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Title:
PENDULUM ROCKER DAMPER HAVING A ROTATION AXIS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/104231
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a pendulum rocker damper (1) having a rotation axis (D) for a drive train of a motor vehicle, having a rocker unit (4) for modulating a torque, comprising: - a primary flange (5) which can be torque-transmittingly connected to a first external connection (7); - at least one rocker element (9) preloaded by an energy storage element (10); - at least one first and one second roller (11, 12); and - a secondary flange (6) which can be torque-transmittingly connected to a second external connection (8), wherein the first roller (11) is mounted such that it can roll on a first rocker-side roller track (13) and on a primary-flange-side roller track (15) complementary to the first rocker-side roller track (13), wherein the second roller (12) is mounted such that it can roll on a second rocker-side roller track (14) and on a secondary-flange-side roller track (16) complementary to the second rocker-side roller track (14), wherein a friction device (3) is arranged between the primary flange (5) and the secondary flange (6), wherein a first component (17) of the friction device (3) is configured for conjoint rotation with the primary flange (5) and a second component (18) of the friction device (3) is configured for conjoint rotation with the secondary flange (6).

Inventors:
HELLER JEAN-FRANCOIS (FR)
RÜBEL FRANK (DE)
STRUB YANNICK (FR)
VOORSPOELS LUDOVIC (FR)
Application Number:
PCT/DE2022/100819
Publication Date:
June 15, 2023
Filing Date:
November 07, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16F15/12; F16F15/129
Domestic Patent References:
WO2021170171A12021-09-02
WO2022033623A12022-02-17
WO2022199739A12022-09-29
Foreign References:
DE102020112643A12021-10-07
DE102018108435A12019-10-10
DE102019115758A12020-12-17
DE102018108414A12019-10-10
US4591040A1986-05-27
US4901596A1990-02-20
DE2610081A11977-09-22
DE102021122870B32022-12-22
DE202022106139U12022-11-15
DE102019121204A12020-08-27
DE102019121205A12020-08-27
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Claims:
Patentansprüche Pendelwippendämpfer (1 ) mit einer Drehachse (D) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Wippeneinheit (4) zum Modulieren eines Drehmoments, umfassend:

- einen Primärflansch (5), der mit einem ersten Außenanschluss (7) drehmomentübertragend verbindbar ist;

- zumindest ein durch ein Energiespeicherelement (10) vorgespanntes Wippenelement (9);

- zumindest eine erste und eine zweite Rolle (11 , 12); und

- einen Sekundärflansch (6), der mit einem zweiten Außenanschluss (8) drehmomentübertragend verbindbar ist, wobei die erste Rolle (11 ) auf einer ersten wippenseitigen Rollenbahn (13) und einer zu der ersten wippenseitigen Rollenbahn (13) komplementären primärflanschseitigen Rollenbahn (15) abrollbar gelagert ist, wobei die zweite Rolle (12) auf einer zweiten wippenseitigen Rollenbahn (14) und einer zu der zweiten wippenseitigen Rollenbahn (14) komplementären sekundärflanschseitigen Rollenbahn (16) abrollbar gelagert ist, wobei eine Reibeinrichtung (3) zwischen dem Primärflansch (5) und dem Sekundärflansch (6) angeordnet ist, wobei ein erstes Bauteil (17) der Reibeinrichtung (3) drehfest mit dem Primärflansch (5) und ein zweites Bauteil (18) der Reibeinrichtung (3) drehfest mit dem Sekundärflansch (6) ausgebildet ist. Pendelwippendämpfer (1 ) nach Anspruch 1 , wobei das erste Bauteil (17) einteilig mit dem Primärflansch (5) ausgebildet ist und/oder wobei das zweite Bauteil (18) einteilig mit dem Sekundärflansch (6) ausgebildet ist. Pendelwippendämpfer (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Bauteil (17) in Form eines in radialer Richtung (R) des Pendelwippendämpfers (1 ) nach innen vorspringenden Abschnitts (19) am Primärflansch (5) ausgebildet oder mit dem Primärflansch (5) verbunden ist. Pendelwippendämpfer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Bauteil (18) in Form eines in radialer Richtung (R) des Pendelwippendämpfers (1 ) nach außen vorspringenden Abschnitts (20) am Sekundärflansch (6) ausgebildet oder mit dem Sekundärflansch (6) verbunden ist. Pendelwippendämpfer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Primärflansch (5) und der Sekundärflansch (6) in axialer Richtung (A) des Pendelwippendämpfers (1 ) überlappen und vorzugsweise in derselben Axialebene angeordnet sind. Pendelwippendämpfer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Bauteil (17) als in axialer Richtung (A) des Pendelwippendämpfers (1 ) entgegen dem Sekundärflansch (6) vorgespannte Federeinrichtung (21 ) ausgebildet ist und/oder wobei das zweite Bauteil (18) als in axialer Richtung (A) des Pendelwippendämpfers (1 ) entgegen dem Primärflansch (5) vorgespannte Federeinrichtung (21 ) ausgebildet ist. Pendelwippendämpfer (1 ) nach Anspruch 6, wobei die Federeinrichtung (21 ) zwei am Sekundärflansch (6) befestigte Federbleche (22) aufweist, wobei eines der Federbleche (22) auf der einen Seite des Sekundärflansches (6) angeordnet ist und das andere der Federbleche (22) in axialer Richtung (A) auf der anderen Seite des Sekundärflansches (6) angeordnet ist, und wobei beide Federbleche (22) den Primärflansch (5) reibschlüssig zwischen sich klemmen. Pendelwippendämpfer (1 ) nach Anspruch 7, wobei die Federbleche (22) an dem in radialer Richtung (R) nach außen vorspringenden Abschnitt (20) am Sekundärflansch (6) befestigt sind und sich in reibschlüssiger Anlage mit einem Kreisbogenabschnitt (25) des Primärflansches (5) befinden, der in Umfangsrichtung (U) des Pendelwippendämpfers (1 ) durch zwei in radialer Richtung (R) nach innen vorspringende Anschläge (24) begrenzt ist, wobei der sekundärflanschseitige Abschnitt (20) zur Begrenzung der Verdrehung des Pendelwippendämpfers (1 ) in Anlage mit jeweils einem der Anschläge (24) kommen kann. - 19 - Pendelwippendämpfer (1 ) nach Anspruch 6, wobei die Federeinrichtung (21 ) zwei am Primärflansch (5) befestigte Federbleche (23) aufweist, wobei eines der Federbleche (23) auf der einen Seite des Primärflansches (5) angeordnet ist und das andere der Federbleche (23) in axialer Richtung (A) auf der anderen Seite des Primärflansches (5) angeordnet ist, und wobei beide Federbleche (23) den Sekundärflansch (6) reibschlüssig zwischen sich klemmen. Pendelwippendämpfer (1 ) nach Anspruch 9, wobei die Federbleche (23) kreisbogensegmentförmig ausgebildet sind und sich in reibschlüssiger Anlage mit dem nach außen vorspringenden Abschnitt (20) des Sekundärflansches (6) befinden, wobei der Primärflansch (5) zwei in radialer Richtung (R) nach innen vorspringende und in Umfangsrichtung (U) des Pendelwippendämpfers (1 ) voneinander beabstandete Anschläge (24) aufweist, und wobei der sekundärflanschseitige Abschnitt (20) zur Begrenzung der Verdrehung des Pendelwippendämpfers (1 ) in Anlage mit jeweils einem der Anschläge (24) kommen kann.

