EP3183470A1 - Fliehkraftpendel und antriebssystem mit solch einem fliehkraftpendel - Google Patents

Fliehkraftpendel und antriebssystem mit solch einem fliehkraftpendel

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Publication number
EP3183470A1
EP3183470A1 EP15766390.7A EP15766390A EP3183470A1 EP 3183470 A1 EP3183470 A1 EP 3183470A1 EP 15766390 A EP15766390 A EP 15766390A EP 3183470 A1 EP3183470 A1 EP 3183470A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pendulum
section
angle
track
predefined
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15766390.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David SCHNÄDELBACH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP3183470A1 publication Critical patent/EP3183470A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/145—Masses mounted with play with respect to driving means thus enabling free movement over a limited range

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal pendulum according to claim 1 and a drive system according to claim 10.
  • centrifugal pendulum pendulum There are known drive systems with centrifugal pendulum pendulum, wherein the drive motor is torque-coupled with the centrifugal pendulum.
  • the drive motor is usually designed as a reciprocating engine and provides a tainted with torsional torque, the centrifugal pendulum partially eliminates the torsional vibrations.
  • the torsional vibrations can be so strong that the centrifugal pendulum can not repay them and a pendulum mass of the centrifugal pendulum abuts another component of the centrifugal pendulum.
  • an improved centrifugal pendulum can be provided in that the centrifugal pendulum can be mounted rotatably about an axis of rotation.
  • the centrifugal pendulum has a pendulum flange, a coupling device and a pendulum mass.
  • the pendulum mass is by the coupling device on the pendulum with respect to the pendulum from a rest position on a
  • the pendulum track is designed such that the centrifugal pendulum has a vibration-dependent Tilgerowski to attenuate an exciter order of a drive motor, at least partially.
  • the pendulum track has a first section below a predefined oscillation angle and a second section above the predefined oscillation angle.
  • the pendulum track is designed in the first section in such a way that the absorber order over the swing angle is substantially constant.
  • the pendulum track is designed in the second section such that, above the predefined oscillation angle, the absorber arrangement changes as a function of the oscillation angle.
  • the predefined oscillation angle has a value which lies in a range of 20 ° to 55 °, preferably in a range of 35 ° to 50 °.
  • the pendulum track has a maximum oscillation angle, which limits the pendulum track in at least one direction.
  • the predefined swing angle has a value that is greater than 50 percent of the maximum swing angle.
  • the predefined oscillation angle has a value which lies in a range of 50 to 80 percent of the maximum oscillation angle or in a range of 30 to 50 percent of the maximum oscillation angle.
  • the absorber arrangement decreases above the predefined oscillation angle above the predefined oscillation angle in a circle above the oscillation angle.
  • the pendulum track is configured in the second section in such a way that the absorber arrangement has a different pitch in the second section above the swing angle, preferably a decreasing and / or increasing pitch with increasing swing angle.
  • the slope has a value in the range of -0.05 to -0.001, in particular in a range of -0.01 to -0.002 or in a range of 0.001 to 0.05, in particular in a range of 0.002 to 0.01.
  • the pendulum track is designed such that at the maximum swing angle the absorber arrangement is reduced by at least 10 percent, preferably by at least 17 percent, in particular by at least 25 percent, compared to the absorber arrangement in the first section.
  • the pendulum track has a third section, wherein the rest section is arranged in the third section or adjacent to the third section, wherein the third section adjoins the first section at an upper section boundary, wherein the absorber arrangement is greater in the third section smaller than in the first section.
  • the upper section boundary has a value which lies in a range of 2 to 20 percent of the maximum oscillation angle.
  • the pendulum flange has a first pendulum flange part and a second pendulum flange part.
  • the two Pendelflanschwel are at least partially axially spaced from each other.
  • the pendulum mass is arranged axially between the first pendulum flange part and the second pendulum flange part. In this way, a particularly compact centrifugal pendulum can be provided.
  • the absorber arrangement decreases with increasing oscillation angle.
