Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel mit einem um eine Drehachse verdrehbaren Pendelflansch und über den Umfang verteilten, in dem Pendelflansch im Fliehkraftfeld des drehenden Pendelflanschs pendelnd eingehängten Pendeln.

Fliehkraftpendel dienen der Reduzierung von Torsionsschwingungen und enthalten einen um eine Drehachse verdrehbaren Pendelflansch und Pendel mit voreingestell- ten Massen. Diese Pendel führen im Feld der Zentrifugalbeschleunigung Schwingungen auf vorgegebenen Bahnen aus, wenn sie durch Drehzahlungleichförmigkeiten, die beispielsweise durch drehschwingungsbehaftete Brennkraftmaschinen von Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen eingetragen werden, angeregt werden. Durch diese Schwingungen wird der Erregerschwingung der Drehungleichförmigkeiten an den Drehmomentanstiegen Energie entzogen und bei gegenüber einem mittleren Drehmoment abfallenden Drehmomenten wieder zugeführt, so dass es zu einer Beruhigung der Erregerschwingung kommt. Das Fliehkraftpendel wirkt hierbei infolge der bei zunehmenden Drehzahlen zunehmenden Fliehkraft als drehzahladaptiver Drehschwingungstilger, da sowohl die Eigenfrequenz der Fliehkraftpendelschwingung als auch die Erregerfrequenz proportional zur Drehzahl sind. Beispielsweise ist aus der DE 10 201 1 086 532 A1 ein gattungsgemäßes, an einer Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung aufgenommenes Fliehkraftpendel bekannt, welches einen Pendelflansch aufweist, an dem die Pendel auf Rollenbahnen der Pendel und des Pendelflanschs mittels Pendelrollen geführt sind. Unter Fliehkraft sind die Pendel durch die Zentrifugalkraft nach außen gespannt. Sobald die Schwerkraft der jeweils oben liegenden Pendel die auf die Pendel wirkende Fliehkraft überschreitet, beispielsweise bei geringen Drehzahlen des

Pendelflanschs beim Start oder Stopp der den Pendelflansch antreibenden Brennkraftmaschine, einem Auskuppeln der Reibungskupplung oder bei einem Anhalten des Fahrzeugs fallen die Pendelmassen unter Schwerkraft gegen Anschläge des Pendelflanschs. Die hierdurch entstehenden Geräusche wirken komfortmindernd. Um diese Geräusche zu reduzieren, kann zwischen den Pendeln und den Anschlägen eine Puffereinrichtung aus Kunststoff wie Elastomer oder Gummi vorgesehen sein. Hierbei ermöglicht ein Spiel zwischen den Pendeln und dem Pendelflansch axiale Schwingungen der Pendel. Bei die Fliehkraft übersteigender Schwerkraft der Pendel entstehen aufgrund dieses Spiels unerwünschte metallische Geräusche trotz radialer Puffereinrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung eines Fliehkraftpendels mit weiter verminderter Geräuschentwicklung.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.

Das vorgeschlagene Fliehkraftpendel enthält einen um eine Drehachse verdrehbaren Pendelflansch und über den Umfang verteilte, in dem Pendelflansch im Fliehkraftfeld des drehenden Pendelflanschs pendelnd eingehängte Pendel. Das Fliehkraftpendel kann an einer Kupplungsscheibe, an einem Schwungrad oder einem weiteren Antriebsbauteil aufgenommen sein, ausgangsseitig oder eingangsseitig in einen Drehschwingungsdämpfer, beispielsweise ein Zweimassenschwungrad, in einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, in eine Reibungskupplung, in eine Doppelkupplung oder in eine vergleichbare Komponente eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs in- tegriert sein. Die Pendel sind an bevorzugt jeweils zwei in Umfangsrichtung beabstan- deten Schwenklagern an dem Pendelflansch aufgenommen. Die Art der Pendelschwingung, beispielsweise einer monofilar oder bifilar mit parallel oder trapezförmiger Fadenanordnung schwingenden Fadenpendel nachgebildeten oder in Freiform schwingenden Pendelschwingung ist durch eine entsprechende Ausbildung von beispielsweise an Wandungen von Ausschnitten vorgesehenen Rollbahnen in den Pendeln und im Pendelflansch vorgesehen, auf denen pro Schwenklager eine jeweils die Rollbahnen übergreifende Pendelrolle abwälzt. Ein Axialspiel zwischen Pendeln und Pendelflansch wird vermieden, indem die Pendel axial gegenüber dem Pendelflansch vorgespannt sind.