Description:
Pendelwippendämpfer mit einer Drehachse

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pendelwippendämpfer mit einer Drehachse für einen Antriebsstrang, aufweisend eine Wippeneinheit zum Modulieren eines Drehmoments.

Aus dem Stand der Technik sind sogenannte Pendelwippendämpfer bekannt. Beispielsweise sind aus der DE 102019 121 204 A1 und der

DE 102019 121 205 A1 Pendelwippendämpfer bekannt, um die Steifigkeit einer rotierenden Welle bzw. eines rotierenden Wellensystems in einem Antriebsstrang zu modulieren. Diese Pendelwippendämpfer umfassen einen Primärflansch und einen Sekundärflansch, die (in beiden Richtungen) drehmomentübertragend miteinander verbunden sind. Zwischengeschaltet sind eine Mehrzahl von Wippenelementen (auch als Wippen bezeichnet) und eine Mehrzahl von Federelementen. Die Wippenelemente sind mittels zumindest eines Wälzkörpers am Primärflansch und/oder am Sekundärflansch relativ verlagerbar abgestützt. Die Wälzkörper sind mittels der Federelemente zwischen der jeweiligen Übersetzungsbahn und komplementären Gegenbahn abrollbar eingespannt. Mittels dieses Pendelwippendämpfers wird der relative Verdrehwinkel zwischen dem Primärflansch und dem Sekundärflansch in einen Federweg der Federelemente umgewandelt.

Mittels der Übersetzungsbahnen und der komplementären Gegenbahnen, die ein Rampengetriebe bilden, ist ein Übersetzungsverhältnis einstellbar und damit eine Steifigkeit des Pendelwippendämpfers einstellbar. Vorteilhaft ist hierbei auch, dass das Übersetzungsverhältnis nicht konstant sein muss, sondern die Steigung des Rampengetriebes über den Verdrehwinkel des Primärflansches zum Sekundärflansch veränderlich einstellbar ist.

Die bekannten Pendelwippendämpfer haben einen großen Bauraumbedarf und sind zum Verringern der Steifigkeit der rotierenden Welle eingerichtet. Treten im Betrieb sogenannte Übermomente auf, also Drehmomente, welche über die Betriebsgrenze eines der Federelemente hinausgehen, sind aus dem Stand der Technik ausschließlich bauraumaufwendige Absicherungen des Pendelwippendämpfers gegen solche Peak-Belastungen bekannt. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden, und insbesondere eine Reibeinrichtung möglichst bauraumneutral im Pendelwippendämpfer unterzubringen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Pendelwippendämpfer gemäß Anspruch 1 mit einer Drehachse für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Wippeneinheit zum Modulieren eines Drehmoments, umfassend:

- einen Primärflansch, der mit einem ersten Außenanschluss drehmomentübertragend verbindbar ist;

- zumindest ein durch ein Energiespeicherelement vorgespanntes Wippenelement;

- zumindest eine erste und eine zweite Rolle; und

- einen Sekundärflansch, der mit einem zweiten Außenanschluss drehmomentübertragend verbindbar ist, wobei die erste Rolle auf einer ersten wippenseitigen Rollenbahn und einer zu der ersten wippenseitigen Rollenbahn komplementären primärflanschseitigen Rollenbahn abrollbar gelagert ist, wobei die zweite Rolle auf einer zweiten wippenseitigen Rollenbahn und einer zu der zweiten wippenseitigen Rollenbahn komplementären sekundärflanschseitigen Rollenbahn abrollbar gelagert ist, und wobei eine Reibeinrichtung zwischen dem Primärflansch und dem Sekundärflansch angeordnet ist.

