DE102017100196A1

DE102017100196A1 - Pendeldämpfungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102017100196A1
Application number: DE102017100196.4A
Authority: DE
Inventors: Hervé Mahe; Roel Verhoog
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2017-01-06
Publication date: 2017-07-13
Also published as: FR3046647B1; FR3046647A1

Abstract

Pendeldämpfungsvorrichtung (1), die folgendes aufweist:
– einen Träger (2), der zur Drehbewegung um eine Achse (X) ausgelegt ist,
– mindestens einen ersten Pendelkörper (3.1) der dazu ausgelegt ist, einen ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen zu filtern,
– mindestens einen zweiten Pendelkörper (3.2) der dazu ausgelegt ist, einen zweiten Ordnungswert der Torsionsschwingungen zu filtern, und
– ein elastisches Rückstellelement (30), das den ersten Pendelkörper (3.1) und den zweiten Pendelkörper (3.2) koppelt,
wobei die Abstimmung des ersten Pendelkörpers (3.1) und des zweiten Pendelkörpers (3.2), und/oder
die Wahl der Steifigkeit des elastischen Rückstellelements (30),
derart vorgenommen wird (werden), dass, unter Einbeziehung des Einflusses des elastischen Rückstellelements (30), der erste Pendelkörper (3.1) den ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen filtert und der zweite Pendelkörper (3.2) den zweiten Ordnungswert der Torsionsschwingungen filtert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pendeldämpfungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Getriebesystem.
In einer solchen Anwendung kann die Pendeldämpfungsvorrichtung in ein Torsionsdämpfungssystem einer Kupplung, die zur selektiven Kopplung des Verbrennungsmotors mit dem Getriebe ausgelegt ist, integriert sein, um die Schwingungen auf Grund von Drehungleichmäßigkeiten des Motors auszufiltern. Ein solches Torsionsdämpfungssystem ist beispielsweise ein Zweimassendämpfungsschwungrad.
In Variation kann bei einer solchen Anwendung die Pendeldämpfungsvorrichtung in eine Reibscheibe der Kupplung, eine nasse oder trockene Doppelkupplung, ein mit einer Kurbelwelle drehfest verbundenes Schwungrad oder in einen hydrodynamischen Drehmomentwandler integriert sein.
Eine solche Pendeldämpfungsvorrichtung setzt typischerweise einen Träger und einen oder mehrere bezüglich dieses Trägers bewegliche Pendelkörper ein, wobei die Auslenkung von jedem Pendelkörper bezüglich des Trägers von zwei Wälzelementen geführt wird, die einerseits mit Laufbahnen, die mit dem Träger drehfest verbunden sind, und andererseits mit Laufbahnen, die mit den Pendelkörpern drehfest verbunden sind, zusammenwirken. Jeder Pendelkörper weist beispielsweise zwei miteinander vernietete Pendelmassen auf.
Es ist bekannt, die Dämpfungsvorrichtung beispielsweise über die Form der Laufbahnen zu wählen, derart, dass die Pendelkörper davon die Zündfolge eines Zweizylinder-Verbrennungsmotors filtern, die auch „1. Ordnung” genannt wird, wobei die Zündfolge eines Verbrennungsmotors bekanntermaßen die Anzahl von Explosionen dieses Motors pro Kurbelwellenumdrehung ist.
Solche Vorrichtungen sind gegenüber der Schwerkraft sehr empfindlich, wobei letztere nicht erwünschte Auslenkungen der Pendelkörper verursacht und daher die Filterleistungen beeinträchtigen kann.
Um Abhilfe für dieses Problem zu schaffen, ist es beispielsweise aus der Patentschrift DE 10 2012 221 103 bekannt, Federn zwischen zwei umfänglich benachbarten Pendelkörpern vorzusehen, derart, dass die so gekoppelten Pendelkörper der pro Umdrehung darauf ausgeübten Schwerkraft Widerstand leisten, wenn die Vorrichtung in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Die Gegenwart dieser Federn kann dennoch bestimmte Probleme aufwerfen, da sie insbesondere für eine Änderung des Ordnungswerts, der jedem Pendelkörper effektiv zugeordnet ist, und somit der von diesen Pendelkörpern bereitgestellten Filterung anfällig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mit der Gegenwart der Federn zusammenhängenden Unzulänglichkeiten zu verringern.
Die Erfindung löst dies, gemäß einem ihrer Aspekte, mit Hilfe einer Pendeldämpfungsvorrichtung, die folgendes aufweist:

– einen Träger, der zur Drehauslenkung um eine Achse ausgelegt ist,
– mindestens einen ersten Pendelkörper, der dazu ausgelegt ist, einen ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen zu filtern,
– mindestens einen zweiten Pendelkörper, der dazu ausgelegt ist, einen zweiten Ordnungswert der Torsionsschwingungen zu filtern, und
– ein elastisches Rückstellelement, das den ersten Pendelkörper und den zweiten Pendelkörper verbindet,

Anders ausgedrückt, trägt die Erfindung einem elastischen Rückstellelement zwischen zwei Pendelkörpern folgendermaßen Rechnung:

– entweder durch Abstimmung des Pendelkörper jeweils auf einen Ordnungswert, der von demjenigen verschieden ist, den dieser Pendelkörper filtern muss, derart, dass auf Grund der Gegenwart des Rückstellelements jeder Pendelkörper effektiv auf einen Ordnungswert abgestimmt wird, der, mindestens auf 10% genau, gleich demjenigen der Torsionsschwingung ist, die er filtern muss,
– oder durch Wählen der Steifigkeit des elastischen Rückstellelements derart, dass die Gegenwart des elastischen Rückstellelements den Ordnungswert, auf den jeder Pendelkörper abgestimmt ist, nicht modifiziert,
– oder durch Kombinieren der Abstimmung von jedem Pendelkörper auf einen Ordnungswert, der von demjenigen verschieden ist, den dieser Pendelkörper filtern muss, und der Wahl der Steifigkeit des elastischen Rückstellelements, derart, dass die Gegenwart des elastischen Rückstellelements mit dieser Steifigkeit die effektiven Ordnungswerte der Pendelkörper, mindestens auf 10% genau, gleich denjenigen vor der Filterung durch dieses Pendelkörper macht.

Im Folgenden betrifft der Ordnungswert, auf den ein Pendelkörper abgestimmt ist, den Ordnungswert des Pendelkörpers, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung ohne elastisches Rückstellelement ist, und der Ordnungswert, auf den ein Pendelkörper effektiv abgestimmt ist, oder der effektive Ordnungswert, betrifft den Ordnungswert dieses Pendelkörpers, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung ein oder mehrere elastische Rückstellelemente aufweist.
Die Erfindung kann es ermöglichen, dass der effektive Ordnungswert von jedem Pendelkörper zwischen dem 0,9- und 1,1-Fachen des Ordnungswerts liegt, den dieser Pendelkörper filtern muss. Der effektive Ordnungswert eines Pendelkörpers ist insbesondere gleich dem Ordnungswert, den dieser Pendelkörper filtern muss.
Gemäß einen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Steifigkeit des elastischen Rückstellelements vordefiniert ist, erfolgt die Abstimmung des ersten Pendelkörpers auf einen Ordnungswert, der kleiner ist als der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen, und die Abstimmung des zweiten Pendelkörpers erfolgt auf einen Ordnungswert, der kleiner ist als der zweite Ordnungswert der Torsionsschwingungen, derart, dass, hinsichtlich des Einflusses des elastischen Rückstellelements, der erste Pendelkörper den ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen filtert und der zweite Pendelkörper den zweiten Ordnungswert der Torsionsschwingungen filtert.
Anders ausgedrückt wird, gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, der erste Pendelkörper nach unten gestimmt (oder auch nach unten geregelt), und der zweite Pendelkörper wird nach unten gestimmt (oder auch nach unten geregelt), um den Einfluss des elastischen Rückstellelements zu berücksichtigen, das durch seine Gegenwart den Anstieg der Ordnungswerte bewirkt, auf die die Pendelkörper effektiv abgestimmt sind.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann, für eine gegebene Drehzahl des Trägers, die Abstimmung des ersten Pendelkörpers auf einen Ordnungswert vorgenommen werden, der kleiner ist als der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen und die Abstimmung des zweiten Pendelkörpers kann auf einen Ordnungswert vorgenommen werden, der kleiner ist als der zweite Ordnungswert der Torsionsschwingungen, derart, dass, hinsichtlich des Einflusses des elastischen Rückstellelements:

– der erste Pendelkörper für diese gegebene Drehzahl den ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen filtert, und
– der zweite Pendelkörper für diese gegebene Drehzahl den zweiten Ordnungswert der Torsionsschwingungen filtert.

