Fliehkraftpendel
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Fliehkraftpendel, das in einer Umgebung eines flüssigen Schmiermittels angeordnet ist.
Ein Fliehkraftpendel umfasst einen Pendelflansch und eine Pendelmasse. Der Pendel- flansch ist um eine Drehachse drehbar gelagert und üblicherweise drehmomentschlüssig mit einem Element verbunden, das in einem Antriebsstrang Drehmoment überträgt. Die Pendelmasse ist in der Drehebene verschiebbar an dem Pendelflansch angebracht, wobei eine Verschiebung in Umfangsrichtung mit einer Veränderung des Abstands des Massenschwerpunkts der Pendelmasse von der Drehachse verbunden ist. Dadurch wirkt das Fliehkraftpendel wie ein kurzzeitiger Energiespeicher, um Dreh- ungleichförmigkeiten des Pendelflanschs um die Drehachse zu tilgen. Das Fliehkraftpendel kann insbesondere in einem Antriebsstrang an Bord eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Häufig ist das Fliehkraftpendel Teil einer Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment, wobei die Einrichtung noch weitere Elemente umfasst, beispielsweise eine Reibkupplung, einen Federdämpfer oder ein Zweimassenschwungrad. Sowohl das Fliehkraftpendel als auch eines der anderen Elemente kann Teile aufweisen, die gegeneinander beweglich gelagert sind. Diese Teile können mittels eines Schmiermittels geschmiert und/oder gekühlt werden, wobei das Schmiermittel im Bereich der Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment aufgenommen sein kann.
In einer Ausführungsform ist ein Schmiersystem vorgesehen, das das Schmiermittel über ein System von Kanälen mittels einer Pumpe oder einer anderen aktiven Einrich- tung befördert. Insbesondere in einer kompakt aufgebauten Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment, die außer dem Fliehkraftpendel noch weitere Elemente umfasst, kann der Strom von kühlender oder schmierender Flüssigkeit durch das Fliehkraftpendel, insbesondere dem Pendelflansch, behindert sein. Ein Element der Ein-
richtung kann dadurch unzureichend gekühlt werden oder eine Schmierung eines der Elemente kann unterdimensioniert sein.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Fliehkraftpendel zum Einsatz in Verbindung mit einem Zirkulationssystem für Flüssigkeiten bereitzustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Fliehkraftpendels und einer Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder. Ein Fliehkraftpendel umfasst einen Pendelflansch, der um eine Drehachse drehbar gelagert ist, und eine Pendelmasse, die in einem radial äußeren Bereich des Pendel- flanschs in der Drehebene verschiebbar angebracht ist. In einem radial inneren Bereich des Pendelflanschs ist eine Flüssigkeitszuführung angebracht. Dabei ist der Pendelflansch dazu eingerichtet, Flüssigkeit, die aus der Zuführung austritt, in radialer oder axialer Richtung weiterzuleiten.
Durch die geometrische Gestaltung des Pendelflanschs zum Zweck der Leitung der Flüssigkeit kann ein Element im Bereich des Fliehkraftpendels, das zwangsgekühlt oder zwangsgeschmiert werden muss, beispielsweise eine Reibkupplung, ein Pendel, ein Tilger oder ein Federdämpfer, in verbesserter Weise mit Flüssigkeit aus der Zuführung versorgt werden. Die Flüssigkeit kann insbesondere ein Öl oder einen anderen flüssigen Schmierstoff umfassen. Insbesondere im Zusammenspiel mit einem hydraulischen Element, das mittels der Flüssigkeit betätigt werden kann, ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft einsetzbar.
In einer Ausführungsform wird die Flüssigkeit in Richtung der Pendelmasse weitergeleitet. Die Pendelmasse kann so verbessert von der Flüssigkeit umströmt werden, um einen kühlenden oder schmierenden Effekt auszuüben. Die Flüssigkeit kann auch in Richtung eines weiteren Elements im Bereich des Fliehkraftpendels weitergeleitet werden, wodurch insbesondere ein kompakter oder integrierter Aufbau einer Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment möglich ist.