Da ein erstes Bauteil der Reibeinrichtung drehfest mit dem Primärflansch und ein zweites Bauteil der Reibeinrichtung drehfest mit dem Sekundärflansch ausgebildet ist, kann die Reibeinrichtung möglichst bauraumneutral im Pendelwippendämpfer untergebracht werden. Durch die Reibeinrichtung bzw. durch die beiden Bauteile der Reibeinrichtung entsteht ein Reibmoment, das einem eingehenden Drehmoment entgegenwirkt und somit als Dämpfer wirkt. Die zur relativen Verdrehung des Sekundärflansches zum Primärflansch benötigte Energie dissipiert daher zu einem Anteil in der Reibeinrichtung in Form von Wärmeenergie, so dass es zu einer verdrehwinkelabhängigen Hysterese kommt. Insbesondere lässt sich mit dem hier vorgeschlagenen Pendelwippendämpfer auf einem kleinen Bauraum ein Drehmoment modulieren und gleichzeitig eine Sicherung gegen Übermomente realisieren.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.

Es wird im Folgenden auf die genannte Drehachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis das Zentrum, die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.

Vorzugsweise ist die Reibeinrichtung variabel, d.h. das Reibmoment ist abhängig von der relativen Verdrehung des Sekundärflansches zum Primärflansch.

Die Wippeneinheit zum Modulieren eines Drehmoments umfasst das zumindest eine Wippenelement. Das Wippenelement ist mittels zumindest einer oder mehr (bevorzugt zwei oder drei) Rollen am Primärflansch und/oder am Sekundärflansch relativ zu der Umlaufrichtung (bzw. die Umlaufbewegung überlagernd) verschwenkbar, also wippbar, gelagert. Bevorzugt sind zwei Energiespeicherelemente und zwei Wippenelemente vorgesehen.

Wenn zwei oder mehr Wippenelemente vorgesehen sind, ist das zumindest eine Energiespeicherelement bevorzugt zwischen zwei Wippenelementen vorgesehen, wobei eine Wippbewegung der beiden Wippenelemente in einer Relativbewegung der beiden Wippenelemente zueinander resultiert. Aus der Relativbewegung wiederum resultiert eine Veränderung des Energiepotentials des zumindest einen Energiespeicherelements. Wenn zwei Wippenelemente vorgesehen sind, sind bevorzugt ein oder zwei Energiespeicherelement vorgesehen, die bevorzugt an jeweils gegenüberliegenden Enden der Wippenelemente angeordnet sind, bei drei Wippenelementen bevorzugt drei Energiespeicherelemente. Wenn lediglich ein Wippenelement vorgesehen ist, ist das Energiespeicherelement bevorzugt zwischen dem Wippenelement und entweder dem Sekundärflansch oder dem Primärflansch angeordnet, sodass sich bei einer aus der Wippbewegung resultierenden Relativbewegung zwischen dem Wippenelement und dem Sekundärflansch bzw. dem Primärflansch das Energiepotential des Energiespeicherelements verändert.

Der Primärflansch der Wippeneinheit ist mit dem ersten Außenanschluss drehmomentübertragend verbunden bzw. verbindbar und der Sekundärflansch der Wippeneinheit ist mit dem zweiten Außenanschluss drehmomentübertragend verbunden bzw. verbindbar. Der Primärflansch, der Sekundärflansch und/oder das zumindest eine Wippenelement ist bzw. sind bevorzugt scheibenartig oder scheibensegmentartig, besonders bevorzugt mittels Stanzen und/oder Blechumformung, gebildet.

Die zumindest eine Rolle ist dabei derart auf der wippenseitigen Rollenbahn und der dazu komplementären primärflanschseitigen Rollenbahn angeordnet, dass diese innerhalb der Rollenbahnen ohne Anliegen eines Drehmoments oder auch bei Anliegen eines geringen Drehmoments sich in einer Ruhelage befindet. Bei Anliegen eines (größeren) Drehmoments rollt die zumindest eine Rolle auf den korrespondierenden Rollenbahnen (zumindest nahezu) schlupffrei ab. Bevorzugt ist die zumindest eine Rolle mittels des zumindest einen Energiespeicherelements gegen die Rollenbahnen vorgespannt. Von der zumindest einen Rolle und den korrespondierenden Rollenbahn ist somit ein Rampengetriebe bildet. Die Rollenbahnen weisen dabei eine Steigung auf, welche derart gewählt sind, dass zum Überwinden der Steigungen zusätzliche (Bewegungs-) Energie bzw. Arbeit aufzuwenden ist. Die benötigte (Bewegungs-) Energie ist mittels Reduktion einer Torsionsschwingung bzw. des zu modulierenden Drehmoments erzielbar.