In diesem Fall wird jeder Pendelkörper auf diese gegebene Drehzahl nach unten geregelt, um den Anstieg des effektiven Ordnungswerts zu berücksichtigen, der von jedem Pendelkörper bei dieser Drehzahl auf Grund der Gegenwart des elastischen Rückstellelements gefiltert wird.
Die gegebene Drehzahl des Trägers ist beispielsweise die Motor-Leerlaufdrehzahl. Diese Drehzahl beträgt bei der Kurbelwelle beispielsweise zwischen 500 und 1200 U/min. Es wird hier berücksichtigt, dass der Einfluss des elastischen Rückstellelements auf die Abstimmung eines jeden Pendelkörpers umso ausgeprägter ist, je kleiner die Drehzahl des Trägers ist. In Variation kann, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung in einen hydrodynamischen Drehmomentwandler integriert ist, der mit einer Überbrückungskupplung (im Englischen auch als „lock-up clutch” bezeichnet) versehen ist, die gegebene vorstehend erwähnte Drehzahl diejenige sein, bei der die Überbrückungskupplung geschlossen wird. Diese Drehzahl beträgt beispielsweise zwischen 1000 U/min und 1200 U/min.
Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, kann der Absolutwert der Lücke zwischen dem Ordnungswert, auf den jeder Pendelkörper abgestimmt ist, und dem Ordnungswert der Torsionsschwingungen, den dieser Pendelkörper filtern soll, umso größer sein, je höher der Ordnungswert der Torsionsschwingungen ist. Wenn also der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen kleiner ist als der zweite Ordnungswert der Torsionsschwingungen, kann die Differenz im Absolutwert zwischen diesem ersten Ordnungswert und dem Ordnungswert, auf den der erste Pendelkörper abgestimmt ist, kleiner sein als die Differenz im Absolutwert zwischen diesem zweiten Ordnungswert und dem Ordnungswert, auf den der zweite Pendelkörper abgestimmt ist. Anders ausgedrückt, je größer der Ordnungswert der Torsionsschwingungen ist, dessen Filterung durch einen Pendelkörper beabsichtigt ist, umso bedeutsamer kann, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das Abstimmen nach unten dieses Pendelkörpers sein.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Steifigkeit des elastischen Rückstellelements so gewählt, dass:

– die Filterung durch den ersten Pendelkörper des ersten Ordnungswerts der Torsionsschwingungen erfolgt, wenn der erste Pendelkörper auf diesen ersten Ordnungswert abgestimmt ist, und
– die Filterung durch den zweiten Pendelkörper des zweiten Ordnungswerts der Torsionsschwingungen erfolgt, wenn der zweite Pendelkörper auf diesen zweiten Ordnungswert abgestimmt ist.

Anders ausgedrückt wird, gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, allein auf die Steifigkeit des elastischen Rückstellelements Einfluss genommen, und die Pendelkörper werden nicht auf Ordnungswerte abgestimmt, die von denjenigen verschieden sind, die Letztere filtern müssen. Es kommt also, gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, nicht zu einem Abstimmen nach unten des Pendelkörpers. Das elastische Rückstellelement hat beispielsweise eine Steifigkeit von gleich 1 N/mm.
Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden, hinsichtlich einer gegebenen Drehzahl des Trägers, insbesondere die Motor-Leerlaufdrehzahl oder die Drehzahl, bei der eine Überbrückungskupplung geschlossen wird, die Masse der ersten Pendelkörper, die Masse der zweiten Pendelkörpers, und die Steifigkeit des oder der elastischen Rückstellelemente derart gewählt, dass die mit der Gegenwart des oder der elastischen Rückstellelemente zusammenhängenden Resonanzfrequenzen der Pendeldämpfungsvorrichtung nicht mit dieser gegebenen Drehzahl zusammenfallen. Diese Resonanzfrequenzen können bei Drehzahlen entstehen, die größer oder kleiner sind als diese gegebene Drehzahl, die beispielsweise die Motor-Leerlaufdrehzahl ist.
Immer noch gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, können die Masse der ersten Pendelkörper, die Masse der zweiten Pendelkörpers, und die Steifigkeit des oder der elastischen Rückstellelemente derart gewählt sein, dass die mit der Gegenwart des oder der elastischen Rückstellelemente zusammenhängenden Resonanzfrequenzen der Pendeldämpfungsvorrichtung für Drehzahlen des Trägers zwischen 300 U/min und 700 U/min entstehen. Somit werden also mehrere Komponenten der Pendeldämpfungsvorrichtung derart dimensioniert, dass die zusätzliche Resonanzfrequenz oder -frequenzen, die auf Grund der Gegenwart des oder der elastischen Rückstellelemente auftreten, eine Filterung für einen Bereich von bestimmten als problematisch eingestuften Drehzahlen bewirken.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wird gleichzeitig eingewirkt auf:

– die Ordnungswerte, auf die der erste und zweite Pendelkörper abgestimmt sind, wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, und
– die Steifigkeit des zwischen dem ersten und den zweiten Pendelkörper liegenden elastischen Rückstellelements, wie gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und gegebenenfalls, auf die Masse von jedem Pendelkörper.