In einer Ausführungsform liegt der Pendelflansch axial an einem weiteren Element an und weist eine Sicke auf, wobei die Sicke zusammen mit dem weiteren Element einen
radialen Kanal bildet. Ein bekannter, ebener Pendelflansch kann durch das Vorsehen der Sicke auf einfache Weise dazu ausgebildet werden, den radialen Kanal zu bilden, um die Flüssigkeit in radialer Richtung weiterzuleiten. Dadurch kann insbesondere die Pendelmasse verbessert mit Flüssigkeit versorgt werden. Die Sicke kann auf einfa- che, rasche und kostengünstige Weise in den Pendelflansch eingebracht werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Fliehkraftpendel eine Nabe, an der der Pendelflansch befestigt ist, wobei ein Abschnitt der Nabe die Sicke abdeckt. Dadurch kann sowohl eine belastungsfeste als auch effiziente Ausbildung des radialen Kanals am Fliehkraftpendel realisiert sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Pendelflansch an seiner radial inneren Begrenzung axial ausgestellt und der ausgestellte Bereich liegt im Austrittsbereich der Zuführung, um aus der Zuführung austretende Flüssigkeit aufzunehmen. So kann auf einfache Weise die Flüssigkeit gesammelt und gerichtet werden, um sie in axialer oder radialer Richtung weiterzuleiten. Gegenüber einem bekannten Pendelflansch können nur geringe Änderungen erforderlich sein, sodass das Fliehkraftpendel mit geringem herstellungstechnischen Aufwand bereitgestellt werden kann. In noch einer weiteren Ausführungsform umfasst das Fliehkraftpendel ein Nabe, an der der Pendelflansch befestigt ist, wobei die Nabe eine axiale Ausnehmung zum Durchtritt von weitergeleiteter Flüssigkeit umfasst. Insbesondere bei einer axialen Anordnung mehrerer Elemente in einer Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment können andere Elemente als das Fliehkraftpendel in verbesserter Weise mit Flüssig- keit versorgt werden.
In noch einer weiteren Ausführungsform kann der Pendelflansch eine axiale Ausnehmung zum Durchtritt von weitergeleiteter Flüssigkeit umfassen. Das Fliehkraftpendel kann eine Nabe umfassen, an der der Pendelflansch befestigt ist, wobei die Zuführung eine koaxiale Ausnehmung und einen radialen Durchbruch in der Nabe umfasst. Der Austritt der Zuführung kann auf diese Weise bezüglich des Pendelflanschs stillstehen, sodass die austretende Flüssigkeit in verbesserter Weise durch ein Element am Pendelflansch weitergeleitet werden kann.
In einer anderen Ausführungsform ist das Fliehkraftpendel gegenüber der Zuführung drehbar gelagert. Dabei kann die Zuführung einfach ausgeführt sein und das Fliehkraftpendel kann dazu eingerichtet sein, an einer oder mehreren Stellen auf einem Umfang um die Drehachse Flüssigkeit, die aus der Zuführung austritt, umzuleiten.
Das Fliehkraftpendel kann einen weiteren Pendelflansch umfassen, wobei die Pendelmasse axial zwischen den beiden Pendelflanschen angebracht ist. Insbesondere bei dieser Ausführungsform kann ein radial innenliegender Endabschnitt eines der Pendelflansche in verbesserter Weise ausgebildet werden, um aus der Zuführung austretende Flüssigkeit umzuleiten oder weiterzuleiten.
Der Pendelflansch kann axial an einem weiteren Element des Fliehkraftpendel anliegen, wobei sich der Pendelflansch weiter radial nach innen erstreckt als das weitere Element und der radial innere Bereich des Pendelflansch im Austrittsbereich der Zuführung liegt, um aus der Zuführung austretende Flüssigkeit aufzunehmen. Diese Ausführungsform kann besonders einfach aufzubauen sein, sodass die oben beschriebene, verbesserte Wirkung des Weiterleitens der Flüssigkeit einfach und kostengünstig realisiert sein kann.
Eine Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment umfasst das oben beschriebene Fliehkraftpendel sowie optional wenigstens eines von einer Reibkupplung, einem Pendel, einem Tilger, einem Federdämpfer und einem Zweimassenschwungrad. Weitere Elemente können ebenfalls umfasst sein. Die Elemente können mit dem Flieh- kraftpendel platzsparend oder hochintegriert ausgeführt sein, wobei die Kühl- oder Schmierwirkung der Flüssigkeit an Elementen der Einrichtung bereitgestellt sein kann.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben. Dabei zeigen:
Figur 1 ein Flieh kraftpendel und
Figuren 2 bis 4 weitere Ausführungsformen eines Pendelflanschs am Flieh kraftpendel von Figur 1 .
