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Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel mit wenigstens einer Pendelmasse und einem Pendelflansch, wobei die Pendelmasse an dem Pendelflansch angeordnet ist, wobei wenigstens ein Führungsmittel vorgesehen ist, das ausgebildet ist, die Pendelmasse in einer Pendelbewegung an dem Pendelflansch zu führen.
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Aus der
DE 10 2011 013 232 A1 ist ein Fliehkraftpendel mit einem Pendelflansch und einem beidseitig des Pendelflanschs mittels in einem bogenförmigen Ausschnitt des Pendelflanschs aufgenommenen Abstandsbolzens befestigten Pendelmassen bekannt, wobei eine Bewegung des Pendelmassenpaars mittels eines Anschlags begrenzt ist. Der Abstandsbolzen weist hierbei eine Dämpfungsanordnung auf, die ein Dämpfungselement und einen Ring umfasst, der das Dämpfungselement umfasst. Der Ring ist ausgelegt, gegen eine Ausschnittskontur des Ausschnitts anzuschlagen. Durch die metallische Materialkombination von Ring und Pendelflansch führt das Anschlagen des Rings an der Ausschnittskontur des Pendelflanschs zu einer deutlich wahrnehmbaren Geräuschbildung, ferner können sich hierbei Metallpartikel vom Ring und/oder Pendelflansch ablösen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Fliehkraftpendel bereitzustellen, das insbesondere bei niedrigen Drehzahlen ein verbessertes Geräuschverhalten aufweist.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Fliehkraftpendel dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Fliehkraftpendel wenigstens eine Pendelmasse und einen Pendelflansch umfasst, wobei die Pendelmasse an dem Pendelflansch angeordnet ist, wobei wenigstens ein Führungsmittel vorgesehen ist, das ausgebildet ist, die Pendelmasse in einer Pendelbewegung an dem Pendelflansch zu führen, wobei der Pendelflansch wenigstens eine Halteeinrichtung umfasst, die ausgebildet ist, die Pendelmasse an dem Pendelflansch zu fixieren und eine Pendelbewegung der Pendelmasse zumindest teilweise zu verhindern.
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Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die Pendelmasse durch die Halteeinrichtung in seinem Pendelvorgang blockiert ist und somit bei niedrigen Drehzahlen das Anschlagen des Abstandsbolzens an einer Ausschnittskontur im Pendelflansch und folglich eine entsprechende Geräuschentwicklung vermieden wird. Somit ist das Fliehkraftpendel insgesamt geräuschärmer, so dass der Fahrkomfort in einem Kraftfahrzeug mit solch einem Fliehkraftpendel erhöht ist.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Halteeinrichtung eine Grenzdrehzahl auf, wobei unterhalb der Grenzdrehzahl die Halteeinrichtung die Pendelmassen am Pendelflansch fixiert und bei Überschreiten der Grenzdrehzahl die Fixierung der Pendelmassen aufhebt und eine Bewegung der Pendelmassen freigibt. Auf diese Weise kann das Anschlagen der Pendelmassen unterhalb der Grenzdrehzahl vermieden und somit das Geräuschverhalten des Fliehkraftpendels verbessert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Halteeinrichtung zumindest teilweise zwischen dem Pendelflansch und dem Abstandsbolzen angeordnet. Auf diese Weise kann ein besonders kompaktes Fliehkraftpendel bereitgestellt werden
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In einer weiteren Ausführungsform ist in der Pendelmasse und/oder in dem Pendelflansch ein Ausschnitt vorgesehen, wobei der Ausschnitt zumindest teilweise bogenförmig ausgestaltet ist und wobei die Halteeinrichtung in Umfangsrichtung in mittiger Lage des Ausschnitts angeordnet ist. Auf diese Weise kann bei niedrigen Drehzahlen der Abstandsbolzen besonders gut durch die Halteeinrichtung fixiert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Halteeinrichtung zumindest einen Steg, der mit einem festen Ende mit dem Pendelflansch verbunden ist und wobei an einem freien Ende des Stegs eine Haltefläche vorgesehen ist, wobei die Haltefläche derart geformt ist, dass die Haltefläche eine Bewegung des Abstandsbolzens in Umfangsrichtung zumindest teilweise blockiert. Auf diese Weise wird eine Halteeinrichtung bereitgestellt, die auf einfache Weise, beispielsweise mittels eines Stanzverfahrens zusammen mit dem Pendelflansch kostengünstig hergestellt werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Halteeinrichtung eine Verspanneinrichtung auf, wobei die Verspanneinrichtung den Abstandsbolzen mit dem Pendelflansch in radialer Richtung verspannt. Auf diese Weise wird eine besonderes gute Fixierung des Abstandsbolzens und somit eine gute Blockierung der Pendelbewegung bei niedrigen Drehzahlen erreicht.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Verspanneinrichtung wenigstens ein Anpresselement auf. Die Haltefläche ist vorzugsweise zumindest teilweise korrespondierend zu dem Anpresselement ausgebildet. Diese Ausgestaltung gewährleistet eine einfache Blockierung in Umfangsrichtung und verhindert eine Pendelbewegung der Pendelmassen trotz Verspannung durch die Halteeinrichtung.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Verspanneinrichtung ein Federelement. Das Federelement ist zwischen dem Anpresselement und dem Abstandsbolzen zumindest teilweise angeordnet. Das Federelement ist ausgebildet, das Anpresselement an die Haltefläche zu drücken, um eine Pendelbewegung der Pendelmassen in Umfangsrichtung des Pendelflanschs zumindest teilweise zu blockieren.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Verspanneinrichtung ein Führungselement. Das Führungselement ist an seinem ersten Längsende mit dem Anpresselement verbunden. Das Anpresselement ist dabei vorzugsweise quer zum Führungselement angeordnet. Auf diese Weise kann eine einfache Führung des Anpresselements beim Lösen der Halteeinrichtung gewährleistet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Abstandsbolzen eine korrespondierend zum Führungselement ausgebildete Öffnung, wobei die Öffnung zumindest teilweise das Führungselement aufnimmt. Auf diese Weise kann eine einfache Führung durch den Abstandsbolzen gewährleistet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Halteeinrichtung eine Zusatzmasse, die mit dem Anpresselement verbunden ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass auch bei einer hohen Federkraft des Federelements zum Anpressen des Anpresselements an die Haltefläche eine hinreichend starke Gegenkraft zu der Anpresskraft auch bei niedrigen Drehzahlen bereitgestellt werden kann, um die Halteeinrichtung bei niedrigen Drehzahlen zu lösen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzmasse ist an einem zweiten Längsende des Führungselements angeordnet und mit dem Führungselement verbunden. Der Abstandsbolzen ist zwischen der Zusatzmasse und dem Anpresselement angeordnet. Dadurch kann eine besonders gute und mechanisch stabile Kopplung zwischen Zusatzmasse und Anpresselement bereitgestellt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Federelement eine Ringfeder oder eine Radialwellfeder oder eine Spiralfeder oder eine Blattfeder. Alternativ ist das Federelement ringförmig ausgebildet und umgreift den Abstandsbolzen oder das Führungselement zumindest teilweise umfangsseitig. Diese Ausgestaltungen haben sich als besonders wartungsarm herausgestellt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei werden gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Fliehkraftpendels in einem ersten Betriebszustand in einer ersten Ausführungsform;
