FLEIHKRAFTPENDELEINRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftpendeleinrichtung zur Anordnung im

Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Fliehkraftpendel, das an mindestens einer rotierenden Trägerscheibe angeordnet ist und entlang einer vorgegebenen Pendelbahn eine Relativbewegung zu der Trägerscheibe ausführen kann sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Fliehkraftpendeleinrichtung.

Zur Reduktion von Torsionsschwingungen werden auf einem rotierenden Teil des Torsionsschwingungssystems bewegliche Massen als sogenannte Fliehkraftpendel angebracht. Diese Massen führen im Feld der Zentrifugalbeschleunigung

Schwingungen auf vorgegebenen Bahnen aus, wenn sie durch

Drehzahlungleichförmigkeiten angeregt werden. Durch diese Schwingungen wird der Erregerschwingung zu passenden Zeiten Energie entzogen und wieder zugeführt, sodass es zu einer Dämpfung der Erregerschwingung kommt, das Fliehkraftpendel also als Schwingungstilger wirkt. Da sowohl die Eigenfrequenz der

Fliehkraftpendelschwingung als auch die Erregerfrequenz proportional zur Drehzahl sind, kann eine Tilgerwirkung eines Fliehkraftpendels über den ganzen

Frequenzbereich der durch Drehzahlungleichheiten angeregten Schwingungen erzielt werden. Eine Fliehkraftpendeleinrichtung (FKP) der betreffenden Art dient

insbesondere der Reduzierung von Schwingungen und Geräuschen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Fliehkraftpendeleinrichtung umfasst mehrere

Pendelmassen, die mittels Pendelrollen an einem rotierenden Flansch, der

Trägerscheibe, aufgehängt sind und entlang vorgegebener Pendelbahnen eine Relativbewegung zu der Trägerscheibe ausführen können. Der Aufbau und die Funktion einer solchen Fliehkraftpendeleinrichtung ist beispielsweise in der DE 10 2006 028 552 A1 beschrieben. Neben Fliehkraftpendeleinrichtungen mit einer

Trägerscheibe, an der beiderseits Pendelteilmassen einer Pendelmasse angeordnet sind, sind auch Fliehkraftpendeleinrichtungen bekannt, bei denen die Pendelmassen zwischen zwei axial zueinander beabstandeten Trägerscheiben angeordnet sind. Die Pendelmassen sind an der Trägerscheibe auf vorgegebenen Laufbahnen angeordnet und bewegen sich unter durch die Rotation der

Fliehkraftpendeleinrichtung hervorgerufenen Fliehkraft in diesen Laufbahnen hin und her und bewirken eine Bedämpfung von Torsionsschwingungen (DU-lsolation). Wird die Drehzahl und somit auch die Fliehkraft zu gering, bewegen sich die Pendelmassen nicht mehr in der vorgesehenen Laufbahn radial außen, sondern können auf die Innenseite oder auf das Ende der Laufbahn fallen, was zu ungewollten Geräuschen führen kann. Die Pendelmassen können beispielsweise beim Motorstopp aufgrund kleiner werdender Fliehkräfte auf das Bahnende bzw. in die Anschläge fallen und so Geräusche verursachen. Zur Dämpfung dieser Anschlagsgeräusche im Leerlauf sowie im An- und Auslauf ist es bekannt, die Fliehkraftpendeleinrichtung mit Gummianschlagselementen für die Fliehkraftpendel zu versehen.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Dämpfung von

Anschlagsgeräuschen anzugeben. Dieses Problem wird durch eine Fliehkraftpendeleinrichtung nach Anspruch 1 sowie ein Arbeitsverfahren nach Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen

Ansprüchen angegeben. Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch eine

Fliehkraftpendeleinrichtung zur Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Fliehkraftpendel, das an mindestens einer rotierenden

Trägerscheibe angeordnet ist und entlang einer vorgegebenen Pendelbahn eine Relativbewegung zu der Trägerscheibe ausführen kann, wobei diese Mittel zur Erhöhung der Reibung zwischen Trägerscheibe und Fliehkraftpendel in mindestens einem der Endbereiche der Pendelbahn umfasst. Der Endbereich der Pendelbahn ist der Bereich kurz vor Erreichen des maximalen Pendelwinkels des Fliehkraftpendels in die jeweilige Pendelrichtung ausgehend von einer Mittelstellung des Fliehkraftpendels. Die Mittel zur Erhöhung der Reibung umfassen in einer Ausführungsform der