Figur 1 zeigt ein Fliehkraftpendel 100, das insbesondere Teil einer Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment sein kann. Das Fliehkraftpendel 100 und gegebenenfalls weitere Elemente der Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment sind um eine Drehachse 105 drehbar gelagert. Dabei umfasst das Fliehkraftpendel 100 wenigstens einen Pendelflansch 1 10 und eine Pendelmasse 1 15. In der dargestellten Ausführungsform ist noch ein zweiter Pendelflansch 120 vorgesehen, wobei die Pendelmasse 1 15 axial zwischen den Pendelflanschen 1 10 und 120 angebracht ist. Die Pendelmasse 1 15 ist in einer Drehebene um die Drehachse 105 mittels einer Pendelrolle 125 verschiebbar gelagert. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Pendelmasse 1 15 mehrere axial angeordnete Bleche, wobei auch andere Ausführungsformen möglich sind. Insbesondere kann die Pendelmassel 15 auch nur an einem Pendelflansch 1 10 verschiebbar angebracht sein. In diesem Fall können Abschnitte der Pendelmasse 1 15 auf unterschiedlichen axialen Seiten des Pendelflanschs 1 10 vorgese- hen sein.
In der dargestellten, exemplarischen Ausführungsform umfasst das Fliehkraftpendel 100 ferner eine Nabe 130, mit der der Pendelflansch 1 10 und vorliegend auch der weitere Pendelflansch 120 drehmomentschlüssig verbunden ist. Die Nabe 130 liegt abschnittsweise axial am Pendelflansch 1 10 an, wobei an Stelle der Nabe 130 auch ein anderes Element des Fliehkraftpendels 100 am Pendelflansch 1 10 axial anliegen kann. Zur Verbindung ist in der dargestellten Ausführungsform eine Niete 135 vorgesehen. Während die Pendelmasse 1 15 in einem radial äußeren Bereich des Pendelflanschs 1 10 liegt, insbesondere radial außerhalb der Befestigungsstelle mit der Niete 135, ist in einem radial inneren Bereich, insbesondere radial innerhalb der Befestigungsstelle mit der Niete 135, eine Zuführung 140 für Flüssigkeit vorgesehen. Die Flüssigkeit kann insbesondere ein Schmiermittel, beispielsweise Öl umfassen.
Bevorzugterweise ist die Zuführung 140 Teil eines Kühl- oder Schmiersystems, das eine Pumpeinrichtung umfasst.
Der Pendelflansch 1 10 ist geometrisch derart gestaltet, dass Flüssigkeit, die aus der Zuführung 140 austritt, in radialer oder axialer Richtung weitergeleitet wird. Dadurch kann die Flüssigkeit zu vorbestimmten Punkten am Fliehkraftpendel 100 oder einem benachbarten Element an der Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment weiter-
geleitet werden. In der dargestellten Ausführungsform weist die Nabe 130 eine axiale Ausnehmung 145 auf, um aus der Zuführung 140 austretende Flüssigkeit axial in Richtung eines weiteren Elements der Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment durchtreten zu lassen.
Unabhängig von Vorhandensein und Ausprägung der Ausnehmung 130 weist der Pendelflansch 1 10 vorzugsweise eine Sicke 150 auf, die in radialer Richtung verläuft. Die Sicke 150 wird in einer Ausführungsform in axialer Richtung durch einen Abschnitt der Nabe 130 abgedeckt; in einer anderen Ausführungsform kann die Sicke 150 je- doch auch durch ein anderes Element abgedeckt werden, insbesondere durch den weiteren Pendelflansch 120, oder unabgedeckt bleiben. Die Sicke bildet einen Kanal zum Durchtritt radialen von Flüssigkeit, insbesondere in Richtung der Pendelmasse 1 15 oder der Pendelrolle 125. Verschleiß, Geräuschemission oder Erwärmung in diesem Bereich können durch die zielgerichtet radial nach außen geförderte Flüssigkeit reduziert werden.
