten stirnseitigen Vorsprungs in zumindest einer oder beiden axialen Richtungen erfolgt.
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Grundsätzlich könnte das jeweilige Stützteil der Fliehkraftpendelvorrichtung derart angeordnet sein, dass dieses in die jeweilige Führung in axialer Richtung hervorsteht. Hierdurch kann jedoch die effektive Kontaktfläche zwischen dem Abrollelement und der Führung verringert werden, was zu hohen Flächenpressungen führen kann. Aus diesem Grunde ist das Stützteil oder/und das zweite Stützteil in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung zumindest unmittelbar hinter der Führung angeordnet, so dass das Abrollelement relativ weit in die zugehörige Führung eintauchen kann. Alternativ ist das Stützteil oder/und das zweite Stützteil von der jeweiligen Führung beabstandet, um nicht nur ein Eintauchen des Abrollelements in die jeweilige Führung, sondern vielmehr auch ein Hindurchtauchen durch die Führung bis zu dem jeweiligen Stützteil zu ermöglichen, so dass ein besonders sicheres Abrollen innerhalb der Führung gewährleistet ist. Mit anderen Worten kann das Abrollelement hier über die Führung hinaus hervorstehen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist das Stützteil oder/und das zweite Stützteil einstückig mit dem Pendelmassenabschnitt oder/und zweiten Pendelmassenabschnitt ausgebildet. Alternativ kann das Stützteil oder/und das zweite Stützteil von einem an dem Pendelmassenabschnitt oder/und dem zweiten Pendelmassenabschnitt befestigten Stützblech gebildet sein, um eine gezieltere Fertigung im Hinblick auf die jeweilige Funktion der Bauteile zu gewährleisten, ehe diese zusammengefügt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist das Stützteil, also das Stützteil oder/und das zweite Stützteil, von einer Zunge oder Brücke gebildet. So kann eine solche Zunge oder Brücke beispielsweise durch einfache Stanzbearbeitung oder/und Biegebearbeitung des zuvor erwähnten Stützbleches oder auch des Pendelmassenabschnittes selbst erzeugt werden, wobei die Zunge oder Brücke überdies sicherstellt, dass der Bereich der Führung und das Abrollelement weiterhin über die Aussparungen seitlich der Zunge oder der Brücke einsehbar ist, was die korrekte Montage der Fliehkraftpendelvorrichtung vereinfacht.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendelvorrichtung ist die zuvor erwähnte Zunge oder Brücke zur Ausbildung des Stützteils gegenüber dem jeweiligen Pendelmassenabschnitt oder Stützblech axial versetzt angeordnet, was beispielsweise durch eine entsprechende Biege- oder/und Stanzbearbeitung der Zunge oder Brücke erzielt werden kann. Auf diese Weise kann zum Beispiel die bereits vorangehend erwähnte Beabstandung des Stützteils oder/und des zweiten Stützteils von der jeweiligen Führung ohne großen Aufwand erreicht werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine teilweise Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Fliehkraftpendelvorrichtung in geschnittener Darstellung,
- 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsvariante des Abrollelements in 1 in Alleinstellung,
- 3 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsvariante des Abrollelements in 1 in Alleinstellung und geschnittener Darstellung,
- 4 eine teilweise Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Fliehkraftpendelvorrichtung in geschnittener Darstellung und
- 5 eine Teilansicht in Richtung des Pfeils A in 4.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Fliehkraftpendelvorrichtung 2. In den Figuren sind die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 4, 6, die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 8, 10 und die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen 12, 14 anhand entsprechender Pfeile angedeutet, wobei die Fliehkraftpendelvorrichtung 2 um eine zentrale Drehachse 16 drehbar ist, die sich in den axialen Richtungen 4, 6 erstreckt. Bei den axialen Richtungen 4, 6 wird nachstehend auch von der ersten axialen Richtung 4 und der zweiten axialen Richtung 6 gesprochen.
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Die Fliehkraftpendelvorrichtung weist einen Pendelmassenträger 18 auf. Der Pendelmassenträger 18 ist im Wesentlichen scheiben- oder plattenförmig ausgebildet, in der dargestellten Ausführungsform ringscheibenförmig, wobei sich der Pendelmassenträger 18 im Wesentlichen in eine von den radialen Richtungen 8, 10 aufgespannten Ebene erstreckt. In radialer Richtung 10 innen kann der Pendelmassenträger 18 drehfest mit einem nicht näher dargestellten Bauteil innerhalb des Drehmomentübertragungsweges eines Antriebsstrangs verbunden sein bzw. werden.