Durch das dritte Ausführungsbeispiel lässt es sich vermeiden, dass die Pendelkörper zu stark modifiziert werden, um auf den Ordnungswert einzuwirken, auf den sie abgestimmt sind, wobei ebenso vermieden wird, eine Steifigkeit für das elastische Rückstellelement zu wählen, die zu weit weg von den üblichen Werten liegt.
Gemäß dieser dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, werden, hinsichtlich gegebener Drehzahl des Trägers, insbesondere die Motor-Leerlaufdrehzahl oder die Drehzahl, bei der ein Überbrückungskupplung geschlossen wird, die Masse des ersten Pendelkörpers, die Masse des zweiten Pendelkörpers, und die Steifigkeit des oder der elastischen Rückstellelemente derart gewählt, dass die Resonanzfrequenzen der Pendeldämpfungsvorrichtung, die mit der Gegenwart des oder der elastischen Rückstellelemente verknüpft ist, nicht mit dieser gegebenen Drehzahl zusammenfallen. Diese Resonanzfrequenzen können bei Drehzahlen entstehen, die größer oder kleiner sind als diese gegebene Drehzahl, die beispielsweise die Motor-Leerlaufdrehzahl ist.
Immer noch gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, können die Masse des ersten Pendelkörpers, die Masse des zweiten Pendelkörpers und die Steifigkeit des oder der elastischen Rückstellelemente derart gewählt sein, dass die mit der Gegenwart des oder der elastischen Rückstellelemente zusammenhängenden Resonanzfrequenzen der Pendeldämpfungsvorrichtung für Drehzahlen des Trägers zwischen 300 U/min und 700 U/min entstehen.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Vorrichtung eine Vielzahl von ersten Pendelkörpern und zweiten Pendelkörpern aufweisen, die abwechselnd umfänglich angeordnet sind, wobei jeder erste Pendelkörper über ein elastisches Rückstellelement mit einem zweiten Pendelkörper gekoppelt ist. Alle ersten Pendelkörper können untereinander identisch sein, alle zweiten Pendelkörper können untereinander identisch sein, und alle elastischen Rückstellelemente können untereinander identisch sein.
Wie vorstehend beschrieben, kann der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen die Zündfolge eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors sein, und der zweite Ordnungswert der Torsionsschwingungen kann ein Vielfaches oder ein Untervielfaches dieser Zündfolge sein. Der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen ist beispielsweise die Zündfolge eines Zweizylinder-Verbrennungsmotors, der auch „1. Ordnung” genannt wird. In diesem Fall, sind die ersten Pendelkörper dazu ausgelegt, die 1. Ordnung zu filtern, während die zweiten Pendelkörper dazu ausgelegt, beispielsweise die 2. Ordnung, d. h. die Zündfolge eines Vierzylindermotors, oder die 1,5. Ordnung, d. h. die Zündfolge eines Dreizylindermotors, zu filtern.
In Variation kann dem ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen die Zündfolge eines Verbrennungsmotors entsprechen, wenn bestimmte seiner Zylinder deaktiviert sind, und der zweite Ordnungswert der Torsionsschwingungen kann der Zündfolge dieses Verbrennungsmotors entsprechen, wenn alle seine Zylinder aktiv sind. Der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen ist beispielsweise die Zündfolge eines 4-, 6- oder 8-Zylinder-Verbrennungsmotors, wenn nur zwei seiner Zylinder aktiv sind, in welchem Fall die ersten Pendelkörper dazu ausgelegt sind, die 1. Ordnung zu filtern, und der zweite Ordnungswert der Torsionsschwingungen ist die Zündfolge dieses Verbrennungsmotors, in welchem Fall die zweiten Pendelkörper dazu ausgelegt sind, die 2. Ordnung zu filtern. In Variation ist der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen beispielsweise die Zündfolge eines Dreizylinder-Verbrennungsmotors, wenn nur ein Teil seiner Zylinder aktiv ist/sind, in welchem Fall die ersten Pendelkörper dazu ausgelegt sind, die 0,5. Ordnung oder die 0,75. Ordnung zu filtern, und der zweite Ordnungswert der Torsionsschwingungen ist die Zündfolge dieses Verbrennungsmotors, in welchem Fall die zweiten Pendelkörper dazu ausgelegt sind, die 1,5. Ordnung zu filtern. In diesem letzten Fall kann eine rotierende Deaktivierung durchgeführt werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann jeder Pendelkörper mindestens ein Wälzelement, insbesondere genau zwei Wälzelemente aufweisen, die die Auslenkung der Pendelkörper bezüglich des Trägers führen, wobei das Wälzelement einerseits mit mindestens einer ersten mit dem Träger drehfest verbundenen Laufbahn, und andererseits mit mindestens einer zweiten mit dem Pendelkörper drehfest verbundenen Laufbahn zusammenwirkt.
Im Sinne der vorliegenden Anmeldung kann die Abstimmung des Pendelkörpers auf einen Ordnungswert unter Einwirkung auf alle oder einen Teil der folgenden Parameter erhalten werden:

– die Form der zweiten mit dem Pendelkörper drehfest verbundenen Laufbahn, wobei diese Bahn insbesondere durch jedes Kopplungselement des Pendelkörpers definiert ist,
– die Form der erste mit dem Träger drehfest verbundenen Laufbahn, wobei diese Bahn insbesondere durch einen Teil der Kontur eines Fensters definiert ist, das das Kopplungselement aufnimmt,
– das Trägheitsmoment des Pendelkörpers,
– der Abstand, wenn sich die Vorrichtung in Ruhe befindet, zwischen dem Schwerpunkt des Pendelkörpers und der Rotationsachse des Trägers,
– der Abstand, wenn sich die Vorrichtung in Ruhe befindet, zwischen dem Schwerpunkt des Pendelkörpers und dem Einhängepunkt des Pendelkörpers an dem Träger, und
– die Form der Wälzelemente des Pendelkörpers.

Auch noch im Sinne der vorliegenden Anmeldung:

– bedeutet „axial” „parallel zur Rotationsachse des Trägers”,
– „radial” bedeutet „entlang einer Achse, die in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse des Trägers liegt und diese Rotationsachse des Trägers schneidet”,
– „winkelversetzt” oder „umfänglich” bedeutet „um die Rotationsachse des Trägers herum”,
– „orthoradial” bedeutet „senkrecht zu einer Radialrichtung”,
– „drehfest verbunden” bedeutet „starr gekoppelt”, und
– die Ruheposition der Vorrichtung ist diejenige, in der die Pendelkörper zentrifugiert werden, ohne den Torsionsschwingungen zu unterliegen, die von Drehungleichmäßigkeiten des Verbrennungsmotors herrühren. In der zentrifugierten Position kommt jedes Wälzelement gleichzeitig mit der ersten Laufbahn und mit der zweiten Laufbahn in Kontakt.

Die Vorrichtung kann zwei unterschiedliche, axial verschobene und drehfest verbundene Träger aufweisen, wobei jeder Pendelkörper mindestens eine axial zwischen den zwei Trägern angeordnete Pendelmasse aufweist. Jeder Pendelkörper kann mehrere Pendelmassen aufweisen, beispielsweise zwei oder drei Pendelmassen, die untereinander drehfest sein können oder nicht und die axial zwischen den zwei Trägern angeordnet sind.
In Variation kann nur ein Träger vorhanden sein, und der Pendelkörper weist dann folgendes auf:

– eine erste und eine zweite Pendelmasse, die zueinander axial beabstandet und bezüglich des Trägers beweglich sind, wobei die erste Pendelmasse axial auf einer ersten Seite des Trägers angeordnet ist und die zweite Pendelmasse axial auf einer zweiten Seite des Trägers angeordnet ist, und
– mindestens ein Kopplungselement, insbesondere genau zwei Kopplungselemente, der ersten und der zweiten Pendelmassen, das die Massen paarweise koppelt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung, wirkt das Wälzelement mit einer einzigen ersten Laufbahn und einer einzigen zweite Laufbahn zusammen, und diese zweite Laufbahn ist durch das Kopplungselement des Pendelkörpers definiert. Ein Teilabschnitt der Kontur dieses Kopplungselements definiert beispielsweise die zweite Laufbahn. In Variation kann auf diesem Teilabschnitt der Kontur des Kopplungselements eine Beschichtung abgeschieden sein, um die zweite Laufbahn auszubilden. Ein solches Kopplungselement ist beispielsweise jeweils über seine axialen Enden in eine in einer der Pendelmassen untergebrachte Öffnung eingepresst. In Variation kann das Kopplungselement über seine axialen Enden an jede Pendelmasse angeschweißt, angeschraubt oder angenietet sein.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführung, weist jeder Pendelkörper beispielsweise zwei Kopplungselemente auf, die die Pendelmasse dieser Körper paarweise koppeln, wobei jedes Kopplungselement mit jeder dieser Pendelmassen drehfest verbunden ist. Jedes Wälzelement kann demnach zwischen der vorstehend erwähnten ersten und zweiten Laufbahn alleinig druckbeaufschlagt werden. Diese ersten und zweiten Laufbahnen, die mit einem gleichen Wälzelement zusammenwirken, können mindestens zum Teil radial nebeneinanderliegend sein, d. h. dass Ebenen senkrecht zur Rotationsachse existieren, in denen sich diese Laufbahnen beide erstrecken.
Gemäß der bevorzugten Ausführung kann jedes Wälzelement in einem Fenster des Trägers aufgenommen sein, welches schon ein Kopplungselement und kein weiteres Wälzelement aufnimmt. Dieses Fenster ist beispielsweise durch eine geschlossene Kontur definiert, wovon ein Teilabschnitt die erste mit dem Träger drehfest verbundene Laufbahn definiert, die mit diesem Wälzelement zusammenwirkt.
Gemäß der bevorzugten Ausführung kann die Auslenkung von jedem Pendelkörper bezüglich des Trägers durch mindestens zwei Wälzelemente, insbesondere genau zwei Wälzelemente, geführt werden. Zwei Kopplungselemente, die jeweils mit einem Wälzelement zusammenwirken, können vorgesehen sein.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführung, wirkt das Wälzelement einerseits mit einer einzelnen ersten mit dem Träger drehfest verbundenen Laufbahn und andererseits mit zwei zweiten mit dem Pendelkörper drehfest verbundenen Laufbahnen zusammen. Jede Pendelmasse weist demnach einen Hohlraum auf, wovon ein Teil der Kontur eine dieser zweiten Laufbahnen definiert.
Gemäß dieser anderen bevorzugten Ausführung, ordnet jedes Kopplungselement beispielsweise mehrere Nieten an, und dieses Kopplungselement ist in einem Fenster des Trägers aufgenommen, während das Wälzelement in einem Hohlraum des Trägers aufgenommen ist, der von einem Fenster, welches ein Kopplungselement aufnimmt, verschieden ist.
Gemäß dieser anderen bevorzugten Ausführung können zwei Wälzelemente die Auslenkung des Pendelkörpers bezüglich des Trägers führen und jedes Wälzelement wirkt mit einer ersten, diesem Wälzelement eigenen Laufbahn und mit zwei zweiten, diesem Wälzelement eigenen Laufbahnen zusammen.
Gemäß dieser anderen bevorzugten Ausführung, kann jedes Wälzelement also axial aufeinanderfolgend folgendes aufweisen:

– einen Teilabschnitt, der in einem Hohlraum der erste Pendelmasse angeordnet ist und der mit der zweiten durch einen Teil der Kontur dieses Hohlraums gebildeten Laufbahn zusammenwirkt,
– einen Teilabschnitt, der in einem Hohlraum des Trägers angeordnet ist und der mit der ersten durch einen Teil der Kontur dieses Hohlraums gebildeten Laufbahn zusammenwirkt, und
– einen Teilabschnitt, der in einem Hohlraum der zweiten Pendelmasse angeordnet ist und der mit der zweiten durch einen Teil der Kontur dieses Hohlraums gebildeten Laufbahn zusammenwirkt.

Wie vorstehend beschrieben, kann jedes Wälzelement mit der mit dem Träger drehfest verbundenen Laufbahn und mit der oder den mit dem Pendelkörper drehfest verbundenen Laufbahnen einzig über seine Außenfläche zusammenwirken.
Das Wälzelement ist beispielsweise jeweils eine Rolle mit rundem Querschnitt in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse des Trägers. Diese Rolle kann mehrere aufeinanderfolgende zylindrische Teilabschnitte mit unterschiedlichem Radius aufweisen. Die axialen Enden der Rolle können ohne feinen Ringflansch sein. Die Rolle ist beispielsweise aus Stahl ausgeführt. Die Rolle kann hohl oder massiv sein.
Die Form der ersten und zweiten Laufbahnen kann so sein, dass jeder Pendelkörper bezüglich des Trägers nur translatorisch um eine fiktive Achse parallel zur Rotationsachse des Trägers ausgelenkt wird.
In Variation kann die Form der Laufbahnen so sein, dass jeder Pendelkörper bezüglich des Trägers ausgelenkt wird, und zwar gleichzeitig:

– translatorisch um eine fiktive Achse parallel zur Rotationsachse des Trägers und,
– und ebenso rotatorisch um den Schwerpunkt des Pendelkörpers, wobei eine solche Bewegung auch „kombinierte Bewegung” genannt wird und beispielsweise in der Anmeldung DE 10 2011 086 532 offenbart ist.

Die Vorrichtung weist beispielsweise eine Anzahl von Pendelkörpern zwischen zwei und acht, insbesondere drei, vier, fünf oder sechs Pendelkörper auf.
Alle diese Pendelkörper können umfänglich hintereinander angeordnet sein. Die Vorrichtung kann somit eine Vielzahl von zur Rotationsachse senkrechten Ebenen aufweisen, in denen jeweils alle Pendelkörper angeordnet sind.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Träger einstückig ausgeführt sein, wobei er beispielsweise ganz aus Metall ist.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Vorrichtung mindestens ein Zwischenstück aufweisen, wovon mindestens ein Teil axial zwischen dem Träger und einer Pendelmasse des Pendelkörpers angeordnet ist. Das Zwischenstück ist beispielsweise an einer Pendelmasse oder dem Träger befestigt, oder ist durch eine auf einer Pendelmasse oder auf dem Träger abgeschiedene Beschichtung ausgebildet. Ein solches Zwischenstück kann damit die axiale Auslenkung des Pendelkörpers bezüglich des Trägers unter Vermeidung der axialen Stöße zwischen den Stücken und damit einen unerwünschten Verschleiß und unerwünschte Geräusche, insbesondere wenn der Träger und/oder die Pendelmasse aus Metall sind, begrenzen. Es können mehrere Zwischenstücke, beispielsweise in Form von Kufen, vorgesehen sein. Die Zwischenstücke sind insbesondere aus einem dämpfenden Material, wie Kunststoff oder Kautschuk, ausgeführt.
Die Zwischenstücke werden beispielsweise von den Pendelkörpern getragen, wobei sie insbesondere an den Pendelkörpern befestigt sind. Die Zwischenstücke können auf einem Pendelkörper derart positioniert sein, dass immer mindestens ein Zwischenstück vorhanden ist, dessen mindestens einer Teil axial zwischen einer Pendelmasse und dem Träger liegt, ohne Rücksicht auf den relativen Positionen des Trägers und der Masse bei der Auslenkung bezüglich des Trägers des Pendelkörpers.
Wie vorstehend beschrieben, kann jeder Pendelkörper mindestens ein Stoßdämpfungselement gegen den Träger aufweisen. Jedes dieser Stoßdämpfungselemente kann nun mit dem Träger in Kontakt kommen, um den Stoß des Pendelkörpers gegen diesen zu dämpfen, beispielsweise:

– bei einer Auslenkung dieses Pendelkörpers in trigonometrischer Richtung aus einer Ruheposition heraus zum Filtern einer Torsionsschwingung, und/oder
– bei einer Auslenkung dieses Pendelkörpers in nicht-trigonometrischer Richtung aus einer Ruheposition heraus zum Filtern einer Torsionsschwingung, und/oder
– im Falle eines radialen Herabfallens des Pendelkörpers, beispielsweise beim Anhalten des Fahrzeug-Verbrennungsmotors.

Gegebenenfalls kann jedes Stoßdämpfungselement den Stoß des Pendelkörpers gegen den Träger bei einer Auslenkung in trigonometrischer Richtung aus der Ruheposition, bei einer Auslenkung in nicht-trigonometrischer Richtung aus der Ruheposition aber auch im Falle eines radialen Herabfallens des Pendelkörpers dämpfen. Damit kann einem Pendelkörper ein und dasselbe Stoßdämpfungselement zugeordnet sein, um alle vorgenannten Kontakte zwischen Pendelkörper und Träger zu dämpfen.
Zu einem Kopplungselement des Pendelkörpers kann jeweils ein eigenes Stoßdämpfungselement gehören und davon getragen werden.
Das Stoßdämpfungselement kann jeweils elastische Eigenschaften aufweisen, die die Dämpfung von mit dem Kontakt zwischen Träger und Pendelkörper zusammenhängenden Stößen ermöglichen. Damit wird diese Dämpfung durch eine Kompression des Stoßdämpfungselements ermöglicht. Das Stoßdämpfungselement ist beispielsweise aus Elastomer oder aus Kautschuk.
Gegenstand der Erfindung ist gemäß einem anderen ihrer Aspekte noch eine Pendeldämpfungsvorrichtung, die folgendes aufweist:

– einen Träger, der zur Drehauslenkung um eine Achse ausgelegt ist,
– eine Vielzahl von ersten Pendelkörpern, die dazu ausgelegt sind, einen ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen zu filtern, und
– ein elastisches Rückstellelement, das zwei erste Pendelkörper verbindet,

Alles vorangehende gilt auch für diesen weiteren Aspekt der Erfindung.
Gegenstand der Erfindung ist noch eine Getriebesystem-Komponente eines Kraftfahrzeugs, wobei die Komponente insbesondere ein Zweimassendämpfungsschwungrad, ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, ein mit der Kurbelwelle drehfest verbundenes Schwungrad, eine trockene oder nasse Doppelkupplung, eine einfache Nasskupplung, eine Hybridantriebsstrang-Komponente, oder eine Reibungskupplungsscheibe ist, die eine Pendeldämpfungsvorrichtung wie vorstehend definiert aufweist.
Der Träger der Pendeldämpfungsvorrichtung kann somit eines von folgenden sein:

– eine Abdeckung der Komponente,
– eine Führungsscheibe der Komponente,
– eine Phasenscheibe der Komponente, oder
– ein von der Abdeckung, der Führungsscheibe und der Phasenscheibe unterschiedlicher Träger.