  • an improved drive system can be provided in that the drive system has a drive motor and a centrifugal pendulum, wherein the pendulum track is configured in the first section such that the absorber order is substantially constant over the swing angle and essentially corresponds to the exciter order, wherein the pendulum track is configured in the second section such that, above the predefined oscillation angle, the absorber arrangement changes as a function of the oscillation angle and deviates from the excitation order. This prevents the pendulum mass from being hit at its end stops.
  • FIG. 1 shows a half-longitudinal section through a drive system with a centrifugal pendulum
  • FIG. 2 shows a detail of a sectional view along a sectional plane A-A shown in FIG. 1 through the centrifugal force pendulum shown in FIG. 1;
  • FIG 3 is a functional view of the centrifugal pendulum shown in Figures 1 and 2;
  • Figure 4 is a diagram of a Tilgerix extract of the centrifugal pendulum shown in Figures 1 to 3 plotted against a swing angle;
  • Figure 5 is a diagram of several Tilger inchesen plotted against a swing angle in various interpretations of the centrifugal pendulum shown in Figures 1 to 3;
  • FIG. 6 is a diagram of several absorber orders plotted against a swing angle in various configurations of the centrifugal pendulum shown in Figures 1 to 3; and FIG. 7 shows a diagram of an absorber arrangement of a variant of the centrifugal force pendulum shown in FIGS. 1 to 3, plotted over an oscillation angle;
  • 1 shows a schematic half-longitudinal section through a drive system 10 with a centrifugal pendulum 15.
  • FIG. 2 shows a section of a sectional view along a sectional plane AA shown in FIG. 1 through the centrifugal pendulum 15 shown in FIG.
  • the drive system 10 is rotatably mounted about a rotation axis 20.
  • the drive system 10 includes a drive motor 25 and said centrifugal pendulum 15.
  • the centrifugal pendulum 15 is formed as an internal centrifugal pendulum 15 and has a pendulum flange 30 which is rotationally connected to the drive motor 25.
  • the centrifugal pendulum 15 is connected to another component of the drive system 10. It is also conceivable that the centrifugal pendulum 15 is designed as an external centrifugal pendulum.
  • the drive motor 25 provides a torque for driving a motor vehicle, which usually, in the embodiment of the drive motor 25 as a reciprocating engine, torsional vibrations having an excitation order.
  • the exciter order is dependent on the number of cylinders of the reciprocating engine in operation.
  • the excitation order is half the number of cylinders in operation.
  • a reciprocating engine with four cylinders, in which four cylinders are in operation has an exciter order of 2. If the reciprocating engine additionally has a cylinder deactivation, then the excitation order of the reciprocating piston engine during operation with cylinder deactivation also changes compared to operation without cylinder deactivation. If, for example, two cylinders are switched off during cylinder deactivation in the case of the reciprocating piston engine designed as a four-cylinder engine, the drive motor 25 has the excitation order in operation with cylinder deactivation of 1.
  • the centrifugal pendulum 15 has at least one pendulum mass 35 and a coupling device 36.
  • the pendulum flange 30 has a first pendulum flange part 40 and a second pendulum flange part 45.
  • the two Pendelflanschmaschine 40, 45 are axially spaced from each other.
  • the Pendelflanschmaschine 40, 45 are connected by means of a first connection 50, which is formed in the embodiment as a rivet connection.
  • the first connection 50 ensures both a torque transmission tion between the two Pendelflansch too 40, 45 and the axial location of the second Pendelflanschteils 45 relative to the first Pendelflanschteil 40.
  • the pendulum mass 35 is arranged.
  • the pendulum mass 35 has a center of gravity 51.
  • further pendulum masses 52 may be provided adjacent to the pendulum mass 35, which are also limited to the pendulum flange 30 movably coupled.
  • the coupling device 36 has a first recess 60 arranged axially opposite the pendulum flange parts 40, 45 and a second recess 65 arranged in the pendulum mass 35.
  • the first recess 60 has a first recess contour 66 and the second recess 65 has a second recess contour 67.