Erfindung mindestens ein zwischen Fliehkraftpendel und Trägerscheibe

angeordnetes Distanzelement, von dem Teile so in die Pendelbahn ragen, dass das Distanzelement in mindestens einem Endbereich der Pendelbahn mit Fliehkraftpendel und Trägerscheibe in Kontakt ist und so eine erhöhte Reibung zwischen

Fliehkraftpendel und Trägerscheibe bewirkt. Das Distanzelement vermittelt in dem Endbereich der Pendelbahn eine reibungsbehaftete Wirkverbindung zwischen

Fliehkraftpendel und Trägerscheibe.

Das Distanzelement umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung ein

Abstandsblech. Das Abstandsblech dient auch der reibungsarmen Führung des Fliehkraftpendels entlang der Trägerscheibe. Der in die Pendelbahn ragende Teil des Abstandsbleches umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung zumindest eine axiale Ausbuchtung des Abstandsbleches.

Der in die Pendelbahn ragenden Teil des Abstandsbleches umfasst in einer

Ausführungsform der Erfindung zumindest einen axial gebogene Teilbereich des Abstandsbleches. Auf diese Weise ist das Mittel zur Erhöhung der Reibung zwischen Trägerscheibe und Fliehkraftpendel leicht herzustellen indem das Abstandsblech während dessen Fertigung gebogen wird.

Die Fliehkraftpendeleinrichtung umfasst somit in einer Ausführungsform der Erfindung ein zwischen Fliehkraftpendel und Trägerscheibe angeordnetes Abstandsblech, von dem Teile so in die Pendelbahn ragen, dass das Abstandsblech in mindestens einem Endbereich der Pendelbahn mit Fliehkraftpendel und Trägerscheibe in Kontakt ist und so eine erhöhte Reibung zwischen Fliehkraftpendel und Trägerscheibe bewirkt.

Das Distanzelement umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung einen

Abstandsclips. Dieser kann beispielsweise mit einer Clipsverbindung befestigt sein. Das Distanzelement bzw. das Abstandsblech bzw. der Abstandsclips ist in einer Ausführungsform der Erfindung an der Trägerscheibe befestigt, in einer alternativen Ausführungsform der Erfindung an dem Fliehkraftpendel befestigt

Das Fliehkraftpendel umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung zwei beiderseits der Trägerscheibe angeordnete Pendelteilmassen, wobei jeweils zwischen

Pendelteilmasse und Trägerscheibe ein Distanzelement angeordnet ist. Alternativ können die Pendelmassen zwischen zwei Flanschen eines Doppelflansches angeordnet sein.

Das oben genannte Problem wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Fliehkraftpendeleinrichtung zur Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Fliehkraftpendel, das an mindestens einer rotierenden

Trägerscheibe angeordnet ist und entlang einer vorgegebenen Pendelbahn eine Relativbewegung zu dieser Trägerscheibe ausführen kann, wobei in mindestens einem Endbereich der Pendelbahn die Reibung zwischen Trägerscheibe und

Fliehkraftpendel erhöht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 ein Vergleichsbeispiel einer Fliehkraftpendeleinrichtung,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Fliehkraftpendeleinrichtung,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Fliehkraftpendeleinrichtung im Bereich eines Fliehkraftpendels in einer Draufsicht, Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Fliehkraftpendeleinrichtung im Bereich eines Fliehkraftpendels in einer

Draufsicht

Fig. 5 einen Ausschnitt aus einem dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Fliehkraftpendeleinrichtung im Bereich eines Fliehkraftpendels in einer

Draufsicht.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Fliehkraftpendeleinrichtung 1 in einer räumlichen Darstellung als Vergleichsbeispiel zum Verständnis der Erfindung. Teile der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 sind nach Art einer Explosionsdarstellung gezeigt, andere Teile der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 sind in Einbaulage, wenn also die Fliehkraftpendeleinrichtung fertig montiert ist, dargestellt. Die