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An dem Pendelmassenträger 18 ist mindestens eine Pendelmasse 20 angeordnet. Wenngleich in 1 lediglich eine Pendelmasse 20 gezeigt ist, so sind vorzugsweise zwei oder mehr Pendelmassen 20 an dem Pendelmassenträger angeordnet, wobei die zwei oder mehr Pendelmassen 20 dabei in Umfangsrichtung 12, 14 gleichmäßig verteilt an dem Pendelmassenträger 18 angeordnet sind. Die Pendelmassen sind vorzugsweise nicht im Drehmomentübertragungsweg des Antriebsstrangs angeordnet.
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Die Pendelmasse 20 setzt sich aus einem ersten Pendelmassenabschnitt 22, der in der ersten axialen Richtung 4 neben dem Pendelmassenträger 18 oder zumindest einem Abschnitt desselben angeordnet ist, einem zweiten Pendelmassenabschnitt 24, der in der zweiten axialen Richtung 6 neben dem Pendelmassenträger 18 bzw. einem Abschnitt desselben angeordnet ist, und einer Verbindungseinrichtung 26 zusammen. Der erste Pendelmassenabschnitt 22 und der zweite Pendelmassenabschnitt 24 sind über die Verbindungseinrichtung 26 aneinander befestigt.
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Wie aus 1 ersichtlich, weist die Verbindungseinrichtung 26 mindestens eine sich in axialer Richtung 4, 6 durch eine Aussparung 28 in dem Pendelmassenträger 18 erstreckende Verbindungsstrebe 30 auf, die sowohl in der ersten axialen Richtung 4 als auch in der zweiten axialen Richtung 6 abgestuft ist, um die beiden Pendelmassenabschnitte 22, 24 in einem vorbestimmten axialen Abstand zu halten. Wenngleich in der 1 lediglich eine Verbindungsstrebe 30 gezeigt ist, so ist es bevorzugt, wenn zwei oder mehr Verbindungsstreben 30 vorgesehen sind, die sich durch entsprechende Aussparungen 28 in dem Pendelmassenträger 18 erstrecken. Die Verbindungseinrichtung 26 bzw. deren Verbindungsstrebe 30 und die Aussparungen 28 sind dabei derart ausgebildet, dass die Verbindungseinrichtung 26 den Pendelmassenträger 18 unabhängig von der jeweiligen Position der Pendelmasse 20 relativ zu dem Pendelmassenträger 18 nicht oder allenfalls über ein weicheres Dämpfungsteil berührt.
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Um eine Pendelbewegung der Pendelmasse 20, die im Gegensatz zum Pendelmassenträger 18 nicht im Drehmomentübertragungspfad eines Antriebsstrangs anzuordnen ist, relativ zu dem Pendelmassenträger 18 zu ermöglichen, bei der sich eine Bewegung in Umfangsrichtung 12, 14 mit einer Bewegung in den radialen Richtungen 8, 10 überlagert, ist mindestens ein Abrollelement 32 vorgesehen. Wenngleich in 1 lediglich ein Abrollelement 32 dargestellt ist, so sind vorzugsweise mindestens zwei Abrollelemente 32 der nachstehend näher beschriebenen Art pro Pendelmasse 20 vorgesehen.
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Das Abrollelement 32 weist eine in die erste axiale Richtung 4 weisende erste Stirnseite 34 und eine der ersten Stirnseite 34 abgewandte in die zweite axiale Richtung 6 weisende zweite Stirnseite 36 auf, wobei das Abrollelement 32 zwischen den einander abgewandten Stirnseiten 34, 36 durchgehend eine zylindrische Form und einen konstanten Durchmesser d aufweist. Ein erster Abrollabschnitt 38 des Abrollelements 32 erstreckt sich in bzw. durch eine Führung 40 innerhalb des Pendelmassenträgers 18. Ausgehend von dem ersten Abrollabschnitt 38 erstreckt sich ein zweiter Abrollabschnitt 42 in der axialen Richtung 4 in eine Führung 44 in dem ersten Pendelmassenabschnitt 22. Darüber hinaus erstreckt sich ausgehend von dem ersten Abrollabschnitt 38 ein dritter Abrollabschnitt 46 des Abrollelements 32 in axialer Richtung 6 in eine Führung 48 in dem zweiten Pendelmassenabschnitt 24.