Beispielsweise ist mittels der Steigung der Rollenbahnen und/oder der Steifigkeit des Energiespeicherelements eine Steifigkeit bzw. ein Dämpfungswert darstellbar bzw. einstellbar. Somit ist eine modulierte Drehmomentübertragung vom Primärflansch zum Sekundärflansch oder umgekehrt ausführbar. Das zumindest eine Energiespeicherelement ist beispielsweise eine Schraubendruckfeder, beispielsweise mit gerader Federachse, eine Bogenfeder, oder ein Gasdruckspeicher. Das Energiespeicherelement ist durch eine Relativbewegung des Primärflansches und des Sekundärflansches zueinander dehnbar oder stauchbar. ln einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei Energiespeicherelemente quer zu der Rotationsachse derart angeordnet, dass bei einem Drehmomenteneintrag beide Energiespeicherelemente gestaucht werden, sodass mittels der Steifigkeit der Energiespeicherelemente im Zusammenspiel mit der Rampensteigung der Bahnpaarung(en) ein Modulieren des Drehmoments ermöglicht ist.

Wenn beispielsweise eine Rotationsbewegung von einem Außenanschluss, beispielsweise vom Primärflansch, eingeleitet wird, so wird infolge der Relativbewegung zwischen dem Primärflansch und dem Sekundärflansch die Rolle auf der wippenseitigen Rollenbahn und der komplementären außenseitigen Rollenbahn aus der Ruhelage in der entsprechenden Richtung auf der rampenartigen Rollenbahn (hoch) gewälzt. Mit einem Hochwälzen ist hier lediglich zur Veranschaulichung bezeichnet, dass Arbeit verrichtet wird. Genauer wird aufgrund des geometrischen Zusammenhangs eine entgegenstehende Kraft des zumindest einen Energiespeicherelements überwunden. Ein Runterwälzen bedeutet also ein Abgeben eingespeicherter (Bewegungs-) Energie von dem zumindest einen Energiespeicherelement. Hoch und runter entsprechend also nicht zwangsläufig einer Raumrichtung.

Es sei darauf hingewiesen, dass auch eine über den Sekundärflansch und den entsprechenden zweiten Außenanschluss eingeleitete Rotationsbewegung nach der oben beschrieben Weise drehmomentmodulierbar ist. Die hier vorgeschlagene Wippeneinheit ist äußerst kompakt, weil infolge der Anordnung der Rollenbahnen auf dem jeweiligen Wippenelement ein sehr kompakter Aufbau ermöglicht ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwischen dem Primärflansch und dem Sekundärflansch zwei Sätze von Rollen auf zwei jeweils korrespondierenden Rollenbahnpaaren mit jeweils zwei Rollenbahnen umfasst. Dabei ist ein erstes Rollenbahnpaar mit einer ersten wippenseitigen Rollenbahn an dem zumindest einen Wippenelement und einer primärflanschseitigen Rollenbahn am Primärflansch angeordnet, um zumindest eine primärseitige Rolle bzw. einen Satz primärseitiger Rollen abrollbar aufzunehmen. Ein zweites Rollenbahnpaar umfasst in dieser Ausführungsform eine zweite wippenseitige Rollenbahn an dem Wippenelement und eine sekundärflanschseitige Rollenbahn am Sekundärflansch und ist ausgelegt, um zumindest eine sekundärseitige Rolle bzw. einen Satz sekundärseitiger Rollen abrollbar aufzunehmen. Besonders bevorzugt ist das erste Rollenbahnpaar radial außerhalb des zweiten Rollenbahnpaars angeordnet.

Es ist von Vorteil, wenn das erste Bauteil einteilig mit dem Primärflansch ausgebildet ist und/oder wenn das zweite Bauteil einteilig mit dem Sekundärflansch ausgebildet ist. Hierdurch ist ein besonders kompakter Aufbau des Pendelwippendämpfers möglich.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das erste Bauteil in Form eines in radialer Richtung des Pendelwippendämpfers nach innen vorspringenden Abschnitts am Primärflansch ausgebildet oder mit dem Primärflansch verbunden ist. Hierdurch ist ein besonders kompakter Aufbau des Pendelwippendämpfers möglich.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das zweite Bauteil in Form eines in radialer Richtung des Pendelwippendämpfers nach außen vorspringenden Abschnitts am Sekundärflansch ausgebildet oder mit dem Sekundärflansch verbunden ist.

Hierdurch ist ein besonders kompakter Aufbau des Pendelwippendämpfers möglich.

Vorzugsweise überlappen sich der Primärflansch und der Sekundärflansch in axialer Richtung des Pendelwippendämpfers. Besonders vorzugsweise sind sie in derselben Axialebene angeordnet. Hierdurch ist ein besonders kompakter Aufbau des Pendelwippendämpfers möglich.

Es ist von Vorteil, wenn das erste Bauteil als in axialer Richtung des Pendelwippendämpfers entgegen dem Sekundärflansch vorgespannte Federeinrichtung ausgebildet ist und/oder wenn das zweite Bauteil als in axialer Richtung des Pendelwippendämpfers entgegen dem Primärflansch vorgespannte Federeinrichtung ausgebildet ist.

Vorzugsweise weist die Federeinrichtung zwei am Sekundärflansch befestigte Federbleche auf, wobei eines der Federbleche auf der einen Seite des Sekundärflansches angeordnet ist und das andere der Federbleche in axialer Richtung auf der anderen Seite des Sekundärflansches angeordnet ist, und wobei beide Federbleche den Primärflansch reibschlüssig zwischen sich klemmen.