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2 einen Längsschnitt durch das in 1 gezeigte Fliehkraftpendel;
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3 einen Querschnitt durch das in 1 und 2 gezeigte Fliehkraftpendel;
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4 einen Querschnitt durch einen Abstandsbolzen des in den 1 bis 3 gezeigten Fliehkraftpendels im ersten Betriebszustand des Fliehkraftpendels;
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5 einen Querschnitt durch den in den 1 bis 3 gezeigten Abstandsbolzen in einem zweiten Betriebszustand des Fliehkraftpendels;
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6 eine perspektivische Ansicht des in den 1 bis 3 gezeigten Fliehkraftpendels in einem zweiten Betriebszustand;
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7 einen Querschnitt durch das in 6 gezeigte Fliehkraftpendel;
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8 einen Querschnitt durch das in den 6 und 7 gezeigte Fliehkraftpendel in einer zweiten Position des Abstandsbolzens;
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9 eine perspektivische Darstellung des in den 1 bis 8 gezeigten Fliehkraftpendels in einer zweiten Ausführungsform;
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10 einen Querschnitt durch das in 9 gezeigte Fliehkraftpendel;
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11 eine perspektivische Ansicht des in den 1 bis 8 gezeigten Fliehkraftpendels in einer dritten Ausführungsform;
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12 einen Querschnitt durch das in 11 gezeigte Fliehkraftpendel;
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13 einen Ausschnitt einer Draufsicht auf ein Fliehkraftpendel gemäß einer vierten Ausführungsform;
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14 eine perspektivische Teilansicht auf das in 13 gezeigte Fliehkraftpendel;
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15 eine vergrößerte Draufsicht auf das in 13 und 14 gezeigte Fliehkraftpendel;
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16 einen Ausschnitt auf eine Draufsicht auf das in 13 gezeigte Fliehkraftpendel in einem zweiten Betriebszustand;
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17 eine vergrößerte Ansicht der in 16 gezeigten Draufsicht;
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18 eine perspektivische Teilansicht auf das in den 16 und 17 gezeigte Fliehkraftpendel;
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19 eine perspektivische Ansicht des in den 16 bis 18 gezeigten Fliehkraftpendels;
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20 eine teiltransparente Ansicht des in 19 gezeigten Fliehkraftpendels;
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21 eine Draufsicht auf ein Fliehkraftpendel gemäß einer fünften Ausführungsform;
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22 und 23 perspektivische Ansichten des in 21 gezeigten Fliehkraftpendels im ersten Betriebszustand;
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24 eine Draufsicht auf das in 21 gezeigte Fliehkraftpendel in einem zweiten Betriebszustand; und
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25 eine perspektivische Ansicht des in 24 gezeigten Fliehkraftpendels.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fliehkraftpendels 10 einer ersten Ausführungsform in einem ersten Betriebszustand. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das in 1 gezeigte Fliehkraftpendel 10. 3 zeigt einen Querschnitt durch das in den 1 und 2 gezeigte Fliehkraftpendel 10. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Abstandsbolzen 15 des Fliehkraftpendels 10 im ersten Betriebszustand des Fliehkraftpendels 10. 5 zeigt einen Querschnitt durch den in den 1 bis 3 gezeigten Abstandsbolzen 15 in einem zweiten Betriebszustand. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Fliehkraftpendels 10 in einem zweiten Betriebszustand und 7 zeigt einen Querschnitt durch das in 6 gezeigte Fliehkraftpendel 10. 8 zeigt einen Querschnitt durch das in den 1 bis 7 gezeigte Fliehkraftpendel zu einem Anschlagzeitpunkt. Nachfolgend sollen die 1 bis 8 gemeinsam erläutert werden. Dabei werden gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Das Fliehkraftpendel 10 umfasst eine Drehachse 20, um die das Fliehkraftpendel 10 drehbar ist. Das Fliehkraftpendel 10 umfasst einen Pendelflansch 25, an dem beidseitig zwei Pendelmassen 30, 35 angeordnet sind. Für eine deutlichere Veranschaulichung ist in den 1 und 6 zu der gezeigten ersten Pendelmasse 30, die rückseitig in den 1 und 6 dargestellt ist, die zweite Pendelmasse 35 nur strichliert angedeutet. Die Pendelmassen 30, 35 sind über mehrere Abstandsbolzen 15 verbunden. Die Pendelmassen 30, 35, die somit paarweise beidseitig des Pendelflanschs 25 angeordnet sind, führen bei einer schwankenden Drehmomenteinleitung in den Pendelflansch 25 eine zeitliche nachhinkende Pendelbewegung in Umfangsrichtung durch und gleichen dadurch das eingeleitete Drehmoment zumindest aus. In der Pendelbewegung werden die Pendelmassen 30, 35 durch Pendelrollen 45 geführt. Zur Führung ist als Führungsmittel jeweils eine Ausnehmung 51 in den Pendelmassen 30, 35 und ein erster Ausschnitt 50 in dem Pendelflansch 25 vorgesehen, der überlappend zu den Ausnehmungen 51 angeordnet ist. Der erste Ausschnitt 50 weist dabei eine nierenförmige Ausgestaltung auf. Die Pendelrolle 45 erstreckt sich dabei durch den ersten Ausschnitt 50 und die beiden Ausnehmungen 51. Die Pendelmassen 30, 35 werden dabei in Abhängigkeit der Konturen des ersten Ausschnitts 50 und der Ausnehmung 51 durch die Pendelrolle 45 geführt.