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Die genannten Führungen 40, 44, 48 sind jeweils als Fenster in den Pendelmassenabschnitten 22, 24 bzw. dem Pendelmassenträger 18 ausgebildet. Überdies weist die in Umfangsrichtung 12, 14 langgestreckte Führung 40 in einem mittleren Abschnitt eine Krümmung oder Wölbung in radialer Richtung 8 nach außen auf, wie dies beispielsweise in der später näher beschriebenen 5 angedeutet ist, während die beiden Führungen 44, 48 eine entgegengesetzte Krümmung oder Wölbung in radialer Richtung 10 aufweisen. Man kann hier auch von bohnen- oder nierenförmigen Führungen 40, 44, 48 sprechen, wobei die Führungen 44, 48 eine Orientierung aufweisen, die der Orientierung der Führung 40 entgegengesetzt ist.
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Die Pendelmassenabschnitte 22, 24 sind jeweils scheiben- oder plattenförmig ausgebildet, ähnlich dem Pendelmassenträger 18. Der erste Abrollabschnitt 38, der zweite Abrollabschnitt 42 und der dritte Abrollabschnitt 46 weisen - wie bereits zuvor angedeutet - denselben Durchmesser d auf, zumal das Abrollelement 32 eine durchgehend zylindrische Form zwischen den einander abgewandten Stirnseiten 34, 36 aufweist. Hierbei ist es überdies bevorzugt, wenn es sich dabei auch um eine stetige zylindrische Form handelt, so dass keinerlei Abstufungen in der zylindrischen Form vorgesehen sind. Überdies sind die genannten Abrollabschnitte 38, 42, 46 einstückig miteinander ausgebildet. Aus der 1 ist ferner ersichtlich, dass der erste Abrollabschnitt 38 unmittelbar in bzw. an der Führung 40, der zweite Abrollabschnitt 42 unmittelbar in oder an der Führung 44 und der dritte Abrollabschnitt 46 unmittelbar in oder an der Führung 46 abrollbar oder/und abstützbar ist.
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Das Abrollelement 32 ist sowohl in der ersten axialen Richtung 4 an dem ersten Pendelmassenabschnitt 22 als auch in der zweiten axialen Richtung 6 an dem zweiten Pendelmassenabschnitt 24 abstützbar oder abgestützt. Die erwähnte Abstützung in den einander entgegengesetzten axialen Richtungen 4, 6 erfolgt über die Stirnseite 34 bzw. 36 des Abrollelements 32. So ist die erste Stirnseite 34 des Abrollelements 32 in der ersten axialen Richtung 4 an einem an dem ersten Pendelmassenabschnitt 22 angeordneten ersten Stützteil 50 abstützbar oder abgestützt, wobei das erste Stützteil 50 in axialer Richtung 4 mit der Führung 44 in dem ersten Pendelmassenabschnitt 22 fluchtend angeordnet ist. Entsprechendes gilt für die Abstützung in der zweiten axialen Richtung 6. So ist die zweite Stirnseite 36 des Abrollelements 32 in der der ersten axialen Richtung 4 entgegengesetzten zweiten axialen Richtung 6 an einem an dem zweiten Pendelmassenabschnitt 24 angeordneten zweiten Stützteil 52 abstützbar oder abgestützt. Das zweite Stützteil 52 ist in axialer Richtung 6 mit der Führung 48 in dem zweiten Pendelmassenabschnitt 24 fluchtend angeordnet.
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Das erste Stützteil 50 ist von der Führung 44 in dem ersten Pendelmassenabschnitt 22 in axialer Richtung 4 beabstandet angeordnet, wie dies anhand des Abstandes a angedeutet ist. Ein ähnlicher Abstand a ist auch in axialer Richtung 6 zwischen der Führung 48 in dem zweiten Pendelmassenabschnitt 24 und dem zweiten Stützteil 52 vorgesehen. Durch diese Axialabstände a ist sichergestellt, dass das Abrollelement 32 nicht nur in die beiden Führungen 44, 48 eintauchen kann, vielmehr kann es sich auch darüber hinaus auf die dem Pendelmassenträger 18 abgewandte Seite des jeweiligen Pendelmassenabschnitts 22 bzw. 24 und somit durch die genannte Führung 44 bzw. 48 erstrecken. Sinngemäß sind die Stützteile 50 bzw. 52 in axialer Richtung 4 bzw. 6 mittelbar hinter der jeweils zugeordneten Führung 44 bzw. 48 angeordnet. Wenngleich diese Ausführungsvariante bevorzugt ist, so könnte das Stützteil 50 bzw. 52 jedoch auch in axialer Richtung 4 bzw. 6 unmittelbar hinter der jeweils zugeordneten Führung 44 bzw. 48 angeordnet sein.