Es ist von Vorteil, wenn die Federbleche an dem in radialer Richtung nach außen vorspringenden Abschnitt am Sekundärflansch befestigt sind und sich in reibschlüssiger Anlage mit einem Kreisbogenabschnitt des Primärflansches befinden, der in Umfangsrichtung des Pendelwippendämpfers durch zwei in radialer Richtung nach innen vorspringende Anschläge begrenzt ist, wobei der sekundärflanschseitige Abschnitt zur Begrenzung der Verdrehung des Pendelwippendämpfers in Anlage mit jeweils einem der Anschläge kommen kann. Hierdurch ist ein besonders kompakter Aufbau des Pendelwippendämpfers möglich.

Vorzugsweise weist die Federeinrichtung zwei am Primärflansch befestigte Federbleche auf, wobei eines der Federbleche auf der einen Seite des Primärflansches angeordnet ist und das andere der Federbleche in axialer Richtung auf der anderen Seite des Primärflansches angeordnet ist, und wobei beide Federbleche den Sekundärflansch reibschlüssig zwischen sich klemmen.

Es ist von Vorteil, wenn die Federbleche kreisbogensegmentförmig ausgebildet sind und sich in reibschlüssiger Anlage mit dem nach außen vorspringenden Abschnitt des Sekundärflansches befinden, wobei der Primärflansch zwei in radialer Richtung nach innen vorspringende und in Umfangsrichtung des Pendelwippendämpfers voneinander beabstandete Anschläge aufweist, und wobei der sekundärflanschseitige Abschnitt zur Begrenzung der Verdrehung des Pendelwippendämpfers in Anlage mit jeweils einem der Anschläge kommen kann. Hierdurch ist ein besonders kompakter Aufbau des Pendelwippendämpfers möglich.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsbeispiele zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Merkmale, die in der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen nicht als erfindungswesentlich gekennzeichnet sind, sind als optional zu verstehen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel eines Pendelwippendämpfer mit einer Reibeinrichtung in einer Draufsicht;

Fig. 2: den Pendelwippendämpfer aus Fig. 1 in einer Schnittansicht;

Fig. 3: den Pendelwippendämpfer aus Fig. 1 in einer Draufsicht, wobei die oben liegenden, d.h. mit Bezug auf Fig. 2 die rechten, Wippenelemente entfernt worden sind, im Schubbetrieb (Fig. 3a), im neutralen Zustand (Fig. 3b) und im Zugbetrieb (Fig. 3c);

Fig. 4: die an einem Sekundärflansch befestigte Reibeinrichtung des Pendelwippendämpfers aus Fig. 1 ohne Primärflansch in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 5: die am Sekundärflansch befestigte Reibeinrichtung des Pendelwippendämpfers aus Fig. 1 mit Primärflansch in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 6: Details des Primär- und Sekundärflansches des Pendelwippendämpfers aus Fig. 1 in einer Draufsicht;

Fig. 7: ein zweites Ausführungsbeispiel eines Pendelwippendämpfers mit einer Reibeinrichtung in einer Draufsicht (Fig. 7a), wobei die mit Bezug auf Fig. 7a die oben liegenden Wippenelemente entfernt worden sind (Fig. 7b), und wobei die mit Bezug auf Fig. 7a die oben liegenden Wippenelemente und Teile der Reibeinrichtung entfernt worden sind;

Fig. 8: die an einem Primärflansch befestigte Reibeinrichtung des Pendelwippendämpfers aus Fig. 7a ohne Sekundärflansch in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 9: die am Primärflansch befestigte Reibeinrichtung des Pendelwippendämpfers aus Fig. 7a mit Sekundärflansch in einer perspektivischen Ansicht; und

Fig. 10: die am Primärflansch befestigte Reibeinrichtung des Pendelwippendämpfers aus Fig. 7a mit Sekundärflansch in einer perspektivischen Ansicht mit einer anderen Schnittebene.

Die Figuren 1 bis 6 betreffen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Pendelwippendämpfers 1 . Mit Bezug auf Figur 1 wird nachfolgend der grundlegende Aufbau und die grundlegende Funktionsweise des Pendelwippendämpfers 1 beschrieben, die gleichermaßen für das zweite Ausführungsbeispiel relevant sind.

Der Pendelwippendämpfer 1 weist eine Wippeneinheit 4 zum Modulieren eines Drehmoments auf, die um eine Drehachse D des Pendelwippendämpfers 1 verdrehbar angeordnet ist. Die Wippeneinheit 4 weist einen Primärflansch 5, der mit einem ersten Außenanschluss 7 drehmomentübertragend verbindbar ist, und einen Sekundärflansch 6, der mit einem zweiten Außenanschluss 8 drehmomentübertragend verbindbar ist, auf. Der Sekundärflansch 6 ist in radialer Richtung R des Pendelwippendämpfers 1 innerhalb des Primärflansches 5 angeordnet.

Der Pendelwippendämpfer 1 ist vorzugsweise in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Beispielsweise kann der Primärflansch 5 der Wippeneinheit 4 mit Reibbelägen einer Kupplungsscheibe, der Ausgangsseite einer Rutschkupplung oder der Ausgangsseite eines Schwungrads verbunden sein. Beispielsweise kann der Sekundärflansch 6 der Wippeneinheit 4 mit einer Nabe 2 verbunden sein oder die Nabe 2 umfassen, mittels der der Pendelwippendämpfer 1 zum Beispiel auf einer Zwischenwelle oder einer Eingangswelle eines Getriebes gelagert und angebunden sein kann.