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Ferner weist der Pendelflansch 25 einen zweiten Ausschnitt 55 auf, durch den der Abstandsbolzen 15 geführt ist. Der zweite Ausschnitt 55 ist dabei radial nach außen hin offen und weist eine beispielhafte schmetterlingsförmige Ausschnittskontur 60 auf. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Ausschnittskontur 60 des zweiten Ausschnitts 55 andersartig ausgebildet ist. Auch kann der zweite Ausschnitt 55 radial nach außen hin geschlossen sein.
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Ferner umfasst das Fliehkraftpendel 10 eine Halteeinrichtung 65, die ausgebildet ist, den Abstandsbolzen 15 in einem ersten Betriebszustand, wie in 1 bis 4 gezeigt, in einer definierten Position zu fixieren, um ein Pendeln der Pendelmassen 30, 35 zu verhindern. Die Halteeinrichtung 65 umfasst einen Steg 70, der mit einem festen Ende 75 mit dem Pendelflansch 25 verbunden ist. An einem freien Ende 80 des Stegs 70 ist eine Einbuchtung 85 als Haltefläche angeordnet. Die Einbuchtung 85 ist dabei teilkreisförmig ausgebildet. Selbstverständlich kann die Einbuchtung 85 als Haltefläche auch geometrisch andersartig ausgebildet sein. So ist beispielsweise denkbar, dass die Haltefläche eben und somit geradlinig ausgebildet ist. Wesentlich bei der geometrischen Gestaltung der Haltefläche ist, dass die Haltefläche (auch in einer Weiterführung 89) eine Bewegungskurve 88 des Abstandsbolzens 15 schneidet. Die Halteeinrichtung 65 umfasst ferner eine Verspanneinrichtung 86, die teilweise zwischen dem Abstandsbolzen 15 und dem Pendelflansch 25 angeordnet ist, und den Abstandsbolzen 15 mit dem Pendelflansch an dem Steg 70 im ersten Betriebszustand verspannt. Direkt an den Steg 70 grenzt ein Teilabschnitt 87 der Ausschnittskontur 60 an. Der Teilabschnitt 87 ist dabei radial innenliegend zu der Einbuchtung 85 angeordnet.
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Der Abstandsbolzen 15 umfasst eine Längsachse 95, die parallel zu der Drehachse 20 des Fliehkraftpendels 10 ausgerichtet ist. Der Abstandsbolzen 15 ist zylinderförmig ausgebildet ist. Der Abstandsbolzen 15 weist an den beiden Längsenden jeweils einen Befestigungsabschnitt 105 auf. Die Befestigungsabschnitte 105 greifen in Öffnungen 110 der Pendelmassen 30, 35 ein und sind mit den Pendelmassen 30, 35 am jeweiligen Längsende formschlüssig verbunden. Zwischen den beiden Befestigungsabschnitten 105 ist ein breiter als die Befestigungsabschnitte 105 ausgebildeter Beabstandungsabschnitt 115 vorgesehen. Der Beabstandungsabschnitt 115 ist dabei zylindrisch ausgebildet. An einer äußeren Umfangsfläche des Beabstandungsabschnitts 115 ist das Verspannelement 86 angeordnet. Die Verspanneinrichtung 86 umfasst ein Federelement 125 und ein als Anpresselement ausgebildetes Ringelement 130. Das Federelement 125 ist dabei zwischen dem Ringelement 130 und dem Beabstandungsabschnitt 115 angeordnet. Das Federelement 125 ist in einem unbelastetem Zustand ringförmig ausgebildet und weist einen viskoelastischen Werkstoff auf.