Falls die Vorrichtung in ein mit der Kurbelwelle drehfest verbundenes Schwungrad eingebaut ist, kann der Träger mit diesem Schwungrad drehfest verbunden sein.
Gegenstand der Erfindung, gemäß einem anderen ihrer Aspekte, ist noch ein Fahrzeug-Antriebsstrang, der folgendes aufweist:

– einen Antriebsverbrennungsmotor des Fahrzeugs, insbesondere mit zwei, drei, vier, sechs oder acht Zylindern, und
– eine Getriebesystem-Komponente, wie vorstehend definiert.

Gegebenenfalls kann es eine Zylinderabschaltung ermöglichen, den Verbrennungsmotor nur mit bestimmten von nur diesen aktiven Zylindern laufen zu lassen. Der Motor kann damit eine Funktionsweise aufweisen, bei der nur zwei seiner Zylinder aktiv sind und ein oder mehrere der Pendelkörper nun dazu ausgelegt sind, die Zündfolge dieses Motors bei dieser Funktionsweise zu filtern.
Die Erfindung kann beim Lesen der Beschreibung an Hand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels davon und bei Sichtung der beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden. Es zeigen:
1 schematisch eine Pendeldämpfungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
2 schematisch und vereinfacht die Pendeldämpfungsvorrichtung der 1,
3 einen Graph, der den effektiven Ordnungswert des ersten Pendelkörpers der 2 und des zweiten Pendelkörpers der 2 als Funktion der Steifigkeit der dazwischen liegenden elastischen Rückstellelemente darstellt,
4 einen Graph, der den effektiven Ordnungswert des ersten Pendelkörpers der 2 und des zweiten Pendelkörpers der 2 als Funktion der Steifigkeit der dazwischen liegenden elastischen Rückstellelemente und ebenso als Funktion der Drehzahl des Trägers darstellt, und
5 ist ein Graph, der einerseits den effektiven Ordnungswert des ersten Pendelkörpers der 2 und des zweiten Pendelkörpers der 2 als Funktion der Steifigkeit der dazwischen liegenden elastischen Rückstellelemente darstellt, wenn diese ersten und zweiten Pendelkörper dazu ausgelegt sind, ein erstes Doppel von Ordnungswerten von Torsionsschwingungen zu filtern, und andererseits den effektiven Ordnungswert des ersten Pendelkörpers der 2 und des zweiten Pendelkörpers der 2 als Funktion der Steifigkeit der dazwischen liegenden elastischen Rückstellelemente darstellt, wenn diese ersten und zweiten Pendelkörper dazu ausgelegt sind, ein zweites Doppel von Ordnungswerten von Torsionsschwingungen zu filtern.
In 1 ist eine Pendeldämpfungsvorrichtung 1 dargestellt.
Die Dämpfungsvorrichtung 1 ist von Typ eines Pendeloszillators. Die Vorrichtung 1 ist insbesondere dazu ausgelegt, ein Kraftfahrzeug-Getriebesystem, das beispielsweise in eine nicht dargestellte Komponente eines solchen Getriebesystems integriert ist, auszurüsten, wobei diese Komponente beispielsweise ein Zweimassendämpfungsschwungrad, ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, eine Reibungskupplungsscheibe oder ein mit der Kurbelwelle drehfest verbundenes Schwungrad oder eine trockene oder nasse Doppelkupplung ist.
Diese Komponente kann Teil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sein, wobei dieser Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor insbesondere mit zwei, drei, vier, sechs oder acht Zylindern aufweist.
In 1 ist die Vorrichtung 1 in Ruhe, d. h. dass sie keine Torsionsschwingungen filtert, die durch den Antriebsstrang auf Grund von Drehungleichmäßigkeiten des Verbrennungsmotors übertragen werden.
Bekanntermaßen kann eine solche Komponente einen Torsionsdämpfer aufweisen, der mindestens ein Eingangselement, mindestens ein Ausgangselement, und elastische, umfänglich wirkende Rückstellelemente, die zwischen diesen Eingangs- und Ausgangselementen liegen, besitzt. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind die Begriffe „Eingang” und „Ausgang” bezüglich der Übertragungsrichtung des Drehmoments vom Verbrennungsmotor des Fahrzeugs auf die Räder davon definiert.
Die Vorrichtung 1 weist in dem betrachteten Beispiel folgendes auf:

– einen Träger 2, der zur Drehbewegung um eines Achse X ausgelegt ist, und
– eine Vielzahl von bezüglich des Trägers 2 beweglichen Pendelkörpern 3.

Gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachstehend beschrieben werden, handelt es sich bei dem Träger 2 um einen einzigen Träger. Ferner geht aus 1 hervor, dass vier Pendelkörper 3 vorgesehen sind, die gleichmäßig um die Achse X verteilt sind.
Der Träger 2 der Dämpfungsvorrichtung 1 kann aus folgendem bestehen:

– einem Eingangselement des Torsionsdämpfers,
– einem Ausgangselement,
– einem Phasen-Zwischenelement, das zwischen zwei Sätzen von Dämpfungsfedern angeordnet ist, oder
– einem mit einem der vorgenannten Elemente drehbar gekoppelten und von diesen verschiedenen Element, das somit beispielsweise ein für die Vorrichtung 1 geeigneter Träger ist.

Der Träger 2 ist insbesondere eine Führungs- oder eine Phasenscheibe. Der Träger kann auch noch anders sein, beispielsweise eine Seitenwand der Komponente.
In dem betrachteten Beispiel weist der Träger 2 insgesamt eine Ringform auf, die zwei gegenüberliegende Seiten 4 aufweist, welche ebene Flächen sind.
Von diesen Pendelkörpern 3, sind zwei erste Pendelkörper 3.1 und zwei zweite Pendelkörper 3.2 vorhanden. Die ersten Pendelkörper 3.1 sind dazu ausgelegt, einen ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen zu filtern, während die zweiten Pendelkörper 3.2 dazu ausgelegt sind, einen zweiten Ordnungswert der Torsionsschwingungen zu filtern.
In dem beschriebenen Beispiel sind die ersten Pendelkörper 3.1 mit den zweiten Pendelkörpern 3.2 umfänglich abwechselnd angeordnet, d. h. dass aufeinanderfolgend um die Rotationsachse X des Trägers folgendes angeordnet ist:

– ein erster Pendelkörper 3.1,
– ein zweiter Pendelkörper 3.2,
– ein erster Pendelkörper 3.1, und
– ein zweiter Pendelkörper 3.2.

Wie insbesondere aus 1 entnommen werden kann, weist jeder Pendelkörper 3 in dem betrachteten Beispiel folgendes auf:

– zwei Pendelmassen 5, wobei sich jede Pendelmasse 5 axial gegenüber auf einer Seite 4 des Trägers 2 erstreckt, und
– zwei Kopplungselemente 6, die die zwei Pendelmassen 5 fest verbinden.