Die Wippeneinheit 4 weist ferner zumindest ein durch ein Energiespeicherelement 10 vorgespanntes Wippenelement 9 auf. In Momentflussrichtung zwischen dem vorzugsweise ringförmigen Primärflansch 5 und dem Sekundärflansch 6 ist eine Mehrzahl von (hier zwei Paare von jeweils in axialer Richtung A des Pendelwippendämpfers 1 voneinander beabstandeten und mittels Abstandsbolzen drehfest miteinander verbundenen) Wippenelementen 9 vorgesehen. Der Primärflansch 5 und der Sekundärflansch 6 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel in axialer Richtung A zwischen zwei in axialer Richtung A voneinander beabstandeten Wippenelementen 9 angeordnet.

Der Primärflansch 5 und der Sekundärflansch 6 überlappen sich in axialer Richtung A des Pendelwippendämpfers 1. Insbesondere sind der Primärflansch 5 und der Sekundärflansch 6, zumindest im Bereich der Wippenelemente 9, in derselben Axialebene angeordnet. Dies bedeutet, dass zumindest einer der Flansche 5, 6 vollständig innerhalb der axialen Erstreckung des anderen Flansches 6, 5 angeordnet ist.

Zwischen dem darstellungsgemäß oberen Wippenelement 9 und dem darstellungsgemäß unteren Wippenelement 9 sind hier entsprechend der Anzahl von Wippenelementen 9 zwei Energiespeicherelemente 10 angeordnet, die vorzugsweise als Schraubendruckfedern mit gerader Federachse ausgeführt sind. Die Energiespeicherelemente 10 halten die beiden Wippenelemente 9 in einer Ruhelage in der gezeigten Position. Die hier dargestellten Energiespeicherelemente 10 sind (optional) identisch.

Die beiden Wippenelemente 9 sind jeweils allein mittels (hier rein optional vier) primärseitiger Rollen 11 über eine erste wippenseitige Rollenbahn 13 und eine primärflanschseitige Rollenbahn 15 drehmomentübertragend mit dem Primärflansch 5 verbunden. Der Primärflansch 5 bildet die primärflanschseitige Rollenbahn 15 aus und ist dadurch über ein so gebildetes Kurvengetriebe mittels der ersten wippenseitigen Rollenbahn 13 mit den Wippenelementen 9 gekoppelt. Die primärseitigen Rollen 11 sind hier (optional) mittels der Energiespeicherelemente 10 gegen die jeweilige korrespondierende primärflanschseitige Rollenbahn 15 des Primärflansches 5 und der ersten wippenseitigen Rollenbahn 13 der Wippenelemente 9 vorgespannt und dadurch einzig abrollend bewegbar.

Die Wippenelemente 9 sind wiederum (eine zweite wippenseitige Rollenbahn 14 bildend) über ein weiteres dort gebildetes Kurvengetriebe mit einer (hier rein optional einzigen) sekundärseitigen Rolle 12 über eine sekundärflanschseitige Rollenbahn 16 mit dem Sekundärflansch 6 und über diesen mit der Nabe 2 drehmomentübertragend gekoppelt. Der Sekundärflansch 6 ist rein optional mittels eines nicht dargestellten Vordämpfers mit der Nabe 2 drehmomentübertragend verbunden.

Somit weist die Wippeneinheit 4 zumindest eine erste und eine zweite Rolle 11 , 12 auf. Die erste Rolle 11 ist auf der ersten wippenseitigen Rollenbahn 13 und der zur ersten wippenseitigen Rollenbahn 13 komplementären primärflanschseitigen Rollenbahn 15 abrollbar gelagert. Die zweite Rolle 12 ist auf der zweiten wippenseitigen Rollenbahn 14 und der zur zweiten wippenseitigen Rollenbahn 14 komplementären sekundärflanschseitigen Rollenbahn 16 abrollbar gelagert.

Bei einem anliegenden Drehmomentgradienten (vom Primärflansch 5 zum Sekundärflansch 6) wird der Primärflansch 5 in Umfangsrichtung U des Pendelwippendämpfers 1 relativ zum Sekundärflansch 6 verdreht und resultierend werden die Wippenelemente 9 in dieser Ausführung aufeinander zu bewegt, indem die Rollen 11 , 12 auf den korrespondierenden (rampenartigen) Rollenbahnen 13, 15, 14, 16 auf dem Primärflansch 5 und den Wippenelementen 9 bzw. auf dem Sekundärflansch 6 und den Wippenelementen 9 abrollen. Dabei werden die Energiespeicherelemente 10 gestaucht, weil ein relativer Verdrehwinkel zwischen dem Primärflansch 5 und dem Sekundärflansch 6 in einen korrespondierenden Federweg der Energiespeicherelemente 10 übersetzt wird.

In diesem Zusammenhang wird hinsichtlich des ersten Ausführungsbeispiels auch auf die Figuren 3 a bis 3c verwiesen, in denen die in der Zeichnungsebene oben liegenden Wippenelemente 9 entfernt worden sind, wobei die Figur 3a den Pendelwippendämpfer 1 im Schubbetrieb, die Figur 3b den Pendelwippendämpfer 1 im neutralen Zustand, und die Figur 3c den Pendelwippendämpfer 1 im Zugbetrieb darstellt.