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Grundsätzlich könnten das erste und zweite Stützteil 50, 52 einstückig mit dem ersten Pendelmassenabschnitt 22 bzw. dem zweiten Pendelmassenabschnitt 24 ausgebildet sein, indem beispielsweise ein entsprechend verformter Abschnitt des jeweiligen Pendelmassenabschnitts 22 bzw. 24 hinter der jeweiligen Führung 44 bzw. 48 angeordnet wäre. In der dargestellten Ausführungsform sind die beiden Stützteile 50, 52 jedoch von einem zunächst separat ausgebildeten Stützblech bzw. einem Abschnitt desselben gebildet. Nichtsdestotrotz gelten die nachstehenden Ausführungen in entsprechender Weise auch für einstückig mit den Pendelmassenabschnitten ausgebildete Stützteile.
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So ist ein erstes Stützblech 54 an der dem Pendelmassenträger 18 abgewandten Seite des ersten Pendelmassenabschnitts 22 befestigt. Als Befestigung dient hier in vorteilhafter Weise auch die bereits zuvor erwähnte Verbindungsstrebe 30. Während das erste Stützblech 54 zur Befestigung an dem ersten Pendelmassenabschnitt 22 direkt an der Seite des Pendelmassenabschnitts 22 anliegt, ist der das erste Stützteil 50 ausbildende Abschnitt des ersten Stützblechs 54 derart verformt, dass dieser gegenüber dem ersten Pendelmassenabschnitt 22 und den verbliebenen Abschnitten des ersten Stützblechs 54 in axialer Richtung 4 versetzt angeordnet ist, um den zuvor erwähnten Abstand a zu erzeugen. Dies gilt in entsprechender Weise für das zweite Stützteil 52, das als Abschnitt eines zweiten Stützblechs 56 ausgebildet ist, wobei das zweite Stützblech 56 über die Verbindungsstrebe 30 der Verbindungseinrichtung 26 an der dem Pendelmassenträger 18 abgewandten Seite des zweiten Pendelmassenabschnitts 24 befestigt ist, wobei der das zweite Stützteil 52 ausbildende Abschnitt des zweiten Stützblechs 56 gegenüber sowohl dem zweiten Pendelmassenabschnitt 24 als auch dem Rest des zweiten Stützblechs 56 in axialer Richtung 6 versetzt angeordnet ist, um den zuvor erwähnten Abstand a gegenüber der Führung 48 zu erzielen. Wenngleich erst später unter Bezugnahme auf die 4 und 5 näher beschrieben, so können die Stützteile 50 und 52 vorzugsweise von einer Zunge oder Brücke gebildet sein.
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Die erste Stirnseite 34 des Abrollelements 32 und das der ersten Stirnseite 34 zugeordnete erste Stützteil 50 sind derart geformt, dass die erste Stirnseite 34 allenfalls teilweise, vorzugsweise zu weniger als 50 %, besonders bevorzugt weniger als 95 %, an dem ersten Stützteil so abstützbar oder abgestützt ist. In entsprechender Weise ist die zweite Stirnseite 36 des Abrollelements 32 und das der zweiten Stirnseite 36 zugeordnete zweite Stützteil 52 derart geformt, dass die zweite Stirnseite 36 allenfalls teilweise, vorzugsweise zu weniger als 50 %, besonders bevorzugt weniger als 95 %, an dem zweiten Stützteil 52 abstützbar oder abgestützt ist. Unter der ersten Stirnseite 34 ist dabei vorzugsweise eine Fläche zu verstehen, die einer Projektion des zweiten Abrollabschnitts 42 oder/und des in axialer Richtung 4 über die Führung 44 hervorstehenden Abschnitts in axialer Richtung 4 auf eine Radialebene entspricht. In ähnlicher Weise ist unter der zweiten Stirnseite 36 vorzugsweise eine Fläche zu verstehen, die einer Projektion des dritten Abrollabschnitts 46 oder/und des in axialer Richtung 6 über die Führung 48 hervorstehenden Abschnitts in axialer Richtung 6 auf eine Radialebene entspricht.