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In einem ersten Betriebszustand, wie in den 1 bis 4 gezeigt, steht oder rotiert das Fliehkraftpendel 10 mit einer geringen Drehzahl unter einer je nach Auslegung des Fiehkraftpendels 10 vordefinierten Grenzdrehzahl n_Grenz. Die Grenzdrehzahl n_Grenz kann beispielweise 1000 Umdrehungen pro Minute betragen. Alternativ kann n_Grenz auch 800 Umdrehungen pro Minute oder 600 Umdrehungen pro Minute betragen. Selbstverständlich sind auch andere Grenzdrehzahlen n_Grenz denkbar. Im ersten Betriebszustand drückt das Federelement 125 das Ringelement 130 in die Einbuchtung 85 und verspannt somit den Abstandsbolzen 15 gegenüber dem Pendelflansch 25. Die Einbuchtung 85 ist dabei korrespondierend zu einer äußeren Umfangsfläche 90 des Ringelements 130 ausgebildet. Durch das Federelement 125 wird eine Anpresskraft FA bereitgestellt, mit der das Ringelement 130 in die Einbuchtung 85 gepresst wird. Durch die teilkreisförmige Ausgestaltung der Einbuchtung 85 ist für eine Pendelbewegung der Pendelmassen 30, 35 in Umfangsrichtung eine zusätzliche Kraft notwenig, durch die das Federelement 125 zusätzlich verspannt und ein Herausrollen des Ringelements 130 aus der Einbuchtung zusätzlich verhindert wird. Durch die Fixierung der Pendelmassen 30, 35 wird ein Anschlagen des Abstandsbolzens 15 bei niedrigen Drehzahlen unterhalb der Grenzdrehzahl n_Grenz an der Ausschnittskontur 60 vermieden. Dadurch kann insgesamt das Geräuschverhalten des Fliehkraftpendels 10 verbessert werden.
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Mit einer Rotation des Fliehkraftpendels 10 um die Drehachse 20 wirkt auf das Ringelement 130 und das Federelement 125 eine Fliehkraft FF radial nach außen hin. Die Pendelmassen 30, 35 befinden sich dabei in einer mittigen Position und können aufgrund der geometrischen Ausgestaltung des ersten Ausschnitts 50 und der Ausnehmungen 51 in der Ausführungsform in ihrer radial am außenliegendesten Position nicht weiter in Umfangsrichtung bewegt werden. Bei Überschreiten der Grenzdrehzahl n_Grenz wird durch die Fliehkraft FF die Anpresskraft FA des Federelements 125 aufgehoben, so dass das Ringelement 130 mit steigender Drehzahl den Kontakt zur Einbuchtung 85 verliert und somit das Ringelement 130 von der Einbuchtung 85 abhebt. Dabei geht das Ringelement von einer zentrischen Anordnung zu der Längsachse 95 des Abstandsbolzens 15 in eine exzentrische Anordnung über. Ist die Fliehkraft FF größer als die Anpresskraft FA, wird der Abstandsbolzen 15 durch die Halteeinrichtung 65 nicht mehr fixiert und die Pendelmassen 30, 35 sind dann in ihrer Bewegung in Umfangsrichtung freigegeben. Dadurch können die Pendelmassen 30, 35 ihre übliche Pendelbewegung geführt durch die Pendelrollen 45 zum Ausgleich von Drehmomentschwankungen eines am Fliehkraftpendel 10 angeschlossenen Verbrennungsmotors durchführen.
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Ferner kann die Verspanneinrichtung 86 auch bei hohen Drehmomentschwankungen ein Anschlagen, wie in 8 gezeigt, des Ringelements 130 an der Ausschnittskontur 60 wirksam durch ein seitliches Einfedern des Federelements 125 abfedern und somit die Betriebsgeräusche des Fliehkraftpendels 10 wirksam auch bei einem Anschlagen reduzieren.
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Das Federelement 125 ist in der Ausführungsform ringförmig ausgestaltet und weist einen viskoelastischen Werkstoff auf. Selbstverständlich sind auch andere elastische Werkstoffe oder andersartige geometrische Formen für das Federelement 125 denkbar. Das Ringelement 130 ist als geschlossener Ring ausgebildet. Das Ringelement 130 weist dabei einen Federstahl als Werkstoff auf. Selbstverständlich sind auch andere Werkstoffe denkbar. Wesentlich dabei ist jedoch, dass das Ringelement 130 ausreichend Masse aufweist, um bei einer vordefinierten Grenzdrehzahl n_Grenz die Anpresskraft FA mit der auf das Ringelement 130 wirkenden Fliehkraft FF aufzuheben.
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9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fliehkraftpendels 200 in einer zweiten Ausführungsform. 10 zeigt einen Querschnitt durch das in 9 gezeigte Fliehkraftpendel. Das Fliehkraftpendel 200 ist im Wesentlichen identisch zu dem in den 1 bis 8 gezeigten Fliehkraftpendel 10 ausgebildet.
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Abweichend dazu weist jedoch die Verspanneinrichtung 86 ein Federelement 205 auf, das als Spiralfeder ausgebildet ist. Das Federelement 205 stellt dabei die Anpresskraft FA bereit und drückt das Ringelement 130 an die Einbuchtung 85 der Halteeinrichtung 65. Die Funktionsweise ist dabei identisch zu der in den 1 bis 8 gezeigten Halteeinrichtung 65, so dass bei einem Überschreiten der Grenzdrehzahl n_Grenz, bei der die Fliehkraft auf das Ringelement 130 größer ist als die Anpresskraft FA, das Federelement 205 radial nach außen gedrückt wird und der Abstandsbolzen 15 sich frei im zweiten Ausschnitt 55 bewegen kann.
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11 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fliehkraftpendels 300 in einer dritten Ausführungsform. 12 zeigt einen Querschnitt durch das in 11 gezeigte Fliehkraftpendel 300. Das Fliehkraftpendel 300 ist im Wesentlichen identisch zu dem in den 1 bis 10 gezeigten Fliehkraftpendel 10, 200 ausgebildet.