  • the first recess contour 66 is designed as an example kidney-shaped and has a first center of curvature 70, which is arranged radially inwardly to the first recess 60.
  • the second recess contour 66 is also designed as an example kidney-shaped.
  • the second recess 65 has a second center of curvature 75, which is arranged radially outside the second recess 65.
  • the coupling device 36 also has a coupling element 80.
  • the coupling element 80 is formed in the embodiment as a pendulum roller and extends axially through the recesses 60, 65th
  • the pendulum mass 35 is pulled radially outwardly by the centrifugal forces acting on the pendulum mass 35, so that the coupling element 80 rests radially on the inside on the second recess contour 67 and radially on the outside on the first recess contour 66. If a torsional vibration, initiated by the drive motor 25 via the pendulum flange 30, is introduced into the centrifugal force pendulum 15, the pendulum mass 35 serves as an energy store. In this case, the pendulum flange 30 relative to the pendulum mass 35 rotates relative.
  • the coupling device 36 guides the center of gravity 51 of the pendulum mass 35 along a (center of gravity) ) Pendulum 90 depending on the geometric configuration of the first and second recess contours 66, 67 in conjunction with the coupling element 80th
  • FIG. 3 shows a functional representation of the centrifugal pendulum 1 5 shown in FIGS. 1 and 2.
  • the centrifugal pendulum 1 5 has a suspension point 1 00.
  • the suspension point 1 00 is arranged over a radius n spaced from the axis of rotation 20.
  • the suspension point 1 00 has to the center of gravity 85 of the pendulum mass 35 a pendulum length r 2 .
  • the pendulum track 90 has a rest position 1 05 on.
  • the pendulum mass 35 is in the rest position 1 05, when the distance of the pendulum mass 35 to the axis of rotation 20 is greatest and the sum of the radius n and the pendulum length r 2 .
  • the pendulum mass 35 Upon initiation of torsional vibrations in the pendulum 30, the pendulum mass 35 is deflected from the rest position 1 05, so that a distance between the center of gravity 51 and the rotation axis 20 is smaller than the distance of the rest position 1 05 to the rotation axis 20.
  • the coupling device 36 guides the pendulum mass 35 in deflection along the pendulum track 90.
  • a deflected position in a deflected position, as shown by dashed lines in the example in Figure 3, includes the center of gravity 51 of the deflected pendulum mass 35 to the rest position 1 05 a swing angle ⁇ a.
  • the value of the oscillation angle ⁇ is dependent on the configuration of the pendulum track 90 and a magnitude of the torsional vibration introduced via the pendulum flange 30.
  • the pendulum track 90 also has a maximum swing angle ⁇ .
  • the pendulum track 90 is limited so that, for example, the pendulum mass 35 strikes against one end of the coupling device 36.
  • the maximum oscillation angle c MA x can also be limited by the configuration of the pendulum track 90.
  • the pendulum track 90 also has a predefined oscillation angle ⁇ . Below the predefined oscillation angle ⁇ , the pendulum track 90 has a first section 1 1 0 between the rest position 1 05 and the predefined oscillation angle ⁇ and a second section 1 15 above the predefined oscillation angle qv. In the first section 1 1 0, the pendulum 90 is designed epicycloid. In the second section 1 1 5, the pendulum track 90 is designed circular, wherein the pendulum track 90 has a suspension point 1 00 different section center 1 20. In the embodiment, for example, the section center 1 20 is arranged radially outward to the suspension point 1 00. Of course, it is also conceivable that the section center 120 is arranged at a different position, for example radially inward to the suspension point 1 00.
  • the predefined vibration angle ⁇ has a value which is in a range of 20 ° to 55 °, preferably in a range of 35 ° to 50 °.
  • the predefined oscillation angle ⁇ has a value which lies in a range of 50 to 80 percent of the maximum oscillation angle (MAX or in a range of 30 to 50 percent of the maximum oscillation angle.. that the predefined
  • Oscillation angle ⁇ has a value that is greater than 50 percent of the maximum swing angle ⁇ .