Über die Geometrie der Rollenbahnen 13, 15, 14, 16 (Kurvengetriebe) ist die Übersetzung zwischen dem Verdrehwinkel und dem Federweg einstellbar. Über die Steifigkeit (bzw. besser Weichheit) der Energiespeicherelemente 10 ist das Drehmoment modulierbar, also ein Drehmomentgradient in Abhängigkeit von einem Eingangsdrehmoment definierbar.

In Figur 2 ist der Pendelwippendämpfer 1 aus Figur 1 in einer Schnittansicht dargestellt, wobei hier eine Reibeinrichtung 3, die zwischen dem Primärflansch 5 und dem Sekundärflansch 6 angeordnet ist, und die in Figur 1 durch die in der Zeichnungsebene oben liegenden Wippenelemente 9 verdeckt ist, erkennbar ist.

Wie insbesondere aus den Figuren 2, 4 und 5 ersichtlich ist, ist am Sekundärflansch 6 eine in axialer Richtung A entgegen dem Primärflansch 5 vorgespannte Federeinrichtung 21 ausgebildet. Genauer gesagt handelt es sich bei der Federeinrichtung 21 um zwei am Sekundärflansch 6 befestigte Federbleche 22. Eines der Federbleche 22 ist auf der einen Seite des Sekundärflansches 6 angeordnet. Das andere der Federbleche 22 ist in axialer Richtung A auf der anderen Seite des Sekundärflansches 6 angeordnet. Beide Federbleche 22 sind pinzettenartig in axialer Richtung A gegeneinander vorgespannt, wie insbesondere aus Figur 4 ersichtlich, wobei beide Federbleche 22 den Primärflansch 5 reibschlüssig zwischen sich klemmen, wie insbesondere aus Figur 5 ersichtlich. Die Federeinrichtung 21 bzw. die zwei Federbleche 22 sind drehfest bezüglich des Sekundärflansches 6.

Die beiden Federbleche 22 sind an einem in radialer Richtung R nach außen vorspringenden Abschnitt 20 am Sekundärflansch 6 befestigt und befinden sich in reibschlüssiger Anlage mit einem Kreisbogenabschnitt 25 des Primärflansches 5, der in Umfangsrichtung U durch zwei in radialer Richtung R nach innen vorspringende Anschläge 24 des Primärflansches 5 begrenzt ist. Abhängig davon, ob sich der Pendelwippendämpfer 1 im Zugbetrieb (Figuren 3c und 6) oder im Schubbetrieb (Figur 3a) befindet, kann der sekundärflanschseitige, in radialer Richtung R nach außen vorspringende Abschnitt 20 zur Begrenzung der Verdrehung des Pendelwippendämpfers 1 in Anlage mit jeweils einem der Anschläge 24 kommen.

Ein erstes Bauteil 17 der Reibeinrichtung 3, im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kreisbogenabschnitt 25 des Primärflansches 5, ist drehfest mit dem Primärflansch 5 ausgebildet. Genauer gesagt ist das erste Bauteil 17 einteilig mit dem Primärflansch 5 ausgebildet. Ein zweites Bauteil 18 der Reibeinrichtung 3, im vorliegenden Ausführungsbeispiel der in radialer Richtung R nach außen vorspringenden Abschnitt 20, an dem die Federeinrichtung 21 bzw. die zwei Federbleche 22 befestigt ist/sind, ist einteilig mit dem Sekundärflansch 6 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Bauteil 18 als in axialer Richtung A des Pendelwippendämpfers 1 entgegen dem Primärflansch 5 vorgespannte Federeinrichtung 21 ausgebildet sein.

Vorzugsweise ist die Federeinrichtung 21 in der Nähe der sekundärflanschseitigen Rollenbahn 16 am Sekundärflansch 6 vorgesehen. Insbesondere entsprich die Anzahl der Federeinrichtung 21 der Anzahl der sekundärflanschseitigen Rollenbahnen 16, im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei, d.h. zwei Paare von Federblechen 22.

Die Figuren 7a bis 10 betreffen ein zweites Ausführungsbeispiel des Pendelwippendämpfers 1 mit der Reibeinrichtung 3. Figur 7a zeigt den Pendelwippendämpfer 1 in einer Draufsicht. In Figur 7b sind die mit Bezug auf Figur 7a oben liegenden Wippenelemente 9 entfernt worden sind. In Figur 7c sind die mit Bezug auf Figur 7a oben liegenden Wippenelemente 9 und Teile der Reibeinrichtung 3 entfernt worden.

Die Federeinrichtung 21 weist zwei am Primärflansch 5 befestigte Federbleche 23 auf. Eines der Federbleche 23 ist auf der einen Seite des Primärflansches 5 angeordnet. Das andere der Federbleche 23 ist in axialer Richtung A auf der anderen Seite des Primärflansches 5 angeordnet. Beide Federbleche 23 sind pinzettenartig in axialer Richtung A gegeneinander vorgespannt, wie insbesondere aus Figur 8 ersichtlich, wobei beide Federbleche 23 den Sekundärflansch 6 reibschlüssig zwischen sich klemmen, wie insbesondere aus den Figuren 9 und 10 ersichtlich. Die Federeinrichtung 21 bzw. die zwei Federbleche 23 sind drehfest bezüglich des Primärflansches 5.