Die axiale Vorspannung zwischen Pendeln und Pendelflansch kann unabhängig von der Art der Ausbildung des Pendelflanschs und der Anordnung der Pendel gegenüber diesem erfolgen. Beispielsweise kann der Pendelflansch aus einem einzigen Trägeroder Scheibenteil gebildet sein, wobei die Pendel jeweils beidseitig an dem Trägerteil angeordnet sind. Jeweils axial gegenüber liegende Pendel sind dabei mittels das Trägerteil an entsprechenden Ausschnitten durchgreifender Verbindungsmittel wie Abstandsbolzen miteinander zu Pendelpaaren verbunden. In diesem Fall kann ein Pendel eines Pendelpaars gegenüber dem Trägerteil axial so vorgespannt sein, dass das andere Pendel des Pendelpaars in Kontakt wie Reibkontakt zu dem Trägerteil tritt. Alternativ kann der Pendelflansch aus zwei axial beabstandeten Scheibenteilen gebildet sein, wobei die Pendel zwischen den Scheibenteilen axial vorgespannt aufgenommen sind. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann zumindest ein zwischen einem der Scheibenteile und jeweils einem Pendel axial vorgespanntes, jeweils ein Pendel gegen das andere Scheibenteil vorspannendes Kontaktelement vorgesehen sein. Dies bedeutet, dass in dem Pendel und/oder in dem Pendelflansch - nämlich in einem der beiden Scheibenteile ein Kontaktelement entgegen der axialen Wirkung eines Energiespeichers axial verlagerbar aufgenommen ist, so dass zwischen diesem Scheibenteil und dem Pendel eine Axialkraft ausgebildet wird, die das Pendel axial gegen das andere Scheibenteil vorspannt.

Hierbei kann zwischen den Pendeln und dem Pendelflansch, beispielsweise einem von zwei axial beabstandeten Scheibenteilen jeweils ein metallischer Reibkontakt ausgebildet werden. Alternativ kann das Kontaktelement aus Kunststoff gebildet sein, so dass eine Reibpaarung Kunststoff/Metall ausgebildet wird. Alternativ oder zusätzlich kann an dem anderen Scheibenteil oder dem anderen axial gegenüberliegenden Pendel eine Reibpaarung aus Metall und Kunststoff vorgesehen sein, wobei in dem Pendel oder in dem anderen Scheibenteil eine Kunststoffeinlage oder -beschichtung in Form eines Gegenkontaktelements vorgesehen ist. Desweiteren können Reibpaarungen aus Kunststoff/Kunststoff vorgesehen sein, wobei einem Kontaktelement aus Kunststoff axial gegenüber ein Gegenkontaktelement aus Kunststoff vorgesehen ist und/oder an der anderen Kontaktpaarung des Pendels und des anderen Scheibenteils jeweils axial gegenüberliegende Gegenkontaktelemente vorgesehen sind.

Das Kontaktelement kann von einer Blattfeder oder einer Schraubenfeder vorgespannt sein. Hierbei ist ein axial verlagerbares Kontaktelement auf einer Blattfeder, einer Schraubenfeder oder dergleichen aufgenommen. Das Kontaktelement kann in dem Pendel oder in dem Pendelflansch aufgenommen sein. Alternativ kann das Kontaktelement aus dem Pendelflansch wie Scheibenteil oder einem Pendel ausgestellt sein. Beispielsweise kann pro Kontaktpaarung zwischen Pendel und Pendelflansch zumindest eine Lasche bevorzugt in Umfangsrichtung ausgestellt sein.

Alternativ zu einer kontaktbehafteten Vorspannung kann eine Vorspannung zwischen dem Pendelflansch und den Pendeln mittels zumindest eines in dem Pendelflansch oder den Pendeln aufgenommen Magnetelements gebildet sein. Das Magnetelement kann auf das gegenüberliegende Bauteil - Pendel oder Pendelflansch - eine anziehende Wirkung ausüben, so dass lediglich ein Magnetelement pro Pendel vorgesehen ist. Alternativ können im Pendel und im Pendelflansch abstoßende Magnetkräfte wirk- sam sein, wobei das Pendel oder ein Pendelpaar gegenüber dem Pendelflansch begrenzt gegen einen Anschlag zwischen Pendel und Pendelflansch verlagerbar ist und an beiden Bauteilen - Pendel und Pendelflansch beziehungsweise einem Scheibenteil - Magnetelemente gegengepolt aufgenommen sind.