Die Kopplungselemente 6, auch „Abstandshalter” genannt, sind in dem betrachteten Beispiel winkelversetzt.
In dem Beispiel der 1 wird jedes Kopplungselement 6 mit den Pendelmassen 5 durch Hineindrücken jeweils seiner axialen Enden in eine in einer der Pendelmassen 5 eingerichteten Öffnung 17 fest verbunden. In Variationen, die nicht dargestellt sind, kann jedes Kopplungselement 6 auf jede Pendelmasse 5 aufgeschraubt sein, oder das axiale Ende eines Kopplungselements 6 ist jeweils fest mit einer Pendelmassen 5 verschweißt.
Die Vorrichtung 1 weist noch Wälzelemente 11 auf, die die Auslenkung des Pendelkörpers 3 bezüglich des Trägers 2 führen. Die Wälzelemente 11 sind hier Rollen, die mehrere verschiedene Durchmesser hintereinander aufweisen. Jedes Wälzelement 11 weist damit eine zur Rotationsachse X des Trägers 2 parallele Längsachse auf.
In dem beschriebenen Beispiel wird die Bewegung bezüglich des Trägers 2 von jedem Pendelkörper 3 durch zwei Wälzelemente 11 geführt.
Jede Wälzelement 11 ist in einem in Träger 2 eingerichteten Fenster 19 aufgenommen. In den betrachteten Beispielen nimmt jedes Fenster 19 nur ein Wälzelement 11 auf.
Jede Wälzelement wirkt einerseits mit einer mit dem Träger 2 drehfest verbundenen und durch einen Teilabschnitt der Kontur des Fensters 19 ausgebildeten Laufbahn 12, und andererseits mit einer mit dem Pendelkörper 3 drehfest verbundenen und durch einen Teilabschnitt der radial äußeren Kontur des Kopplungselements 6 definierten Laufbahn 13 zusammen.
Die Vorrichtung 1 weist auch Stoßdämpfungselemente 20 auf, die in 1 sichtbar sind. Einer der Stoßdämpfungselemente 20 ist so positioniert, dass es die Stöße in Verbindung mit dem Anschlagen des Pendelkörpers 3 gegen den Träger 2 bei einer Auslenkung in trigonometrischer Richtung aus der Ruheposition der 1 dämpft, um eine Torsionsschwingung zu filtern. Das andere Stoßdämpfungselement 20 ist so positioniert, dass es die Stöße in Verbindung mit dem Anschlagen des Pendelkörpers 3 gegen den Träger 2 bei einer Auslenkung in trigonometrischer Richtung aus der Ruheposition der 1 dämpft, um eine Torsionsschwingung zu filtern.
Jede Stoßdämpfungselement 20 ist in dem betrachten Beispiel aus Kautschuk ausgeführt.
In Varianten können die Stoßdämpfungselemente anders sein. Zwei dem gleichen Kopplungselement 6 zugeordnete Stoßdämpfungselemente 20 können somit über eine Stoffbrücke zwischen ihnen verbunden sein. In Variation ist ein einziges Stoßdämpfungselement dem gleichen Kopplungselement 6 zugeordnet, wobei dieses einzige Stoßdämpfungselement die Stöße zwischen Pendelkörper 3 und Träger 2 dämpft:

– bei einer Auslenkung in trigonometrischer Richtung dieses Pendelkörpers 3 aus der Ruheposition zum Filtern einer Torsionsschwingung, und
– bei einer Auslenkung in nicht-trigonometrischer Richtung dieses Pendelkörpers aus der Ruheposition zum Filtern einer Torsionsschwingung, und
– im Falle eines radialen Herabfallens des Pendelkörpers, beispielsweise beim Anhalten des Fahrzeug-Verbrennungsmotors.

Wie in 1 dargestellt, ist zwischen zwei umfänglich benachbarten Pendelkörpern 3.1 und 3.2 ein elastisches Rückstellelement 30 angeordnet, das hier eine Feder ist. Hier sind alle Federn 30 identisch.
Die Gegenwart dieser Federn 30 modifiziert den effektiven Ordnungswert der Pendelkörper 3.1 und 3.2, und die Erfindung betrifft die Einbeziehung der Gegenwart dieser Federn 30 derart, dass die Pendelkörper 3.1 und 3.2 trotzdem noch die Ordnungswerte der Torsionsschwingungen filtern.
2 bildet die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 der 1 in sehr einfacher Weise nach. In dieser Nachbildung sind ein einzelner erster Pendelkörper 3.1, ein einzelner zweiter Pendelkörper 3.2 und zwei Federn 30 vorhanden, die parallel angeordnet sind und diesen ersten Pendelkörper 3.1 und diesen zweiten Pendelkörper 3.2 verbinden.
Hier gilt, dass:

– der Träger 2 ein Trägheitsmoment I₁ aufweist,
– jede zwischen dem ersten Pendelkörper 3.1 und dem zweiten Pendelkörper 3.2 angeordnet Feder eine Steifigkeit k_L aufweist,
– der erste Pendelkörper 3.1 ein Trägheitsmoment I₂ aufweist, auf einen Ordnungswert n₁ abgestimmt ist, der gleich dem ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen ist, deren Filterung angestrebt wird, und wenn sich der Träger 2 um seine Achse X mit einer Drehzahl Ω dreht, dieser erste Pendelkörper 3.1 mit dem Träger 2 durch eine entsprechende Steifigkeit k_e2 = n 2 / 1Ω²I₂ verbunden ist und damit einen Vibrationsschwingungswinkel θ₂ aufweist,
– der zweite Pendelkörper 3.2 ein Trägheitsmoment I₂ aufweist, auf einen Ordnungswert' n₂ abgestimmt ist, der gleich dem zweiten Ordnungswert der Torsionsschwingungen ist, deren Filterung angestrebt wird, und wenn sich der Träger um seine Achse X mit einer Drehzahl Ω dreht, dieser zweite Pendelkörper 3.2 mit dem Träger 2 über eine entsprechende Steifigkeit k_e3 = n₂Ω²I₃ verbunden ist und damit einen Vibrationsschwingungswinkel θ₃ aufweist,
– bei der Drehzahl Ω des Trägers der Träger 2 mit einem Vibrationsmoment C_m angeregt wird, und dieser Träger 2 einen Vibrationsschwingungswinkel θ₁ aufweist.

Damit können die folgenden dynamischen Gleichungen unter Vernachlässigung der Dämpfungen formuliert werden:
Wird das vorstehende System als linear berücksichtigt, und werden die Trägheitsmomente I₁, I₂ und I₃ als gleich und mit dem Wert I berücksichtigt, können die effektiven Ordnungswerte, auf den der erste Pendelkörper 3.1 und der zweite Pendelkörper 3.2 in Gegenwart der Federn 30 abgestimmt sind, wie folgt formuliert werden.
Der effektive Ordnungswert n₁', auf den der erste Pendelkörper 3.1 in Gegenwart der Federn 30 abgestimmt ist, ist demnach
Der effektive Ordnungswert n₂', auf den der zweite Pendelkörper 3.2 in Gegenwart der Federn 30 abgestimmt ist, ist demnach
Damit wird festgestellt, dass jeder dieser effektiven Ordnungswerten Terme aufweist, die auf die Gegenwart der Federn 30 zurückzuführen sind.
Die 3 bis 5 sind Graphen, die den Abstand zeigen zwischen:

– Ordnungswerten der Torsionsschwingungen, deren Filterung beabsichtigt ist und die diejenigen sind, auf den der erste Pendelkörper 3.1 und der zweite Pendelkörper 3.2 in Abwesenheit der Federn 30 abgestimmt sind, und
– den effektiven Ordnungswerten dieses ersten Pendelkörpers 3.1 und dieses zweiten Pendelkörpers 3.2 in Gegenwart der Federn 30 und als Funktion verschiedener Parameter.