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Abweichend weist die Verspanneinrichtung 86 ein als Radialwellfeder ausgebildetes Federelement 305 auf. Das Federelement 305 kann entweder geschlitzt oder geschlossen ausgebildet sein. Die Funktionsweise der Halteeinrichtung 65 entspricht der in den 1 bis 10 erläuterten Funktionsweise der Halteeinrichtung 65.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Halteeinrichtung 65 nicht nur, wie in den Figuren gezeigt, mittig in dem zweiten Ausschnitt 55, sondern auch zur Mitte versetzt angeordnet sein kann. Vorteilhaft ist dabei, wenn die Anordnung der Halteeinrichtung 65 in Umfangsrichtung mit der Ausrichtung des Abstandsbolzens 15, wenn sich die Pendelmassen 30, 35 in ihrer radial äußersten Position befinden, überlappt. Dadurch wird ein Verkippen der Verspanneinrichtung 86 vermieden.
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Ferner kann das Verspannelement 86 auch andersartig ausgebildet sein. Dabei ist auch eine asymmetrische Ausgestaltung der Verspanneinrichtung 86 zu der Längsachse des Abstandsbolzens 15 denkbar.
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Des Weiteren kann der Steg 80 sowohl in seiner geometrischen Ausgestaltung, als auch als in einer Position am Pendelflansch 25 variiert werden. Auch kann auf die Einbuchtung 85 und/oder den Steg 70 verzichtet werden. Alternativ kann die Einbuchtung 85 eine andere als die gezeigte teilkreisförmige Ausgestaltung aufweisen.
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13 zeigt einen Ausschnitt einer Draufsicht auf ein Fliehkraftpendel 400 gemäß einer vierten Ausführungsform. 14 zeigt eine perspektivische Teilansicht auf das in 13 gezeigte Fliehkraftpendel 400. 15 zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf das in 13 und 14 gezeigte Fliehkraftpendel 400. 16 zeigt einen Ausschnitt auf eine Draufsicht auf das in 13 gezeigte Fliehkraftpendel 400 in einem zweiten Betriebszustand. 17 zeigt eine vergrößerte Ansicht der in 16 gezeigten Draufsicht. 18 zeigt eine perspektivische Teilansicht auf das in den 16 und 17 gezeigte Fliehkraftpendel 400. 19 zeigt eine perspektivische Ansicht des in den 16 bis 18 gezeigten Fliehkraftpendels 400. 20 zeigt eine teiltransparente Ansicht des in 19 gezeigten Fliehkraftpendels 400. Die 13 bis 20 sollen gemeinsam erläutert werden.
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Das Fliehkraftpendel 400 ist im Wesentlichen ähnlich zu den in den 1 bis 12 gezeigten Fliehkraftpendel 10, 200 ausgebildet. Abweichend dazu weist die Halteeinrichtung 65 eine andersartig ausgebildete Verspanneinrichtung 405 auf. Die Verspanneinrichtung 405 ist an einem Abstandsbolzen 410 angeordnet. Der Abstandsbolzen 410 umfasst einen Beabstandungsabschnitt 415, der zwischen den beiden Pendelmassen 30, 35 angeordnet ist und die beiden Pendelmassen 30, 35 voneinander beabstandet. Der Beabstandungsabschnitt 415 weist somit wenigstens eine axiale Breite des Pendelflanschs 25 auf. In axialer Richtung erstrecken sich von dem Beabstandungsabschnitt 415 je zwei Befestigungsabschnitte 420 weg. Die Befestigungsabschnitte 420 dienen dazu, die Pendelmassen 30, 35 am Beabstandungsabschnitt 415 zu fixieren. Dies kann insbesondere mittels einer Nietverbindung erfolgen. Die Halteeinrichtung 401 weist in dem Beabstandungsabschnitt 415 der Abstandsbolzen 410 eine Öffnung 425 auf. Die Öffnung 425 erstreckt sich radial von innen nach außen und ist beispielhaft als Durchgangsöffnung ausgebildet.
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Die Verspanneinrichtung 405 umfasst ein Anpresselement 430 und ein Führungselement 435. Das Führungselement 435 ist dabei beispielhaft zylindrisch ausgebildet und ist mit einem ersten Längsende 440 mit dem Anpresselement 430 verbunden. Das Anpresselement 430 weist einen beispielhaften quadratischen Querschnitt auf. Ferner erstreckt sich das Anpresselement 430 in der Ausführungsform über die gesamte axiale Breite der beiden Pendelmassen 30, 35 und des Pendelflanschs 25. Das Anpresselement 430 ist dabei parallel zu der Drehachse 20 angeordnet. Das Führungselement 435 und das Anpresselement 430 sind somit T-förmig und quer zueinander angeordnet. Selbstverständlich wäre eine andere Anordnung des Anpresselements 430 zu dem Führungselement 435 denkbar. An einem zweiten Längsende 445 greift das Führungselement 435 in den ersten Betriebszustand, also wenn die n Drehzahl < n_Grenz ist, in die Öffnung 425 des Abstandsbolzens 410 ein. Zwischen dem Anpresselement 430 und dem Abstandsbolzen 410 wird das Führungselement 435 umfangsseitig durch ein Federelement 450 umgriffen. Das Federelement 450 ist in der Ausführungsform als Spiralfeder ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass das Federelement 450 andersartig ausgebildet ist. Das Federelement 450 verspannt das Anpresselement 430 gegenüber den Abstandsbolzen 410. Dadurch wird das Anpresselement 430 in die Einbuchtung 85 <am Steg> radial von außen nach innen gepresst, wobei die Einbuchtung 85 in dem Pendelflansch 25 korrespondierend zu dem Anpresselement 430 ausgebildet ist.