Die zwischen den Pendeln und dem Pendelflansch wirksamen Axialkräfte bewirken eine Reibung der Pendel gegenüber dem Pendelflansch und damit eine geringfügige Störung der Pendelbewegung und damit eine Verschlechterung der Schwingungstilgung durch die Pendel. Hierbei kann die Axialkraft so eingestellt werden, dass diese Verschlechterung tolerierbar oder vernachlässigbar ist. Bei kleinen Axialkräften kann vorgesehen sein, radial innerhalb der Pendel eine Puffereinrichtung, beispielsweise einen Pufferring oder Pufferfüße aus Kunststoff, beispielsweise aus Elastomer, Gummi oder dergleichen vorzusehen. Diese Puffereinrichtung federt radial nach innen verlagerte Pendel geräuscharm oder geräuschlos ab, die bei langsam drehendem Pendelflansch und daher die Fliehkraft übersteigender Schwerkraft der Pendel nach radial innen aus den Schwenklagern fallen. Bei schnell drehendem Pendelflansch mit in den Schwenklagern pendelnd aufgehängten Pendeln ist zwischen diesen und der Puffereinrichtung ein Radialspalt über den Schwingwinkel der Pendel eingestellt, um ein störungsfreies Pendeln dieser zu ermöglichen.

Alternativ können die Pendel mittels der axialen Vorspannung bei die Schwerkraft unterschreitender Fliehkraft in ihren radialen Positionen gehalten sein, so dass auf eine Puffereinrichtung verzichtet werden kann. Die Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 bis 17 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 ein Fliehkraftpendel in Ansicht,

Figur 2 einen Schnitt durch das Fliehkraftpendel der Figur 1 entlang der

Schnittlinie H-H,

Figur 3 einen Schnitt durch das Fliehkraftpendel der Figur 1 entlang der

Schnittline J-J,

Figur 4 das Kontaktelement der Figuren 2 und 3 in 3D-Ansicht,

Figur 5 das Fliehkraftpendel der Figur 1 in Explosionsdarstellung,

Figuren 6 bis 17 weitere Ausführungsformen zur Herstellung einer axialen Vorspannung zwischen einem Pendel und einem Pendelflansch.

Die Figur 1 zeigt das um die Drehachse d verdrehbare, mittels der Innenverzahnung 4 beispielsweise auf einer Kupplungsscheibe aufgenommene Fliehkraftpendel 1 in Ansicht. Der Pendelflansch 2 ist aus zwei radial außen beabstandeten, mittels der Ab- standsbolzen 7 miteinander verbundenen und radial innen einander berührenden

Scheibenteilen 5, 6 gebildet, zwischen denen die über den Umfang verteilt angeordneten Pendel 3 angeordnet sind. Die Pendel 3 mit einer vorgegebenen auf eine Schwingungsordnung einer Erregerschwingung abgestimmten Massen und Schwingwinkeln sind an jeweils zwei Schwenklagern 8, 9 im Fliehkraftfeld pendelnd an dem Pendel- flansch 2 aufgehängt. Die Schwenklager 8, 9 sind aus den in Ausschnitten der Scheibenteile 5, 6 und in den Pendelmassen ausgebildeten Rollenbahnen 10, 1 1 und auf diesen jeweils abwälzenden Pendelrollen 12 gebildet.

Um ein Axialspiel zwischen dem Pendelflansch 2 und den Pendeln 3 abzubauen, sind zwischen den Pendeln 3 und einem Scheibenteil die Kontaktelemente 13 axial zwi- sehen den Pendeln 3 und dem Scheibenteil 5 axial verspannt. Die Kontaktelemente 13 sind hierbei aus Kunststoff hergestellt und in den Ausformungen 14 des Scheibenteils 5 bogenförmig vorgespannt aufgenommen und in den Öffnungen 15 des Scheibenteils 5 mittels der Nasen 16 fixiert. Die Kontaktelemente 13 spannen die Pendel 3 gegen das andere Scheibenteil 6 vor. Die Ausschnitte 17, 18 dienen insbesondere der Massenreduzierung des Pendelflanschs 2.

Die Figur 2 zeigt einen Schnitt des Fliehkraftpendels 1 der Figur 1 entlang der Schnittlinie H-H. Hieraus sind die beiden Scheibenteile 5, 6, die das Pendel 3 axial zwischen sich aufnehmen ersichtlich. Axial zwischen dem Scheibenteil 5 und dem Pendel 3 ist das Kontaktelement 13 in der Ausformung 14 des Scheibenteils 5 bogenförmig vorge- spannt aufgenommen und mittels der Nase 16 in der Öffnung 15 fixiert. Der Bauch 19 des Kontaktelements 13 spannt elastisch das Pendel 3 gegen die Anlageflächen 20 des Scheibenteils 6 vor. Da die beiden Scheibenteile 5, 6 als Gleichteile ausgebildet sind, verfügt das Scheibenteil 6 ebenfalls über eine ungenutzte Ausformung 14 und die Öffnung 15.