Die Graphen der 3 und 4 wurden mit den folgenden Zahlenwerten erhalten:

– jeder Pendelkörper 3.1 und 3.2 besitzt eine Masse gleich 0,6 kg,
– jeder Pendelkörper 3.1 und 3.2 besitzt einen Schwerpunkt, der sich in einem Abstand von der Rotationsachse X von 10 cm befindet, wenn die Vorrichtung 1 in Ruhe ist,
– der Ordnungswert, auf den der erste Pendelkörper 3.1 abgestimmt ist, ist gleich 1, d. h. gleich der Zündfolge eines Zweizylinder-Verbrennungsmotors oder der Zündfolge eines Verbrennungsmotors mit vier, sechs oder acht Zylindern, wenn dieser nur zwei aktive Zylinder aufweist, wobei seine anderen Zylinder deaktiviert sind,
– der Ordnungswert, auf den der zweite Pendelkörper 3.2 abgestimmt ist, ist gleich 2.

3 stellt in Funktion der Steifigkeit der Federn 30, die zwischen dem ersten Pendelkörper 3.1 und dem zweiten Pendelkörper 3.2 angeordnet ist, folgendes dar:

– in einer Kurve 40 die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der erste Pendelkörper abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn, wenn der Pendeldämpfungsvorrichtung 1 die Federn 30 fehlen,
– in einer Kurve 41 die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der zweite Pendelkörper abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn, wenn der Pendeldämpfungsvorrichtung 1 die Federn 30 fehlen,
– in einer Kurve 42 die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der erste Pendelkörper abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 diese Federn 30 aufweist,
– in einer Kurve 43 die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der zweite Pendelkörper abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 diese Federn 30 aufweist.

Es wird festgestellt, dass die Kurven 40 und 41 auf Grund fehlender Federn in den diesen Kurven entsprechenden Fällen horizontal sind.
Es wird ferner aus den Kurven 42 und 43 im Einklang mit den Gleichungen (1) und (2) vorstehend festgestellt, dass der Wert der Steifigkeit der Federn 30 den Ordnungswert modifiziert, auf den die Pendelkörper 3.1 und 3.2 effektiv abgestimmt sind. Durch die Federn 30 werden diese Pendelkörper auf einen effektiven Wert abgestimmt, der von demjenigen verschieden ist, der ursprünglich vorgesehen ist. Gemäß einen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, weist jede Feder 30 eine gegebene Steifigkeit, beispielsweise von 12 N/mm, auf. Aus der Kurve 42 wird somit festgestellt, dass der abgestimmte Pendelkörper 3.1 unabhängig von der Federn 30 zur Filterung der 1. Ordnung eine effektive Ordnungswert von 1,5 aufweist, derart, dass er die 1. Ordnung nicht zufriedenstellend filtern kann. Für diesen ersten Pendelkörper 3.1 muss also ein Ordnungswert gewählt sind, der kleiner ist als der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen, die dieser Pendelkörper 3.1 filtern muss, oder anders ausgedrückt, muss dieser Pendelkörper 3.1 auf einen Ordnungswert von kleiner als 1 abgestimmt werden. Dieser Pendelkörper 3.1 wird in dem beschriebenen Beispiel also auf 0,5 nach unten geregelt.
Gleichermaßen wird beim Betrachten der Kurve 43 festgestellt, dass der Pendelkörper 3.2, der unabhängig von der Federn 30 abgestimmt ist, um die 2. Ordnung zu filtern, einen effektiven Ordnungswert von 3,15 aufweist, derart, dass er die 2. Ordnung nicht zufriedenstellend filtern kann. Für diesen zweiten Pendelkörper 3.2 muss also ein Ordnungswert gewählt werden, der kleiner ist als der zweite Ordnungswert der Torsionsschwingungen, die dieser Pendelkörper 3.2 filtern muss, oder anders ausgedrückt, muss dieser Pendelkörper 3.2 auf einen Ordnungswert von kleiner 2 abgestimmt werden. In dem beschriebenen Beispiel wird damit auch dieser Pendelkörper 3.2 auf 0,8 nach unten geregelt.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Steifigkeit der Federn 30 derart gewählt, dass die Gegenwart von letzterer den Ordnungswert nicht beeinflusst, auf den jeder Pendelkörper 3.1 oder 3.2 abgestimmt worden ist. Es wird also für jede Feder 30 der Pendeldämpfungsvorrichtung 1 beispielsweise eine Steifigkeit von 1 N/mm gewählt. In diesem Fall bleibt der Ordnungswert, auf den jeder Pendelkörper 3.1 oder 3.2 durch die Gegenwart der Federn 30 effektiv eingestellt ist, gleich dem Ordnungswert, auf den diese Pendelkörper eingestellt wurden.
Gemäß einer dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird auf die Steifigkeit der Federn 30 eingewirkt, und jeder Pendelkörper 3.1 und 3.2 wird bezüglich des Ordnungswerts der Torsionsschwingungen, die diese Pendelkörper 3.1 und 3.2 filtern müssen, nach unten geregelt. Es wird somit ein Kompromiss ausgeführt zwischen:

– Vorgaben in Verbindung mit der Einwirkung auf die Abstimmung des Pendelkörper 3.1 und 3.2, und
– Vorgaben in Verbindung mit der Wahl einer spezifischen Steifigkeit für die Federn 30.

4 zeigt, dass die Einbeziehung der Gegenwart der Federn 30 umso effektiver ist, je mehr auch die Drehzahl des Trägers 2 der Pendeldämpfungsvorrichtung 1 berücksichtigt wird.
4 stellt nun als Funktion der Steifigkeit der Federn 30, die zwischen dem ersten Pendelkörper 3.1 und dem zweiten Pendelkörper 3.2 angeordnet ist, folgendes dar:

– in einer Kurve 50 die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der erste Pendelkörper abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 diese Federn 30 aufweist, und für eine Drehzahl des Trägers von 1200 U/min,
– in einer Kurve 51 die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der erste Pendelkörper abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 diese Federn 30 aufweist, und für eine Drehzahl des Trägers von 1000 U/min,
– in einer Kurve 52 die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der erste Pendelkörper abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 diese Federn 30 aufweist, und für eine Drehzahl des Trägers von 800 U/min,
– in einer Kurve 53 die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der zweite Pendelkörper abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 diese Federn 30 aufweist, und für eine Drehzahl des Trägers von 1200 U/min,
– in einer Kurve 54 die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der zweite Pendelkörper abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 diese Federn 30 aufweist, und für eine Drehzahl des Trägers von 1000 U/min,
– in einer Kurve 55 die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der zweite Pendelkörper abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 diese Federn 30 aufweist, und für eine Drehzahl des Trägers von 800 U/min.

Durch Vergleich der Kurven 50 bis 52 einerseits, und 53 bis 55 andererseits, wird nun festgestellt, dass die Wirkung der Gegenwart der Federn 30 zwischen dem ersten Pendelkörper 3.1 und dem zweiten Pendelkörper 3.2 umso deutlicher ist, je niedriger die Drehzahl des Trägers 2 ist.
Beide der zuvor beschriebenen ersten und dritten Ausführungsbeispiele der Erfindung können also darin bestehen, den Ordnungswert, auf den jeder Pendelkörper 3.1 oder 3.2 abgestimmt ist, für eine vordefinierte Drehzahl zu wählen, die beispielsweise die Motor-Leerlaufdrehzahl ist.
5 zeigt, dass die Gegenwart der Federn 30 zwischen dem ersten Pendelkörper 3.1 und dem zweiten Pendelkörper 3.2 den Ordnungswert, auf den dieser Pendelkörper 3.1 oder 3.2 effektiv abgestimmt ist, umso mehr beeinflusst, wie die Pendelkörper 3.1 und 3.2 der Pendeldämpfungsvorrichtung 1 insgesamt dazu ausgelegt sind, Torsionsschwingungen von kleinem Ordnungswert zu filtern.
In dieser 5:

– beziehen sich die Kurven 60 und 61 auf eine erste Pendeldämpfungsvorrichtung 1, in der der erste Pendelkörper 3.1, unabhängig von der Gegenwart der Federn 30, auf die 0,5. Ordnung abgestimmt ist, und der zweite Pendelkörper 3.2, ohne Berücksichtigung der Gegenwart der Federn 30, auf die 1. Ordnung abgestimmt ist. Die Kurve 60 stellt nun die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der erste Pendelkörper 3.1 abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn 30 dar, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 diese Federn 30 aufweist, und die Kurve 61 stellt die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der zweite Pendelkörper 3.2 abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn 30 dar, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 diese Federn 30 aufweist,
– die Kurven 62 und 63 betreffen eine zweite Pendeldämpfungsvorrichtung 1, in der der erste Pendelkörper 3.1, unabhängig von der Gegenwart der Federn 30, auf die 1. Ordnung abgestimmt ist, und der zweite Pendelkörper 3.2 unabhängig von der Gegenwart der Federn 30 auf die 2. Ordnung abgestimmt ist. Die Kurve 62 stellt nun die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der erste Pendelkörper 3.1 abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn 30 dar, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 diese Federn 30 aufweist, und die Kurve 61 stellt die Entwicklung des effektiven Ordnungswerts, auf den der zweite Pendelkörper 3.2 abgestimmt ist, als Funktion der Steifigkeit der Federn 30 dar, wenn die Pendeldämpfungsvorrichtung 1 diese Federn 30 aufweist.