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Überdies ist es bevorzugt, wenn die einander zugeordneten Stirnseiten 34 bzw. 36 und Stützteile 50 bzw. 52 derart geformt sind, dass die Stirnseiten 34 bzw. 36 unabhängig von der Relativanordnung des Abrollelements 32 und des jeweiligen Stützteils 50 bzw. 52 zueinander allenfalls teilweise an dem zugehörigen Stützteil 50 bzw. 52 abgestützt ist. Dies umfasst insbesondere auch Relativanordnungen, bei denen die in 1 angedeutete Abrollachse 58 während des Betriebes und aufgrund eines gewissen Spiels innerhalb der Führungen 40, 44, 48 verkippt. Die genannte Abrollachse 58 kann auch als Längsachse des im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Abrollelements 32 bezeichnet werden.
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In der ersten Ausführungsvariante des Abrollelements 32 gemäß 1 wird dies dadurch erreicht, dass sowohl die erste Stirnseite 34 als auch die zweite Stirnseite 36 in der ersten axialen Richtung 4 bzw. der zweiten axialen Richtung 6 hervorgewölbt ist. So sind bei der ersten Ausführungsvariante nach 1 die erste Stirnseite 34 und die zweite Stirnseite 36 jeweils in der Art einer Kugelkalotte bzw. eines Kugelabschnitts ausgebildet, um zusammen mit der der jeweiligen Stirnseite 34 bzw. 36 zugewandten Seite des zugeordneten Stützteils 50 bzw. 52 eine möglichst geringe Kontaktfläche zu erzielen, was letztlich zu einer Reduzierung der Reibung sowie einem geringeren Verschleiß und einer besseren Funktionalität führt. Hierbei sind die Stirnseiten 34 bzw. 36 vorzugsweise derart geformt, dass es zu einer punktuellen Anlage oder Abstützung kommt.
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Eine zweite Ausführungsvariante des Abrollelements 32 zur Verwendung in der Fliehkraftpendelvorrichtung 2 nach 1 ist in 2 gezeigt. Hier sind die erste Stirnseite 34 und die zweite Stirnseite 36 in der Art eines Kegels oder Spitzkegels ausgebildet, um eine punktuelle Abstützung an dem jeweils zugeordneten Stützteil 50 bzw. 52 zu bewirken. Alternativ können die Stirnseiten 34, 36 jedoch auch in der Art eines Kegelstumpfes ausgebildet sein.
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Eine dritte Ausführungsvariante des Abrollelements 32 zur Verwendung in der Fliehkraftpendelvorrichtung 2 nach 1 ist in 3 dargestellt. So weist das Abrollelement 32 in der Ausführungsvariante nach 3 einen in die erste axiale Richtung 4 hervorstehenden ersten stirnseitigen Vorsprung 60 und einen in die zweite axiale Richtung 6 hervorstehenden zweiten stirnseitigen Vorsprung 62 auf. Die beiden stirnseitigen Vorsprünge 60, 62 können dabei wieder die bereits zuvor unter 1 und 2 beschriebene Form aufweisen, wobei in 3 die Form einer Kugelkalotte gezeigt ist.
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Auch ist in der dritten Ausführungsvariante nach 3 das Abrollelement 32 zweistückig aus einer zylindrischen Rolle 64 zum Abrollen und einer an der Rolle 64 angeordneten Stütze 66 zur Abstützung an den beiden Stützteilen 50, 52 gebildet. Genauer gesagt ist die Stütze 66 stiftförmig ausgebildet und in eine in axialer Richtung 4, 6 durchgehende Aussparung 68 der Rolle 64 eingebracht. Diese Aussparung 68 erstreckt sich entlang der Abrollachse 58 der Rolle 64, so dass sich auch die Stütze 66 entlang der Abrollachse 58 erstreckt. Auch ist aus 3 ersichtlich, dass die stiftförmige Stütze 66 in der ersten axialen Richtung 4 unter Ausbildung des ersten stirnseitigen Vorsprungs 60 über die im Übrigen eben ausgebildete erste Stirnseite der Rolle 64 hervorsteht. Ebenso steht die stiftförmige Stütze 66 in der zweiten axialen Richtung 6 über die im Übrigen eben ausgebildete Stirnseite 36 unter Ausbildung des zweiten stirnseitigen Vorsprungs 62 hervor. Mithin bilden die in axiale Richtung 4 weisende Seite der Rolle 64 und der erste stirnseitige Vorsprung 60 gemeinsam die erste Stirnseite 34, während die in axiale Richtung 6 weisende Seite der Rolle 64 und der zweite stirnseitige Vorsprung 62 die zweite Stirnseite 36 des Abrollelements 32 ausbilden.