  • the pendulum 90 sets in conjunction with a mass of the pendulum mass 35 a
  • the pendulum track 90 is thus designed such that the centrifugal pendulum 1 5 a from
  • Oscillation angle ⁇ dependent Tilgerowski q has to dampen on the one hand, an excitation order of a drive motor 25 at least partially effective and the Others to avoid striking the pendulum mass in the maximum oscillation angle (MAX.
  • FIG. 4 shows a diagram of the absorber order q plotted over the oscillation angle ⁇ .
  • the graph 195 shows an oscillation behavior of the centrifugal force pendulum 15 shown in FIGS. 1 to 3 above the oscillation angle ⁇ .
  • the oscillation angle ⁇ corresponds to the value 0 ° of the rest position 105.
  • the maximum oscillation angle ⁇ is by way of example 80 °. Of course, other values for the maximum swing angle ⁇ are conceivable.
  • the predefined swing angle ⁇ 23 °. Due to the epicycloid configuration of the pendulum 90 in the first section 1 10 is the
  • Tilger eleven q over the swing angle ⁇ in the first section 1 10 is substantially constant and substantially corresponds to the excitation order of the drive motor 25.
  • the graph 195 has a break point 225 on.
  • a slope of the graph 195 changes. It has turned out to be particularly advantageous if, in the second section 11, the absorber order q has a different pitch, preferably a decreasing and / or an increasing pitch, over the swing angle ⁇ .
  • the slope has a value in the range of -0.05 to -0.001, in particular in a range of -0.01 to -0.002 or in a range of 0.001 to 0.05, in particular in a range of 0.002 to 0.01.
  • the absorber order q decreases from the value 2 in the predefined oscillation angle ⁇ to the maximum oscillation angle ⁇ along a circular path, so that the
  • a maximum deviation Aq max in the maximum swing angle (PMAX 12 percent relative to the Tilger instruct q in the first section 1 10 is particularly advantageous if the pendulum track 90 is designed such that at maximum swing angle ⁇ the Tilger instruct q by at least 5 percent, preferably by at least 10 percent, in particular by at least 15 percent, reduced compared to the Tilger instruct q in the first section 1 10 and the exciter order is.
  • the deviation Aq in the Tilger eleven q to the exciter order causes a striking of the pendulum mass 35 is avoided at other pendulum masses 52 and / or at the end of the coupling device 36, so that attack noises can be reliably avoided as well. Furthermore, can be dispensed with additional stop buffer, so that the number of components of the centrifugal pendulum pendulum 15 can be reduced overall.
  • FIG. 5 shows a diagram of a plurality of absorber orders q plotted over the
  • Vibration angle ⁇ in various interpretations of the centrifugal pendulum shown in Figures 1 to 3.
  • Several graphs 195, 200, 210, 215, 220 are shown in the diagram, which have different line configurations for ease of distinctness. In this case, each graph 195, 200, 210, 215, 220 corresponds to a different design of the pendulum track 90th
  • a first graph 200 shows a profile of the absorber order q over the oscillation angle ⁇ when the pendulum track 90 is completely circular and deviates from the pendulum track 90 shown in FIG.
  • the absorber arrangement q exclusively in the rest position 105, the absorber order q, which corresponds to the excitation order of the drive motor 25 (in the embodiment by way of example 2).
  • the oscillation angle ⁇ With increasing oscillation angle ⁇ , the oscillation angle ⁇ has a greater deviation Aq from the exciter order. This causes the centrifugal pendulum 15 is only slightly excited, but also the effect of the centrifugal pendulum 15 with increasing
  • a second graph 195 corresponds to the graph 195 shown in FIG. 4.
  • a third graph 210, a fourth graph 215 and a fifth graph 220 show variants of the centrifugal force pendulum 15 shown in FIGS. 1 to 3.
  • the pendulum run 90 To that effect by a geometric adjustment of the recess contours 66, 67 varies that the predefined swing angle and thus the break point 225 of the third, fourth and fifth graph 210, 215, 220 is shifted in the direction of the maximum swing angle ⁇ .