Aufgrund der axialen Vorspannung des Pendels 3 ist dieses in dem Bauraum zwischen den Scheibenteilen 5, 6 axial mittels einer geringen Reibkraft festgelegt, jedoch nur unwesentlich in seiner Pendelbewegung behindert, so dass insbesondere bei nachlassender oder fehlender Fliehkraft und dadurch aus den Schwenklagern 8, 9 (Figur 1 ) verlagerten Pendeln 3 und gegebenenfalls beim Wiederbeschleunigen des Fliehkraftpendels 1 geräuschintensive Anschläge der Pendel 3 an den Scheibenteilen 5, 6 unterbleiben.

Die Figur 3 zeigt das Fliehkraftpendel 1 der Figur 1 entlang der Schnittlinie J-J. Hieraus wird deutlich, dass die Ausformungen 14 der Scheibenteile 5, 6 mit ihrem Axialmaß s axial innerhalb der Bauräume der Abstandsbolzen 7 bleiben, so dass insge- samt der axiale Bauraum des Fliehkraftpendels 1 erhalten bleibt. Die Figur 4 zeigt das Kontaktelement 13 des Fliehkraftpendels 1 der Figuren 1 und 2 in 3D-Ansicht. Das Kontaktelement ist aus Kunststoff beispielsweise mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt und axial elastisch ausgebildet und weist die axial angeformte Nase 16 auf.

Die Figur 5 zeigt das Fliehkraftpendel 1 der Figuren 1 bis 3 in Explosionsdarstellung mit den Scheibenteilen 5, 6, den Pendelrollen 12 sowie jeweils als einziges Bauteil dargestellt das Pendel, den Abstandsbolzen 7 und das Kontaktelement 13. Radial innerhalb der Pendel 3 ist mit Radialspiel die ringförmige, beispielsweise aus Elastomer gebildete Puffereinrichtung 21 vorgesehen, die die Pendel 3 radial innen geräuscharm abstützen, wenn diese schwerkraftbedingt bei nachlassender oder nicht vorhandener Fliehkraft nach radial innen fallen. Soll die Puffereinrichtung 21 eingespart werden, kann die axiale Vorspannung der Kontaktelemente 13 soweit erhöht werden, dass diese infolge Reibung radial gehalten werden.

Die Figuren 6 bis 17 zeigen gegenüber der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten axia- len Vorspannung der Pendel gegenüber dem Pendelflansch alternative Ausführungsformen der axialen Vorspannung.

Im Einzelnen erfolgt die axiale Vorspannung in der Figur 6 mittels des als Blattfeder 122 ausgebildeten Kontaktelements 1 13. Die Blattfeder 122 aus Stahl ist in der Ausnehmung 1 14 des Scheibenteils 105 aufgenommen und spannt das Pendel 103 ge- gen die Anlagefläche 120 des hier planen Scheibenteils 106 vor.

In der Abänderung der axialen Vorspannung der Figur 6 ist zur axialen Vorspannung der Figur 7 das Gegenkontaktelement 223 aus Kunststoff vorgesehen, welches an dem Pendel 203 aufgenommen ist und mit dem Scheibenteil 206 einen Reibkontakt mit der Reibpaarung Kunststoff/Stahl ausbildet. lm Unterschied zu der axialen Vorspannung der Figur 7 ist in Figur 8 das Gegenkon- taktelement 323 in der Ausformung 314 des Scheibenteils 305 aufgenommen. Die Blattfeder 322 ist in der Ausformung 314 des Scheibenteils 306 aufgenommen.

Im Unterschied zu der axialen Vorspannung der Figur 6 verfügt die axiale Vorspan- nung der Figur 9 mit einer zwischen der Blattfeder 422 und dem Pendel 403 über die Reibpaarung Kunststoff/Metall. Hierzu ist an der Ausnehmung 424 der Blattfeder 422 das mit dem Pendel 403 in Reibkontakt tretende Kontaktelement 413 aufgenommen. Im Unterschied zu der axialen Vorspannung der Figur 9 ist in Figur 10 die Tellerfeder 522 mit dem Kraftrand 526 und den Federfingern 527 vorgesehen. Zusätzlich ist die Tellerfeder 522 mit dem Kontaktelement 513 an dem Pendel 503 aufgenommen und bildet an der Ausformung 514 des Scheibenteils 505 den Reibeingriff.