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Alle drei in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsvarianten des Abrollelements 32 haben überdies die Gemeinsamkeit, dass die erste Stirnseite 34 im Bereich der Abrollachse 58 am weitesten in der ersten axialen Richtung 4 hervorsteht, um eine axiale Abstützung im Bereich der Abrollachse 58 zu bewirken, während die zweite Stirnseite 36 im Bereich der Abrollachse 58 am weitesten in der zweiten axialen Richtung 6 hervorsteht, um auch dort eine axiale Abstützung im Bereich der Abrollachse 58 zu ermöglichen. Beides ist zwar nicht zwingend erforderlich, führt jedoch zu einer weniger stark ausgeprägten Relativbewegung im Kontaktbereich während des Betriebes der Fliehkraftpendelvorrichtung, wodurch der Verschleiß weiter reduziert und die Funktionalität der Fliehkraftpendelvorrichtung weiter erhöht werden kann.
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Die 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform einer Fliehkraftpendelvorrichtung 2, die im Wesentlichen der Ausführungsform nach den 1 bis 3 entspricht, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt.
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Wie bereits vorangehend angedeutet, sind die beiden Stützteile 50 und 52 bei der zweiten Ausführungsform nach den 4 und 5 von Zungen gebildet. Genauer gesagt sind die Stützteile 50, 52 von Blechzungen gebildet, die aus dem ersten bzw. zweiten Stützblech 54, 56 herausgestanzt und gegenüber den verbliebenen Abschnitten der Stützbleche 54 bzw. 56 in axiale Richtung 4 bzw. 6 versetzt wurden, um den zuvor erwähnten Abstand a zu erzielen. Die Breite b der Stützzunge ist dabei vorzugsweise kleiner als der Durchmesser d des Abrollelements 32. Wie in 5 angedeutet, können die beiden Stützteile 50, 52 jedoch auch in der Form einer Brücke oder Blechbrücke ausgebildet sein, die im Gegensatz zu einer Blechzunge nicht nur einseitig, sondern vielmehr beidseitig einen Stoffzusammenhalt mit dem jeweiligen Stützblech 54, 56 aufweist, was in 5 anhand der gestrichelten Linien angedeutet ist.
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Diese zweite Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Abrollelement 32 selbst nach Anbringung der beiden Stützteile 50, 52 weiterhin sichtbar ist, was eine ordnungsgemäße Montage vereinfacht. Überdies kann durch die relativ kleinbauende Zunge bzw. Brücke bereits eine derart kleine Kontaktfläche mit den Stirnseiten 34, 36 des Abrollelements 32 erzielt werden, dass grundsätzlich auch Stirnseiten 34, 36 infrage kommen, die eben ausgebildet sind bzw. sich in einer Radialebene erstrecken, ohne dass diese die zuvor erwähnte Wölbung oder die zuvor erwähnten stirnseitigen Vorsprünge 60, 62 aufweisen. Nichtsdestotrotz ist es - wie in 4 gezeigt - bevorzugt, wenn die zungen- oder brückenförmige Stützteile 50, 52 mit hervorgewölbten Stirnseiten 34, 36 oder stirnseitigen Vorsprüngen 60, 62 aufseiten des Abrollelements 32 kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Fliehkraftpendelvorrichtung
- 4
- erste axiale Richtung
- 6
- zweite axiale Richtung
- 8
- radiale Richtung
- 10
- radiale Richtung
- 12
- Umfangsrichtung
- 14
- Umfangsrichtung
- 16
- Drehachse
- 18
- Pendelmassenträger
- 20
- Pendelmasse
- 22
- erster Pendelmassenabschnitt
- 24
- zweiter Pendelmassenabschnitt
- 26
- Verbindungseinrichtung
- 28
- Aussparung
- 30
- Verbindungsstrebe
- 32
- Abrollelement
- 34
- erste Stirnseite
- 36
- zweite Stirnseite
- 38
- erster Abrollabschnitt
- 40
- Führung
- 42
- zweiter Abrollabschnitt
- 44
- Führung
- 46
- dritter Abrollabschnitt
- 48
- Führung
- 50
- erstes Stützteil
- 52
- zweites Stützteil
- 54
- erstes Stützblech
- 56
- zweites Stützblech
- 58
- Abrollachse
- 60
- erster stirnseitiger Vorsprung
- 62
- zweiter stirnseitiger Vorsprung
- 64
- Rolle
- 66
- Stütze
- 68
- Aussparung
- a
- Abstand
- b
- Breite
- d
- Durchmesser
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014210667 A1 [0003]
- DE 102018001236 A1 [0003]