  • the pendulum track 90 and the third to fifth graphs 210, 215, 220 have a broader first section 110 than shown in FIG.
  • the pendulum track 90 of the second, third and fourth graphs 205, 210, 215 is designed by way of example so that with increasing oscillation angle ⁇ in the second section 1 15, the slope decreases. The slope can also increase in the second section 1 15 alternatively. If a value is selected for the predefined oscillation angle ⁇ which is above 50 ° (see fifth graph 220), the absorber order q in the first section 110 leads to a substantially constant absorber order q towards the predefined oscillation angle predefined
  • Oscillation angle ⁇ ⁇ increases.
  • the absorber order q decreases over the oscillation angle ⁇ .
  • the slope of the fifth graph 220 thus has a change in sign in the inflection point from positive to negative.
  • FIG. 6 shows a diagram of the absorber order q plotted against the oscillation angle ⁇ .
  • numerous graphs 300, 305, 310, 315, 320, 325, 330 are shown.
  • the pendulum track 90 of the centrifugal pendulum pendulum 15 is designed epicycloid in the first section 1 10, so that the absorber order q is substantially constant over the oscillation angle ⁇ and is tuned to the exciter order of the drive motor 25.
  • the graphs 300, 305, 310, 315, 320, 325, 330 have a different course, so that the pendulum track 90 is configured above the predefined oscillation angle ⁇ such that the absorber order q changes as a function of the oscillation angle ⁇ ,
  • the pendulum track 90 can be tuned such that, as for the first, second, third, fourth, fifth, sixth graphs 300, 305, 310, 315, 320, 325, with increasing
  • Oscillation angle ⁇ Tilger himself q decreases substantially linearly. It is also conceivable that in the second section 1 15 the pendulum track 90 is configured such that, as in the fifth and sixth graphs 320, 325, the pendulum track 90 and the Tilgerowski q is circular. In this case, the pitch can increase and / or decrease with increasing oscillation angle ⁇ , whereby in the fifth and sixth graphs 320, 325 the slope first increases until the absorber order has reached a global maximum and then decreases.
  • FIG. 7 shows a diagram of an absorber order q plotted over the oscillation angle ⁇ .
  • the pendulum track 90 of the centrifugal pendulum 15 is similar to that in Figure 3 and their vibration behavior (see Figure 4) configured.
  • the pendulum track 90 is modified relative to the pendulum track 90 shown in FIG. 3 such that the pusher track 90 and also the absorber arrangement q have a third additional section 400.
  • the third section 400 adjoins the rest position 105.
  • the rest position 105 is arranged in the third section and the third section 400 extends on both sides of the rest position 105.
  • the first section 1 10 is arranged on a side facing away from the rest position 105 side.
  • the third section 400 adjoins the first section 110 at an upper section boundary 405, which adjoins above, ie with increasing oscillation angle ⁇ .
  • the pendulum track 90 is designed in the third section 400 such that the absorber arrangement q is smaller than in the first section 1 10 and thus smaller than the excitation order.
  • the pendulum track 90 is designed such that in the third section 400, the Tilgerowski q greater (dashed lines in Figure 7 shown) than in the first section 1 10 and thus is greater than the excitation order.
  • the upper section boundary 405 has a value which lies in a range of 2 to 20 percent of the maximum oscillation angle ⁇ . Due to the incorrect design in the third section 400, it is avoided that the centrifugal pendulum 15 is excited to strong oscillations with small torsional vibrations. As a result, wear of the coupling device 36 can be minimized.
  • the predefined oscillation angle ⁇ 30 ° and the maximum oscillation angle is 80 °.
  • the absorber order q 1, 9, so that the incline of the pendulum track 90 in the second ab- cut 1 is 15 -0.002.
  • the predefined oscillation angle ⁇ 40 °.
  • the absorber order q 1, 8, so that the slope of the pendulum track 90 in the second section 1 is 15 -0.005.
  • the predefined oscillation angle ⁇ 50 °.
  • the absorber order q 1, 6, so that the slope of the pendulum track 90 in the second section 1 is 15-0.013.