Fliehkraftpendeleinrichtung 1 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Rotationsachse R. Die Fliehkraftpendeleinrichtung 1 wird zwischen einer Antriebseinheit, insbesondere einem Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, und einer ausrückbaren Fahrzeugkupplung, die mit einem Getriebe gekoppelt ist, angeordnet. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann beispielsweise an der

Sekundärseite eines in dem Antriebsstrang angeordneten Zweimassenschwungrades (ZMS) oder an einem Kupplungsgehäuse angeordnet sein.

Die Fliehkraftpendeleinrichtung 1 umfasst eine Trägerscheibe 2, die in Einbaulage beispielsweise mit einem nicht dargestellten Sekundärflansch eines

Zweimassenschwungrades im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verbunden ist. Die Verbindung kann beispielsweise durch eine Verschraubung erfolgen, wozu eine Vielzahl von Bohrungen 3 zur Aufnahme von Schrauben über den Umfang der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 verteilt angeordnet sind. Die Umfangsrichtung ist eine Drehung um die Rotationsachse R. Unter der axialen Richtung wird die Richtung parallel zur Rotationsachse R verstanden, entsprechend wird unter der radialen Richtung jede Richtung senkrecht zur Rotationsachse R verstanden. Neben den Bohrungen 3 zur Aufnahme von Schrauben für die Befestigung der

Fliehkraftpendeleinrichtung 1 sind über den Umfang verteilt auch Bohrungen 4 zur Aufnahme von Stiften, die der Zentrierung der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 gegenüber einem Sekundärflansch dienen, angeordnet. Über den Umfang der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 verteilt sind mehrere, im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier, Pendelmassen 5 angeordnet. Die

Pendelmassen 5 umfassen jeweils eine erste oder kupplungsseitige Pendelteilmasse 6a und eine zweite oder getriebeseitige Pendelteilmasse 6b. Die Begriffe

kupplungsseitig und getriebeseitig dienen hier allein der leichteren Unterscheidbarkeit und dem leichteren Verständnis der Vorrichtung und der Anordnung der Teile der Vorrichtung. Die erste Pendelteilmasse 6a und die zweite Pendelteilmasse 6b sind beiderseits der Trägerscheibe 2 angeordnet und fest miteinander verbunden. In Fig. 1 ist eine der Pendelmassen 5 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Die erste

Pendelteilmasse 6a und die zweite Pendelteilmasse 6b werden durch mehrere, im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei, Nietbolzen 7 fest miteinander verbunden. Die Nietbolzen sind vorzugsweise Niete, die an einer Seite mit einem vorgeformten Nietkopf versehen sind und an der anderen Seite zur Herstellung der Nietverbindung plastisch verformt und so mit einem weiteren Nietkopf versehen werden.

Sowohl in der ersten Pendelteilmasse 6a als auch der zweiten Pendelteilmasse 6b sind mehrere Bohrungen 19 eingebracht, die der Aufnahme der Nietbolzen 7 dienen. Die Nietbolzen 7 werden nach Art von Nieten beiderseits mit Köpfen versehen und verbinden die erste Pendelteilmasse 6a und die zweite Pendelteilmasse 6b sowie weitere zwischen den beiden Pendelteilmassen angeordnete Bauteile fest

miteinander.

In Langlöchern 8 der Trägerscheibe 2 sind Pendelrollen 9 aufgenommen. Die

Pendelrollen 9 umfassen jeweils ein zylindrisches Mittelteil 1 1 , welches an beiden axialen Enden mit Rollenzentrierborden 12 versehen ist. Die Rollenzentrierborde 12 dienen der axialen formschlüssigen Festlegung der Pendelrollen 9 in den Langlöchern 8. Über die jeweiligen Rollenzentrierborde 12 axial hinausragende Rollenenden 13 der Pendelrollen 9 ragen jeweils in Langlöcher 14 in den Pendelteilmassen 6a bzw. 6b. Die Langlöcher 14 ermöglichen, wie an sich aus dem Eingangs zitierten Stand der Technik bekannt, zusammen mit den Langlöchern 8 und den Pendelrollen 9 eine Pendelbewegung der Pendelmassen 5 gegenüber der Trägerscheibe 2. Dazu sind die Rollenbahnen nierenförmig gestaltet und bilden zusammen mit den Pendelrollen 9 und den Langlöchern 8 eine Kulissenführung für die Pendelmassen 5.