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Um eine Verdrehung des Anpresselements 430 gegenüber dem Abstandsbolzen 410 zu vermeiden, weisen die Pendelmassen 30, 35 jeweils einen Führungsausbruch 455 auf. Der Führungsausbruch 455 weist zwei in Umfangsrichtung liegende Seitenflächen 470, 475 auf, die als Führungsflächen 460, 465 dienen. Die Führungsflächen 460, 465 liegen an den jeweils zugewandten Seitenflächen 470, 475 des Anpresselements 430 an. Die Führungsflächen 460, 465 führen bei einer Relativbewegung des Anpresselements 430 gegenüber dem Abstandsbolzen 410 das Anpresselement 430 und sorgen dafür, dass das Anpresselement 430 sich nicht verdreht. Auf diese Weise wird vermieden, dass bei einem abermaligen Festlegen der Pendelmassen 30, 35 durch die Halteeinrichtung 65 das Anpresselement 430 sich nicht verdrehen kann.
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An dem Steg 70 ist an dem freien Ende 80 des Stegs 70 die rechteckförmig ausgestaltete Einbuchtung 85 vorgesehen. Die Einbuchtung 85 weist dabei den ihr zugewandten Querschnitt des Anpresselements 430 auf, um das Anpresselement 430 aufnehmen zu können und eine Bewegung in Umfangsrichtung der Pendelmassen 30, 35 beziehungsweise des Anpresselements 430 an dem Steg 70 zu blockieren. Alternativ zu der gezeigten rechteckförmigen Ausgestaltung des Anpresselements 430 beziehungsweise der Einbuchtung 85 ist auch denkbar, dass das Anpresselement 430 beziehungsweise die korrespondierend ausgebildete Einbuchtung 480 einen andersartigen Querschnitt aufweist. So ist beispielsweise denkbar, dass das Anpresselement 430 bzw. die Einbuchtung 85 kreisförmig, polygonförmig, ellipsenförmig oder dreieckig ausgebildet ist.
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Im ersten Betriebszustand bei einer Drehzahl n unterhalb der Grenzdrehzahl n_Grenz drückt das Federelement 450 das Anpresselement 430 in die Einbuchtung 85. Das Führungselement 435 weist dabei eine radiale Erstreckung auf, dass auch im eingepressten Zustand des Einpresselements 430 in die Einbuchung 85 zweites Längsende 445 des Führungselements 430 in der Öffnung 425 des Abstandsbolzens 410 eingreift. Auf diese Weise wird eine stabile Festlegung der Pendelmassen 30, 35 unterhalb der Grenzdrehzahl n_Grenz gewährleistet werden.
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Durch die rechteckförmige Ausgestaltung des Anpresselements 430 kann das Anpresselement 430 eine besonders große Masse aufweisen. Rotiert das Fliehkraftpendel 400, so erzeugt das Anpresselement 430 eine gegenüber in den 1 bis 12 gezeigten Ausführungsform erhöhte Zentrifugalkraft. Dies hat zur Folge, dass bei gleicher Federstärke des Federelements 450 zu der in den 1 bis 12 gezeigten Ausführungsformen die Halteeinrichtung 401 bei einer niedrigeren Grenzdrehzahl n_Grenz öffnet und die Blockierung der Pendelmassen 30, 35 aufhebt.
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Es ist jedoch Ziel, dass die Grenzdrehzahl n_Grenz zu der in den 1 bis 12 gezeigten Ausführungsformen von Fliehkraftpendeln konstant gehalten werden soll, so kann das Federelement 450 verstärkt ausgeführt werden, so dass das Federelement 450 eine erhöhte Anpresskraft FA zum Anpressen des Anpresselements 430 in die Einbuchtung 480 bereitstellt. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass bei niedrigeren Drehzahlen mit hohen Drehmomentschwankungen wirksam das Lösen der Halteeinrichtung 401 vermieden wird.
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Bei Überschreiten der Grenzdrehzahl n_Grenz im zweiten Betriebszustand (vgl. 16 bis 20) wirken auf das Führungselement 435 und das Anpresselement 430 die Fliehkraft FF, die größer ist als die durch das Federelement 450 bereitgestellte Federkraft FA. Dadurch werden das Führungselement 435 und das Anpresselement 430 radial nach außen gedrückt. Bei Überschreiten der Grenzdrehzahl n_Grenz ist dabei die Fliehkraft FF so groß, dass das Federelement 450 so weit gestaucht wird, dass das Anpresselement 430 die Einbuchtung 85 vollständig radial nach außen hin verlässt. Wird gleichzeitig ein schwankendes Drehmoment in den Pendelflansch 25 eingeleitet, so können nun die Pendelmassen 30, 35 ihre übliche Pendelbewegung zum Dämpfen der Drehmomentschwankungen durchführen.
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In der Ausführungsform ist die Einbuchtung 85 am freien Ende des Stegs 70 angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass auf den Steg 70 verzichtet wird und die Einbuchtung 85 direkt in die Ausschnittskontur 60 des zweiten Ausschnitts 55 integriert ist.
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21 zeigt eine Draufsicht auf ein Fliehkraftpendel 500 gemäß einer fünften Ausführungsform. 22 und 23 zeigen perspektivische Ansichten des in 21 gezeigten Fliehkraftpendels 500 im ersten Betriebszustand. 24 zeigt eine Draufsicht auf das in 21 gezeigte Fliehkraftpendel 500 in einem zweiten Betriebszustand und 25 zeigt eine perspektivische Ansicht des in 24 gezeigten Fliehkraftpendels 500.