In der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich der Pendelflansch 1 10 radial weiter nach innen als das Bauelement, an dem der Pendelflansch 1 10 axial anliegt, in diesem Fall ein Abschnitt der Nabe 130. Dabei läuft der Pendelflansch 1 10 vorzugsweise radial gerade aus und ist nicht gekröpft. Zwischen dem innersten Abschnitt des Pen- delflanschs 1 10 und einem axial benachbarten Element, vorliegend einem weiteren Abschnitt der Nabe 130, ist eine Art Tasche gebildet, in der sich aus der Zuführung 140 austretende Flüssigkeit sammeln kann. Begünstigt durch Fliehkraft des sich um die Drehachse 105 drehenden Fliehkraftpendels 100 wird die Flüssigkeit aus der Ta- sehe durch den radialen Kanal befördert, der hier hauptsächlich durch die oben erläuterte Sicke 150 gebildet ist. In anderen Ausführungsformen kann ein radialer Kanal auch auf andere Weise gebildet sein, beispielsweise durch eine entsprechende Ausnehmung in einem Abschnitt der Nabe 130. Es kann auch ein axialer Kanal durch Flüssigkeit aus der Tasche gespeist werden.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Pendelflanschs 1 10 am Fliehkraftpendel 100 von Figur 1 . Hier ist der Pendelflansch 1 10 im Bereich einer radial inneren Begrenzung axial gekröpft oder axial ausgestellt, sodass ein ausgestellter Bereich 205 im Bereich der Zuführung 140 (nicht dargestellt) liegt. Aus der Zuführung 140 austre-
tende Flüssigkeit kann sich so in verbesserter Weise zwischen dem ausgestellten Bereich 205 und einem axial am Pendelflansch 1 10 anliegenden Element, hier einem Abschnitt der Nabe 130, sammeln und von dort weitertransportiert werden. In der dargestellten Ausführungsform erfolgt der Transport der Flüssigkeit lediglich über die axi- ale Ausnehmung 145 in der Nabe 130, in anderen Ausführungsformen kann der Weitertransport auch anderweitig erfolgen, insbesondere auch in anderen Richtungen.
Figur 3 zeigt noch eine weitere Ausführungsform des Pendelflanschs 1 10 auf der Basis der Ausführungsform von Figur 2. Hier umfasst die Zuführung 140 eine koaxiale Ausnehmung 305 in der Nabe 130 sowie eine radiale Ausnehmung 310. Frische Flüssigkeit wird durch das oben erwähnte System in die Ausnehmung 305 gefördert und kann von dort aus durch die radiale Ausnehmung 310 austreten. In der vorliegenden Ausführungsform liegt der ausgestellte Bereich 205 in der Austrittsrichtung, sodass die Flüssigkeit durch den ausgestellten Bereich 205 gestaut bzw. umgeleitet werden kann. Der ausgestellte Bereich 205 bildet unter dem Einfluss von Fliehkraft sozusagen eine Flüssigkeitstasche.
Figur 4 zeigt noch eine weitere Ausführungsform des Pendelflanschs 1 10 an einem Fliehkraftpendel 100. Abweichend von den oben beschriebenen Ausführungsformen ist hier der zweite Pendelflansch 120 mittels der Niete 135 an der Nabe 130 angebracht und der erste Pendelflansch 1 10 mittels einer weiteren Niete 405 am zweiten Pendelflansch 120. An seiner radial inneren Begrenzung oder allgemein in einem radial inneren Bereich ist der Pendelflansch 1 10 axial ausgestellt, sodass sich zwischen dem ausgestellten Bereich 205 und einem axial angrenzenden Element, vorliegend dem weiteren Pendelflansch 120, Flüssigkeit anstauen kann, die aus der Zuführung 140 (nicht dargestellt) austritt. Im Pendelflansch 120 ist eine axiale Ausnehmung oder ein axialer Durchbruch 410 vorgesehen, um die angestaute Flüssigkeit in axialer Richtung abzuleiten. Die in den unterschiedlichen Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen sind miteinander kombinierbar. Dabei ist stets der Pendelflansch 1 10 geometrisch so geformt, dass Flüssigkeit, die aus der Zuführung 140 austritt, in radialer oder axialer Richtung weitergeleitet wird, um eine Kühlung oder Schmierung zu ermöglichen oder zu verbessern. Insbesondere kann die Flüssigkeit in einen radial äußeren Bereich des
Fliehkraftpendels 100 weitergeleitet werden, wo bewegliche Elemente des Fliehkraftpendels 100 gekühlt oder geschmiert werden.
Bezugszeichenliste
100 Fliehkraftpendel
105 Drehachse
1 10 Pendelflansch
1 15 Pendelmasse
120 weiterer Pendelflansch
125 Pendelrolle
130 Nabe
135 Niete
140 Zuführung
145 axiale Ausnehmung
150 Sicke
205 gekröpfter oder ausgestellter Bereich
305 koaxiale Ausnehmung
310 radiale Ausnehmung
405 Niete
410 axiale Ausnehmung, axialer Durchbruch