  • Oscillation angle ⁇ 50 °.
  • the tilt order q 1, 6, so that the slope of the pendulum track 90 in the second section 1 is 15 -0.04.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel (15), das drehbar um eine Drehachse (20) lagerbar ist, mit einem Pendelflansch (30), einer Koppeleinrichtung (36) und einer Pendelmasse (35), wobei die Pendelmasse durch die Koppeleinrichtung an dem Pendelflansch bezüglich des Pendelflanschs aus einer Ruheposition (105) über einen Schwingwinkel (φ) entlang einer Pendelbahn (90) auslenkbar gekoppelt ist, wobei die Pendelbahn derart ausgestaltet ist, dass das Fliehkraftpendel eine vom Schwingwinkel abhängige Tilgerordnung (q) aufweist, um eine Erregerordnung eines Antriebsmotors (25) zumindest teilweise zu dämpfen, wobei die Pendelbahn unterhalb eines vordefinierten Schwingwinkels (φ v ) einen ersten Abschnitt (110) und oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels einen zweiten Abschnitt (115) aufweist, wobei die Pendelbahn in dem ersten Abschnitt derart ausgestaltet ist, dass die Tilgerordnung über den Schwingwinkel im Wesentlichen konstant ist, wobei die Pendelbahn in dem zweiten Abschnitt derart ausgestaltet ist, dass oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels die Tilgerordnung sich in Abhängigkeit des Schwingwinkels ändert.

Description

Fliehkraftpendel und Antriebssystem mit solch einem Fliehkraftpendel
Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel gemäß Patentanspruch 1 und ein Antriebssystem gemäß Patentanspruch 10.
Es sind Antriebssysteme mit Fliehkraftpendeln bekannt, wobei der Antriebsmotor mit dem Fliehkraftpendel drehmomentschlüssig gekoppelt ist. Der Antriebsmotor ist dabei üblicherweise als Hubkolbenmotor ausgebildet und stellt ein mit Drehschwingungen behaftetes Drehmoment bereit, wobei das Fliehkraftpendel die Drehschwingungen teilweise tilgt. Die Drehschwingungen können dabei so stark sein, dass das Fliehkraftpendel diese nicht tilgen kann und eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels an einer weiteren Komponente des Fliehkraftpendels anschlägt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Fliehkraftpendel und ein verbessertes Antriebssystem mit solch einem Fliehkraftpendel bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels eines Fliehkraftpendels gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Fliehkraftpendel dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Fliehkraftpendel drehbar um eine Drehachse lagerbar ist. Das Fliehkraftpendel weist einen Pendelflansch, eine Koppeleinrichtung und eine Pendelmasse auf. Die Pendelmasse ist durch die Koppeleinrichtung an dem Pendelflansch bezüglich dem Pendelflansch aus einer Ruhelage über einen
Schwingwinkel entlang einer Pendelbahn auslenkbar gekoppelt. Die Pendelbahn ist dabei derart ausgestaltet, dass das Fliehkraftpendel eine schwingwinkelabhängige Tilgerordnung aufweist, um eine Erregerordnung eines Antriebsmotors zumindest teilweise zu dämpfen. Die Pendelbahn weist unterhalb eines vordefinierten Schwingwinkels einen ersten Abschnitt und oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels einen zweiten Abschnitt auf. Die Pendelbahn ist in dem ersten Abschnitt derart ausgestaltet, dass die Tilgerordnung über dem Schwingwinkel im Wesentlichen konstant ist. Die Pendelbahn ist im zweiten Abschnitt derart ausgestaltet, dass oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels die Tilgerordnung sich in Abhängigkeit des Schwingwinkels ändert.