Die Laufbahnen der Pendelrollen 9 der Fliehkraftpendeleinrichtung 1 in den

Langlöchern 14 sind so ausgelegt, dass der Schwerpunkt der Pendelmasse 5 mit einem Radius um den Abstand zu einem Mittelpunkt, der durch die Rotationsachse R gegeben ist, pendelt. Diese Bewegung erzeugt einen variablen Abstand des

Schwerpunkts der Pendelteilmassen zum Mittelpunkt. Die Geometrie der Pendelbahn ist ein Maß für die Ordnung, mit der die Pendelmasse 5 zum Schwingen angeregt werden. Bei Abstimmung nah oder direkt auf die Haupterregerordnung erfolgt eine Reduzierung der Schwingungsamplitude des Antriebsstrangs über dem gesamten Drehzahlbereich.

Zwischen den jeweils einer Pendelmasse 5 zugeordneten Langlöchern 8 zur

Aufnahme der Pendelrollen 9 ist jeweils ein Ausschnitt 15 angeordnet. Durch den Ausschnitt 15 ragen die Nietbolzen 7. In dem Ausschnitt 15 sind des Weiteren auf den Nietbolzen 7 gelagert Distanzbleche 16 angeordnet. Die Distanzbleche 16 ragen in den Ausschnitt 15 in der Trägerscheibe 2 und berühren diese selbst nicht, sind also frei oder fliegend dieser gegenüber gelagert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei gleichartige Distanzbleche zwischen der ersten Pendelteilmasse 6a und der zweiten Pendelteilmasse 6b angeordnet, diese Distanzblech kann aber auch einteilig ausgeführt sein.

Zwischen der Distanzblech 16 und der ersten Pendelteilmasse 6a bzw. der

Distanzblech 16 und der zweiten Pendelteilmasse 6b ist jeweils ein Abstandsblech 17 angeordnet. Die Abstandsbleche 17 sind mit mehreren Bohrungen 18 an dem

Nietbolzen 7 befestigt. Ein Abstandhalter 22, der die Nietbolzen 7 ähnlich einer Klamnner umgreift, überbrückt einen in axialer Richtung zwischen den Distanzbleche 16 und den Abstandsblechen 17 verbleibenden Spalt, sodass das axiale Spiel der Distanzbleche begrenzt ist. Die Abstandsbleche 17 verfügen an ihren umfangsseitigen Enden über Ausnehmungen 20 und 21 , die jeweils Anschläge für die Pendelrollen 9 bilden, sodass die Langlöcher 14 die Anschlagsfunktion nicht selbst übernehmen müssen.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Fliehkraftpendeleinrichtung 1 im Bereich eines Fliehkraftpendels 5 in einer Schnittansicht. Die Ansicht entspricht einem Blick in Richtung des Pfeiles B1 in Fig. 1 . Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Fliehkraftpendeleinrichtung 1 im Bereich eines Fliehkraftpendels 5 in einer Draufsicht, dies entspricht in Fig. 2 einer Ansicht radial von außen in Richtung des Pfeiles B2 auf die Rotationsachse R. Zu erkennen sind die beiden Pendelteilmassen 6a, 6b sowie der Trägerflansch 2. Zwischen den Pendelteilmassen 6a, 6b sind die Abstandsbleche 17 angeordnet und mit diesen mittels der Nietbolzen 7 fest verbunden. Die Abstandsbleche 17 weisen jeweils eine Ausbuchtung 23 auf, die sich von der jeweiligen Pendelteilmassen 6a, 6b konvex abhebt in Richtung auf die