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Das Fliehkraftpendel 500 ist im Wesentlichen identisch zu dem in den 13 bis 20 ausgebildeten Fliehkraftpendel 400 aufgebaut. Abweichend dazu weist die Halteeinrichtung 65 ein als Blattfeder ausgebildetes Federelement 505 auf. Das Federelement 505 weist dabei die gleiche Funktionsweise wie in den 13 bis 20 beschrieben auf. Das Federelement 505 weist zwei Federelementteile 510, 515 auf. Dabei ist je ein Federelementteil 510, 515 in je einer Pendelmasse 30, 35 angeordnet. Die Federelementteile 510, 515 sind symmetrisch zum Pendelflansch 25 ausgebildet. Dabei weist das Federelementteil 510, 515 an den freien Enden 80 jeweils einen Anlageabschnitt 520, 525 auf. Zwischen den beiden Anlageabschnitten 520, 525 ist ein Federabschnitt 530 angeordnet. Der Federabschnitt 530 ist bogenförmig ausgebildet und verläuft in Richtung dem Pendelflansch 25. An den jeweils freien Enden des Federelementteils 510, 515 ist auf der zum Pendelflansch 25 zugewandten Seite eine Lasche 535 vorgesehen. Die Lasche 535 erstreckt sich dabei radial nach außen hin und sorgt dafür, dass das Federelementteil 510, 515 nicht aus der Pendelmasse 30, 35 in axialer Richtung herausrutschen kann. Der Federabschnitt 530 liegt an dem Anpresselement 430 radial außenseitig an und drückt das Anpresselement 430 radial nach innen.
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Um das Federelement 505 in den Pendelmassen 30, 35 zu fixieren, ist eine Federöffnung 540 jeweils in einer Pendelmasse 30, 35 vorgesehen. Die Federöffnung 540 geht dabei radial nach innen hin in den Führungsausbruch 455 über. Zusammen bilden der Führungsausbruch 455 und die Führungsöffnung 540 eine T-förmig ausgestaltete Öffnung in den Pendelmassen 30, 35 aus. Die Federöffnung 540 verläuft im Wesentlichen in Umfangsrichtung. Sie ist symmetrisch zu einer radial nach außen hin verlaufenden Bewegungsachse 545 des Führungselements 435 angeordnet. Die Federöffnung 540 weist dabei eine flügelartige Ausgestaltung auf, wobei die Federöffnung 540 von der Führungsachse 545 in Umfangsrichtung weg hin verjüngt. Somit ist die Federöffnung 540 an der Führungsachse 545 in radialer Richtung breiter ausgebildet als an den von der Führungsachse 545 beabstandeten Enden der Federöffnung 540. Im Bereich der Führungsachse 545 ist der Federabschnitt 530 angeordnet. Beabstandet in Umfangsrichtung von der Führungsachse 545 sind jeweils die Anlageabschnitte 525, 520 angeordnet. Ferner weist die Federöffnung 540 zwei radial nach innen ragende Ausbuchtungen 550, 555 an einer radial äußeren angeordneten Seitenfläche 560 auf. Die Ausbuchtungen 550, 555 sind etwa radial gegenüberliegend zu den Führungsflächen 460, 465 des Führungsausbruchs 455 angeordnet. Die Ausbuchtungen 550, 555 dienen dazu, das Federelement 505 beim Einfedern zuverlässig abzustützen. Dabei sind die Ausbuchtungen 550, 555 derart ausgestaltet, dass bei Überschreitung der Grenzdrehzahl n_Grenz beim Übergang vom ersten Betriebszustand zum zweiten Betriebszustand und somit bei einem Lösen der Halteeinrichtung 401 die Anlageabschnitte 520, 525 flächig an der Seitenfläche 560 und an den Ausbuchtungen 550, 555 anliegen, um so die in das Federelement 505 über den Federabschnitt 530 eingebrachten F zuverlässig abzustützen und eine Beschädigung des Federelements 505 zu vermeiden.
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Zusammen bilden der Führungsausbruch 455 und die Führungsöffnung(?) 540 eine tischförmig ausgestaltete Öffnung in den Pendelmassen 30, 35 aus.
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Um die Grenzdrehzahl n_Grenz zusätzlich zu niedrigeren Drehzahlen absenken zu können ist zwischen den beiden Pendelmassen 30, 35 radial außenseitig an dem zweiten Längsende 445 des Führungselements 435 eine Zusatzmasse 560 vorgesehen. Die Zusatzmasse 560 weist in axialer Richtung einer Breite auf, die im Wesentlichen der Breite des Pendelflanschs 25 entspricht. In radialer Richtung wird radial innenseitig die Zusatzmasse 560 durch den Abstandsbolzen 410 zumindest teilweise begrenzt. Radial außenseitig wird die Zusatzmasse 560 nur durch die Bauraumkonturen des Fliehkraftpendels 500 begrenzt. In Umfangsrichtung erstreckt sich die Zusatzmasse 560 derartig, dass die Zusatzmasse 560 bei einer Pendelbewegung der Pendelmassen 30, 35 im zweiten Betriebszustand nicht an dem Pendelflansch 25 anschlägt. Die Zusatzmasse 560 weist eine Öffnung 565 auf, die ausgebildet ist, das zweite Längsende 445 aufzunehmen. Dabei kann beispielsweise die Zusatzmasse 560 mittels einer Pressverbindung mit dem zweiten Längsende 445 des Führungselements 535 verbunden sein. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Zusatzmasse andersartig mit dem zweiten Führungselement 535 verbunden ist. Somit ist der Abstandsbolzen radial zwischen den Anpresselement 430 und der Zusatzmasse 560 angeordnet. Durch die Zusatzmasse 560 wird auch bei sehr niedrigen Drehzahlen eine Fliehkraft FF bereit gestellt, die bei Überschreitung der Grenzdrehzahl n_Grenz die Anpresskraft FA des Federelements 505 aufhebt bzw. größer ist. Dadurch wird das Anpresselement 530 bei niedrigen Drehzahlen bereits aus der Einbuchtung 85 gezogen und so die Verriegelung zwischen dem Anpresselement 430 und der Einbuchtung 85 aufgehoben. Dadurch kann beim schwankenden Drehmoment dieses in gewohnter Weise durch das Fliehkraftpendel 500 gedämpft werden. Insbesondere kann mittels der Zusatzmasse 560 die Grenzdrehzahl n_Grenz, bei der die Halteeinrichtung 65 die Pendelmassen 30, 35 freigibt weiter als in den 1 bis 12 beschrieben, beispielsweise auf 400 Umdrehungen pro Minute, abgesenkt werden. Selbstverständlich ist eine Absenkung der Grenzdrehzahl n_Grenz auf eine andere Drehzahl denkbar.