Die beiden Federbleche 23 sind kreisbogensegmentförmig ausgebildet und befinden sich in reibschlüssiger Anlage mit dem nach außen vorspringenden Abschnitt 20 des Sekundärflansches 6. Der Primärflansch 5 weist die zwei in radialer Richtung R nach innen vorspringende und in Umfangsrichtung U des Pendelwippendämpfers 1 voneinander beabstandete Anschläge 24 auf. Abhängig davon, ob sich der Pendelwippendämpfer 1 im Zugbetrieb oder im Schubbetrieb befindet, kann der sekundärflanschseitige, in radialer Richtung R nach außen vorspringende Abschnitt 20 zur Begrenzung der Verdrehung des Pendelwippendämpfers 1 in Anlage mit jeweils einem der Anschläge 24 kommen.

Das zweite Bauteil 18 der Reibeinrichtung 3, im vorliegenden Ausführungsbeispiel der in radialer Richtung R nach außen vorspringende Abschnitt 20 des Sekundärflansches 6, ist drehfest mit dem Sekundärflansch 6 ausgebildet. Genauer gesagt ist das zweite Bauteil 18 einteilig mit dem Sekundärflansch 6 ausgebildet. Das erste Bauteil 17 ist in Form eines in radialer Richtung R des Pendelwippendämpfers 1 nach innen vorspringenden Abschnitts 19, im vorliegenden Ausführungsbeispiel als in axialer Richtung A entgegen dem Sekundärflansch 6 vorgespannte Federeinrichtung 21 bzw. als zwei Federbleche 23, mit dem Primärflansch 5 drehfest verbunden. Alternativ kann das erste Bauteil am Primärflansch 5 ausgebildet bzw. einteilig mit dem Primärflansch sein.

Die vorangegangenen Ausführungsbeispiele betreffen einen Pendelwippendämpfer 1 mit einer Drehachse D für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Wippeneinheit 4 zum Modulieren eines Drehmoments, umfassend: einen Primärflansch 5, der mit einem ersten Außenanschluss 7 drehmomentübertragend verbindbar ist; zumindest ein durch ein erstes Energiespeicherelement 10 vorgespanntes Wippenelement 9; zumindest eine erste und eine zweite Rolle 11 , 12; und einen Sekundärflansch 6, der mit einem zweiten Außenanschluss 8 drehmomentübertragend verbindbar ist, wobei die erste Rolle 11 auf einer ersten wippenseitigen Rollenbahn 13 und einer zu der ersten wippenseitigen Rollenbahn 13 komplementären primärflanschseitigen Rollenbahn 15 abrollbar gelagert ist, wobei die zweite Rolle 12 auf einer zweiten wippenseitigen Rollenbahn 14 und einer zu der zweiten wippenseitigen Rollenbahn 14 komplementären sekundärflanschseitigen Rollenbahn 16 abrollbar gelagert ist, wobei eine Reibeinrichtung 3 zwischen dem Primärflansch 5 und dem Sekundärflansch 6 angeordnet ist, wobei ein erstes Bauteil 17 der Reibeinrichtung 3 drehfest mit dem Primärflansch 5 und ein zweites Bauteil 18 der Reibeinrichtung 3 drehfest mit dem Sekundärflansch 6 ausgebildet ist.

Durch die Reibeinrichtung 3 bzw. durch die beiden Bauteile 17, 18 der Reibeinrichtung 3 entsteht ein Reibmoment, das einem eingehenden Drehmoment entgegenwirkt und somit als Dämpfer wirkt. Die zur relativen Verdrehung des Sekundärflansches 6 zum Primärflansch 5 benötigte Energie dissipiert daher zu einem Anteil in der Reibeinrichtung 3 in Form von Wärmeenergie, so dass es zu einer verdrehwinkelabhängigen Hysterese kommt. Vorzugsweise ist die Reibeinrichtung variabel, d.h. das Reibmoment ist abhängig von der relativen Verdrehung des Sekundärflansches 6 zum Primärflansch 5. Insbesondere lässt sich mit dem hier vorgeschlagenen Pendelwippendämpfer 1 auf einem kleinen Bauraum ein Drehmoment modulieren und gleichzeitig eine Sicherung gegen Übermomente realisieren.

Bezuqszeichenliste

1 Pendelwippendämpfer

2 Nabe

3 Reibeinrichtung

4 Wippeneinheit

5 Primärflansch

6 Sekundärflansch

7 primärseitiger Außenanschluss

8 sekundärseitiger Außenanschluss

9 Wippenelement

10 Energiespeicherelement

11 primärseitige Rolle

12 sekundärseitige Rolle

13 erste wippenseitige Rollenbahn

14 zweite wippenseitige Rollenbahn

15 primärflanschseitige Rollenbahn

16 sekundärflanschseitige Rollenbahn

17 erstes Bauteil

18 zweites Bauteil

19 nach innen vorspringender Abschnitt

20 nach außen vorspringender Abschnitt

21 Federeinrichtung

22 Federblech

23 Federblech

24 Anschlag

25 Kreisbogenabschnitt

A axiale Richtung

D Drehachse

R radiale Richtung

U Umfangsrichtung