Die axiale Vorspannung der Figur 1 1 ist entsprechend der axialen Vorspannung der Figur 9 gebildet, wobei anstatt der Blattfeder 422 die Tellerfeder 622 vorgesehen ist. Die Figur 12 zeigt die axiale Vorspannung des verlagerbar in dem Pendel 703 aufge- nommenen Kontaktelements 713, das mittels der zwischen Pendel 703 und Kontaktelement 713 angeordneten Tellerfeder 722 gegen die Ausformung 714 des Scheibenteils 705 vorgespannt ist und einen Reibeingriff mit diesem ausbildet.

Im Unterschied zu der axialen Vorspannung der Figur 12 ist in der Figur 13 das Kontaktelement 813 als Kugel ausgebildet und wird von der Schraubendruckfeder 822 gegen das Scheibenteil 805 vorgespannt. Hierdurch kann durch Verminderung der Reibfläche zwischen Kugel und Scheibenteil 805 die Reibkraft vermindert und gegebenenfalls ein Wälzkontakt eingestellt werden.

In Figur 14 ist das in Figur 13 als Kugel ausgebildete Kontaktelement 813 durch das zylindrische, von der Schraubendruckfeder 922 beaufschlagte Kontaktelement 913 mit vergrößerter Reibfläche gegenüber dem Scheibenteil 905 ersetzt. Die Figur 15 zeigt eine axiale Vorspannung, bei der neben dem Pendel 1003 und den Scheibenteilen 1005, 1006 auf weitere Bauteile verzichtet wird. Hierzu sind aus dem Scheibenteil 1005 in Umfangsrichtung zwei gegenläufige, axial elastische Zungen 1028, 1029 ausgestellt, die das Pendel 1003 axial gegen das andere Scheibenteil 1006 vorspannen.

Die Figuren 16 und 17 zeigen eine kontaktlose axiale Vorspannung der Pendel 1 103, 1203 gegen den aus den Scheibenteilen 1 105, 1 106, 1205, 1206 gebildeten Pendelflansch 1 102, 1202 mittels der Magnetelemente 1 130, 1230. Hierzu ist in Figur 16 das Magnetelement 1 130 fest in der Ausformung 1 1 14 des Scheibenteils 1 105 aufge- nommen und wirkt auf das Pendel 1 103 anziehend, so dass diese mit den Anlageflächen 1 120 desselben Scheibenteils 1 105 einen Reibeingriff bildet. Im Gegensatz hierzu ist in Figur 17 das in der Ausformung 1214 fest aufgenommene Magnetelement 1230 gegenpolig zu dem magnetischen oder ein Magnetelement aufweisenden Pendel 1203 ausgerichtet, so dass die magnetische Abstoßung das Pendel 1203 gegen das andere Scheibenteil 1206 axial vorspannt.

Bezugszeichenliste Fliehkraftpendel

Pendelflansch

Pendel

Innenverzahnung

Scheibenteil

Scheibenteil

Abstandsbolzen

Schwenklager

Schwenklager

Rollenbahn

Rollenbahn

Pendelrolle

Kontaktelement

Ausformung

Öffnung

Nase

Ausschnitt

Ausschnitt

Bauch

Anlagefläche

Puffereinrichtung

Pendel

Scheibenteil

Scheibenteil

Kontaktelement

Ausnehmung

Anlagefläche

Blattfeder

Pendel

Scheibenteil

Gegenkontaktelement 305 Scheibenteil

306 Scheibenteil

314 Ausformung

322 Blattfeder

323 Gegenkontaktelement 403 Pendel

413 Kontaktelement

422 Blattfeder

424 Ausnehmung

503 Pendel

505 Scheibenteil

513 Kontaktelement

514 Ausformung

522 Tellerfeder

526 Kraftrand

527 Federfinger

622 Tellerfeder

703 Pendel

705 Scheibenteil

713 Kontaktelement

714 Ausformung

722 Tellerfeder

805 Scheibenteil

813 Kontaktelement

822 Schraubendruckfeder

905 Scheibenteil

913 Kontaktelement

922 Schraubendruckfeder

1003 Pendel

1005 Scheibenteil

1006 Scheibenteil

1028 Zunge

1029 Zunge

1 103 Pendel 1102 Pendelflansch

1105 Scheibenteil

1106 Scheibenteil 114 Ausformung 1120 Anlagefläche 1130 Magnetelement

1202 Pendelflansch

1203 Pendel

1205 Scheibenteil

1206 Scheibenteil 1214 Ausformung 1230 Magnetelement d Drehachse H-H Schnittlinie

J-J Schnittlinie s Axialmaß