Damit wird festgestellt, dass bei einem Vergleich der Kurven 61 und 62, die in beiden Fällen einen auf die 1. Ordnung unabhängig von den Federn 30 abgestimmten Pendelkörper betreffen, der Pendelkörper gemäß der Kurve 61, der über die Federn 30 mit einem auf die 0,5. Ordnung abgestimmten Pendelkörper kombiniert ist, durch die Gegenwart der Federn 30 stärker beeinflusst wird als der Pendelkörper gemäß Kurve 62, der über die Federn 30 mit einem auf die 2. Ordnung abgestimmten Pendelkörper kombiniert ist.
Demgemäß werden die Maßnahmen gemäß einem der ersten und dritte Ausführungsbeispiele vorstehend dahingehend angepasst, die Pendelkörper dazu auszulegen, Schwingungen eines hohen Ordnungswerts insgesamt zu filtern bzw. nicht zu filtern. Das nach unten Regeln bezüglich ein und demselben Ordnungswert der Torsionsschwingungen ist damit gemäß dem ersten oder dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung viel mehr von Bedeutung, wenn die Pendelkörper dazu ausgelegt sind, Schwingungen von insgesamt kleinem Ordnungswert zu filtern.
Wie vorstehend beschrieben, können die Masse von jedem ersten Pendelkörper 3.1, die Masse von jedem zweiten Pendelkörper 3.2, und Steifigkeit von jeder Feder 30 derart gewählt sind, dass die mit der Gegenwart der Federn 30 zusammenhängenden Resonanzfrequenzen der Pendeldämpfungsvorrichtung 1 zwischen 300 U/min und 700 U/min betragen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012221103 [0007]
DE 102011086532 [0046]

Claims

Pendeldämpfungsvorrichtung (1), umfassend: – einen Träger (2), der zur Drehbewegung um eine Achse (X) ausgelegt ist, – mindestens einen ersten Pendelkörper (3.1) der dazu ausgelegt ist, einen ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen zu filtern, – mindestens einen zweiten Pendelkörper (3.2) der dazu ausgelegt ist, einen zweiten Ordnungswert der Torsionsschwingungen zu filtern, und – ein elastisches Rückstellelement (30), das den ersten Pendelkörper (3.1) und den zweiten Pendelkörper (3.2) koppelt, wobei die Abstimmung des ersten Pendelkörpers (3.1) und des zweiten Pendelkörpers (3.2), und/oder die Wahl der Steifigkeit des elastischen Rückstellelements (30), derart vorgenommen wird (werden), dass, unter Einbeziehung des Einflusses des elastischen Rückstellelements (30), der erste Pendelkörper (3.1) den ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen filtert und der zweite Pendelkörper (3.2) den zweiten Ordnungswert der Torsionsschwingungen filtert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei bei vordefinierter Steifigkeit des elastischen Rückstellelements (30) die Abstimmung des ersten Pendelkörpers (3.1) auf einen Wert von kleiner als der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen erfolgt, und die Abstimmung des zweiten Pendelkörpers (3.2) auf einen Wert erfolgt, der kleiner ist als der zweite Ordnungswert der Torsionsschwingungen, derart, dass, unter Einbeziehung des Einflusses des elastischen Rückstellelements (30), der erste Pendelkörper (3.1) den ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen filtert und der zweite Pendelkörper (3.2) den zweiten Ordnungswert der Torsionsschwingungen filtert.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei bei einer gegebenen Drehzahl, insbesondere einer minimalen Drehzahl des Trägers, die Abstimmung des ersten Pendelkörpers (3.1) auf einen Wert von kleiner als der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen erfolgt, und die Abstimmung des zweiten Pendelkörpers (3.2) auf einen Wert erfolgt, der kleiner ist als der zweite Ordnungswert der Torsionsschwingungen, derart, dass, unter Einbeziehung des Einflusses des elastischen Rückstellelements (30), der erste Pendelkörper (3.1) für diese gegebene Drehzahl den ersten Ordnungswert der Torsionsschwingungen filtert und der zweiten Pendelkörper (3.2) für diese gegebene Drehzahl den zweiten Ordnungswert der Torsionsschwingungen filtert.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Abstand zwischen dem Wert, auf den jeder Pendelkörper (3.1, 3.2) abgestimmt ist, und dem Ordnungswert der Torsionsschwingungen, deren Filterung dieser Pendelkörper (3.1, 3.2) anstrebt, im Absolutwert umso größer ist, je höher dieser Ordnungswert der Torsionsschwingungen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steifigkeit des elastischen Rückstellelements (30) derart gewählt wird, dass: – die Filterung durch den ersten Pendelkörper (3.1) des ersten Ordnungswerts der Torsionsschwingungen erfolgt, wenn der erste Pendelkörper (3.1) auf diesen ersten Ordnungswert abgestimmt ist, und – die Filterung durch den zweiten Pendelkörper (3.2) des zweiten Ordnungswerts der Torsionsschwingungen erfolgt, wenn der zweite Pendelkörper (3.2) auf diesen zweiten Ordnungswert abgestimmt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei, bei einer gegebenen eine Drehzahl des Trägers, die Masse des ersten Pendelkörpers (3.1), die Masse des zweiten Pendelkörpers (3.2), und die Steifigkeit des elastischen Rückstellelements (30) derart gewählt sind, dass die an die Gegenwart des elastischen Rückstellelements (30) gekoppelten Resonanzfrequenzen der Pendeldämpfungsvorrichtung (1) nicht mit dieser gegebenen Drehzahl zusammenfallen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Masse des ersten Pendelkörpers (3.1), die Masse des zweiten Pendelkörpers (3.2), und Steifigkeit des elastischen Rückstellelements (30) derart gewählt sind, dass die an die Gegenwart des elastischen Rückstellelements (30) gekoppelten Resonanzfrequenzen der Pendeldämpfungsvorrichtung (1) bei Drehzahlen des Trägers (2) zwischen 300 U/min und 700 U/min auftreten.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, eine Vielzahl von umfänglich alternierend angeordneten ersten Pendelkörpern (3.1) und zweiten Pendelkörpern (3.2) aufweisend, wobei jeder erste Pendelkörper (3.1) über ein elastisches Rückstellelement (30) mit einem zweiten Pendelkörper (3.2) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen die Zündfolge eines Fahrzeug-Verbrennungsmotors darstellt und der zweite Ordnungswert der Torsionsschwingungen ein Vielfaches dieser Zündfolge ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen die Zündfolge eines Zweizylinder-Verbrennungsmotors ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der erste Ordnungswert der Torsionsschwingungen der Zündfolge eines Verbrennungsmotor mit vier, sechs oder acht Zylindern entspricht, wenn zwei seiner Zylinder deaktiviert sind, und der zweite Ordnungswert der Torsionsschwingungen der Zündfolge dieses Verbrennungsmotors entspricht.