Auf diese Weise wird vermieden, dass die Pendelmasse bei Einleitung von starken Drehschwingungen in das Fliehkraftpendel in den Endanschlag gerät und Elemente der Koppeleinrichtung aneinander anschlagen. Auf diese Weise kann ein besonders leises Fliehkraftpendel bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist der vordefinierte Schwingwinkel einen Wert auf, der in einem Bereich von 20° bis 55°, vorzugsweise in einem Bereich von 35° bis 50° liegt. Dadurch wird insbesondere bei einer Ausgestaltung der Pendelbahn im ersten Abschnitt mit einer epizykloidischen Form gewährleistet, dass die Tilgerordnung im ersten Abschnitt konstant ist und so besonders einfach auf die Erregerordnung des Antriebsmotors abstimmbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Pendelbahn einen maximalen Schwingwinkel auf, der die Pendelbahn in zumindest eine Richtung begrenzt. Der vordefinierte Schwingwinkel weist einen Wert auf, der größer 50 Prozent des maximalen Schwingwinkels ist. Alternativ ist auch denkbar, dass der vordefinierte Schwingwinkel einen Wert aufweist, der in einem Bereich von 50 bis 80 Prozent des maximalen Schwingwinkels oder der in einem Bereich von 30 bis 50 Prozent des maximalen Schwingwinkels liegt.
Ferner ist von Vorteil, wenn die Tilgerordnung über dem Schwingwinkel oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels kreisförmig über dem Schwingwinkel abnimmt.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Pendelbahn im zweiten Abschnitt derart ausgestaltet, dass die Tilgerordnung im zweiten Abschnitt über dem Schwingwinkel eine unterschiedliche Steigung, vorzugsweise mit zunehmendem Schwingwinkel eine abnehmende und/oder zunehmende Steigung aufweist. Insbesondere ist dabei von Vorteil, wenn die Steigung einen Wert aufweist, der in einem Bereich von -0,05 bis -0,001 , insbesondere in einem Bereich von -0,01 bis -0,002 oder in einem Bereich von 0,001 bis 0,05, insbesondere in einem Bereich von 0,002 bis 0,01 liegt.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Pendelbahn derart ausgestaltet, dass bei dem maximalen Schwingwinkel die Tilgerordnung um wenigstens 10 Prozent, vorzugsweise um wenigstens 17 Prozent, insbesondere um wenigstens 25 Prozent, reduziert gegenüber der Tilgerordnung im ersten Abschnitt ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Pendelbahn einen dritten Abschnitt auf, wobei in dem dritten Abschnitt oder angrenzend an den dritten Abschnitt die Ruheposition angeordnet ist, wobei der dritte Abschnitt an einer oberen Abschnittsgrenze an den ersten Abschnitt angrenzt, wobei im dritten Abschnitt die Tilgerordnung größer oder kleiner als im ersten Abschnitt ist. Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn die obere Abschnittsgrenze einen Wert aufweist, der in einem Bereich von 2 bis 20 Prozent des maximalen Schwingwinkels liegt.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Pendelflansch ein erstes Pendelflanschteil und ein zweites Pendelflanschteil auf. Die beiden Pendelflanschteile sind zumindest teilweise axial zueinander beabstandet angeordnet. Die Pendelmasse ist axial zwischen dem ersten Pendelflanschteil und dem zweiten Pendelflanschteil angeordnet. Auf diese Weise kann ein besonders kompaktes Fliehkraftpendel bereitgestellt werden.
Besonders vorteilhaft ist ferner, wenn oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels die Tilgerordnung mit zunehmendem Schwingwinkel abnimmt.