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In der Ausführungsform ist das Führungselement 435 mit dem Anpresselement 430 einteilig und materialeinheitlich verbunden. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass das Anpresselement 430 eine Öffnung ausweist um das Führungselement 435 aufzunehmen. Dabei kann beispielsweise auch das Führungselement 435 einteilig und materialeinheitlich mit der Zusatzmasse 560 verbunden sein. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass das Anpresselement 530, das Führungselement 535 und die Zusatzmasse 560 dreiteilig ausgebildet sind und diese mittels einer kraftschlüssigen Verbindung verbunden sind.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Federöffnung 540 und der Führungsausbruch 455 beispielhaft ausgebildet sind. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass in der Gestaltung des Anpresselements 430 beziehungsweise des Federelements 505 die Federöffnung 540 und der Führungsausbruch 455 andersartig ausgestaltet sind.
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Auch ist denkbar, dass bei einem Verzicht auf den Steg 70 die Haltefläche 85 radial innenseitig in der Ausschnittskontur 60 integriert ist.
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Auch ist denkbar, dass das Federelement 125 das Ringelement 130 direkt mit der Ausschnittskontur 60 verspannt und somit auf den Steg 70 und die Einbuchtung 85 verzichtet wird, so dass ein besonders kostengünstig herstellbares Fliehkraftpendel 10, 200, 300 bereitgestellt werden kann.
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In der Ausführungsform wird das Pendeln der Pendelmassen 30, 35 ausschließlich durch die am mittleren Abstandsbolzen 15 von drei vorgesehenen Abstandsbolzen 15 vorgesehene Halteeinrichtung 65 blockiert. Selbstverständlich kann sowohl die Anzahl der Abstandsbolzen 15 als auch die Anordnung der Halteeinrichtung 65 in Anzahl als auch Anordnung variiert werden.
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Auch ist denkbar, dass bei der in den 1 bis 20 gezeigten Ausführungsformen der Halteeinrichtung 65 die Zusatzmasse 560 vorgesehen ist. Die Zusatzmasse kann beispielsweise als Materialverstärkung an dem als Anpresselement ausgebildeten Ringelement 130 vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fliehkraftpendel
- 15
- Abstandsbolzen
- 20
- Drehachse
- 25
- Pendelflansch
- 30
- Erste Pendelmasse
- 35
- Zweite Pendelmasse
- 45
- Pendelrolle
- 50
- Erster Ausschnitt
- 51
- Ausnehmung der Pendelmasse
- 55
- Zweiter Ausschnitt
- 60
- Ausschnittskontur
- 65
- Halteeinrichtung
- 70
- Steg
- 75
- Festes Ende
- 80
- Freies Ende
- 85
- Einbuchtung
- 86
- Verspanneinrichtung
- 87
- Teilabschnitt der Ausschnittskontur
- 88
- Bewegungskurve
- 89
- Weiterführung
- 90
- Umfangskontur
- 95
- Längsachse des Abstandsbolzens
- 105
- Befestigungsabschnitt
- 110
- Öffnung
- 115
- Beabstandungsabschnitt
- 120
- Dämpfungselement
- 125
- Federelement
- 130
- Ringelement (Anpresselement)
- 200
- Fliehkraftpendel
- 205
- Federelement
- 300
- Fliehkraftpendel
- 305
- Federelement
- 400
- Fliehkraftpendel
- 405
- Verspanneinrichtung
- 410
- Abstandsbolzen
- 415
- Beabstandungsabschnitt
- 420
- Befestigungsabschnitt
- 425
- Öffnung
- 430
- Anpresselement
- 435
- Führungselement
- 440
- Erste Längsende
- 445
- Zweites Längsende
- 450
- Federelement
- 455
- Führungsausbruch
- 460
- Erste Führungsfläche
- 465
- Zweite Führungsfläche
- 470
- Erste Seitenfläche
- 475
- Zweite Seitenfläche
- 500
- Fliehkraftpendel
- 505
- Federelement
- 510
- Erstes Federelementteil
- 515
- Zweites Federelementteil
- 520
- Anlageabschnitt
- 525
- Anlageabschnitt
- 530
- Federabschnitt
- 535
- Lasche
- 540
- Federöffnung
- 545
- Führungsachse
- 550
- Ausbuchtung
- 555
- Ausbuchtung
- 560
- Zusatzmasse
- 565
- Öffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011013232 A1 [0002]