Trägerscheibe 2. Die Ausbuchtungen 23 weisen einen geringsten Abstand

voneinander auf, der kleiner ist als die Dicke der Trägerscheibe 2. In Mittellage der Fliehkraftpendel 5 sind die Ausbuchtungen 23 im Bereich des Ausschnittes 15 gelegen. Wird das Fliehkraftpendel 5 entlang seiner Pendelbahn in Richtung auf eine der beiden Entstellungen bewegt, so treten kurz vor Erreichen der Endstellung die beiden Ausbuchtung 23 der Abstandsbleche 17 mit der Trägerscheibe 2 in Kontakt. Dieser Kontakt erhöht die Reibung zwischen Fliehkraftpendel 5 und Trägerscheibe 2 und brennst die Bewegung des Fliehkraftpendels 5 gegenüber der Trägerscheibe 2 ab.

Fig. 4 zeigt ein alternatives erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer

Fliehkraftpendeleinrichtung 1 mit abstehenden Klipsen als Mittel zur Erhöhung der Reibung zwischen Trägerscheibe 2 und Fliehkraftpendel 5 in mindestens einem der Endbereiche der Pendelbahn. An den Pendelteilmassen 6a, 6b sind mehrere

Gleitelemente angeordnet. Neben Gleitelementen 24 mit geringer erhabener Höhe zur Führung der Fliehkraftpendel 5 gegenüber der Trägerscheibe 2 sind Gleitelemente 25 mit größerer Höhe an den Pendelteilmassen 6a, 6b angeordnet, deren Oberfläche abgeschreckt ausgebildet ist und deren kleinster Abstand geringer ist als die axiale Dicke der Trägerscheibe 2. Wird es Fliehkraftpendel 5 auf seiner Pendelbahn so weit bewegt, dass die Gleitelemente 25 aus dem Ausschnitt 15 heraus bewegt und über die Trägerscheibe 2 geschoben werden, so treten die Gleitelemente 25 mit der Trägerscheibe 2 in Kontakt und erhöhen die Reibung zwischen dem Fliehkraftpendel 5 und der Trägerscheibe 2. Die Gleitelemente 24,25 sind mit Befestigungsbolzen 26 oder dergleichen, die in Bohrungen der Pendelteilmassen 6a, 6b angeordnet sind, an den Pendelteilmassen 6a, 6b befestigt.

Fig. 5 zeigt ein weiteres alternatives erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Fliehkraftpendeleinrichtung 1 mit abgefederten Clipsen als Mittel zur Erhöhung der Reibung zwischen Trägerscheibe 2 und Fliehkraftpendel 5 in mindestens einem der Endbereiche der Pendelbahn. Statt einzelner Gleitelemente wie in den vorherigen Gewinn Ausführungsbeispiel sind ich hier gebogene federende Clipselemente 27 an den Pendelteilmassen angeordnet und mit Befestigungsbolzen 26 an den

Pendelteilmassen 6a, 6b befestigt. Die Wirkungsweise der federenden Clipselemente 27 entspricht der der Ausbuchtungen 23 im ersten Ausführungsbeispiel. Wird das Fliehkraftpendel 5 in einer Pendelbewegung in Richtung einer der Endlagen ausgelenkt, so tritt die Trägerscheibe 2 bei Erreichen des Endbereiches der Pendelbewegung mit den federenden Clipselemente 27 in Kontakt, wodurch die Reibung zwischen Trägerscheibe 2 und Fliehkraftpendel 5 deutlich erhöht wird.

Bezugszeichenliste

Fliehkraftpendeleinnchtung

Trägerscheibe

Bohrung

Bohrung

Fliehkraftpendel

Pendelteilmasse

a erste Pendelteilmasse

b zweite Pendelteilmasse

Nietbolzen

Langloch in Trägerscheibe

Pendelrollen

0 Lagerring

1 Mittelteil

2 Rollenzentrierborde

3 Rollenenden

4 Langloch in Pendelteilmasse

5 Ausschnitt

6 Distanzblech

7 Abstandsblech

8 Bohrung

9 Bohrungen

0 Ausnehmung

1 Ausnehmung

2 Abstandhalter

3 Ausbuchtung

4 Gleitelement (flach)

5 Gleitelement

6 Befestigungsbolzen

7 Clipselement