Die Aufgabe wird aber auch durch ein Antriebssystem gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Antriebssystem dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Antriebssystem einen Antriebsmotor und ein Fliehkraftpendel aufweist, wobei die Pendelbahn in dem ersten Abschnitt derart ausgestaltet ist, dass die Tilgerordnung über dem Schwingwinkel im Wesentlichen konstant ist und im Wesentlichen der Erregerordnung entspricht, wobei die Pendelbahn in dem zweiten Abschnitt derart ausgestaltet ist, dass oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels die Tilgerordnung sich in Abhängigkeit des Schwingwinkels ändert und von der Erregerordnung abweicht. Dadurch kann das Anschlagen der Pendelmasse an ih- ren Endanschlägen vermieden werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 einen Halblängsschnitt durch ein Antriebssystem mit einem Fliehkraftpendel;
Figur 2 einen Ausschnitt einer Schnittansicht entlang einer in Figur 1 gezeigten Schnittebene A-A durch das in Figur 1 gezeigte Fliehkraftpendel;
Figur 3 eine Funktionsdarstellung des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Fliehkraftpendels;
Figur 4 ein Diagramm einer Tilgerordnung des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Fliehkraftpendels aufgetragen über einem Schwingwinkel;
Figur 5 ein Diagramm mehrerer Tilgerordnungen aufgetragen über einem Schwingwinkel in verschiedenen Auslegungen des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Fliehkraftpendels;
Figur 6 ein Diagramm mehrerer Tilgerordnungen aufgetragen über einem Schwingwinkel in verschiedenen Auslegungen des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Fliehkraftpendels; und Figur 7 ein Diagramm einer Tilgerordnung einer Variante des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Fliehkraftpendels aufgetragen über einem Schwingwinkel; Figur 1 zeigt einen schematischen Halblängsschnitt durch ein Antriebssystem 10 mit einem Fliehkraftpendel 15. Figur 2 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittansicht entlang einer in Figur 1 gezeigten Schnittebene A-A durch das in Figur 1 gezeigte Fliehkraftpendel 15.
Das Antriebssystem 10 ist drehbar um eine Drehachse 20 gelagert. Das Antriebssystem 10 umfasst einen Antriebsmotor 25 und das genannte Fliehkraftpendel 15. In der Ausführungsform ist das Fliehkraftpendel 15 als innenliegendes Fliehkraftpendel 15 ausgebildet und weist einen Pendelflansch 30 auf, der drehmomentschlüssig mit dem Antriebsmotor 25 verbunden ist. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass das Fliehkraftpendel 15 mit einer anderen Komponente des Antriebssystems 10 verbunden ist. Auch ist denkbar, dass das Fliehkraftpendel 15 als außenliegendes Fliehkraftpendel ausgebildet ist.
Der Antriebsmotor 25 stellt ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit, das üblicherweise, bei der Ausgestaltung des Antriebsmotors 25 als Hubkolbenmotor, Drehschwingungen aufweist, die eine Erregerordnung aufweisen. Die Erregerordnung ist dabei abhängig von der im Betrieb befindlichen Anzahl von Zylindern des Hubkolbenmotors. Dabei ist die Erregerordnung die Hälfte der Anzahl der im Betrieb befindlichen Zylinder. So weist beispielsweise ein Hubkolbenmotor mit vier Zylindern, bei denen vier Zylinder im Betrieb sind, eine Erregerordnung von 2 auf. Weist der Hubkolbenmotor zusätzlich eine Zylinderabschaltung auf, so ändert sich ebenso die Erregerordnung des Hubkolbenmotors im Betrieb mit Zylinderabschaltung gegenüber dem Betrieb ohne Zylinderabschaltung. Werden beispielsweise bei dem als Vierzylinder ausgebildeten Hubkolbenmotor zwei Zylinder bei der Zylinderabschaltung abgeschaltet, so weist der Antriebsmotor 25 die Erregerordnung im Betrieb mit Zylinderabschaltung von 1 auf.
Das Fliehkraftpendel 15 weist wenigstens eine Pendelmasse 35 und eine Koppelein- richtung 36 auf. Der Pendelflansch 30 weist ein erstes Pendelflanschteil 40 und ein zweites Pendelflanschteil 45 auf. Die beiden Pendelflanschteile 40, 45 sind axial beabstandet zueinander angeordnet. Die Pendelflanschteile 40, 45 sind mittels einer ersten Verbindung 50, die in der Ausführungsform als Nietverbindung ausgebildet ist, verbunden. Dabei sichert die erste Verbindung 50 sowohl eine Drehmomentübertra- gung zwischen den beiden Pendelflanschteilen 40, 45 als auch die axiale Festlegung des zweiten Pendelflanschteils 45 gegenüber dem ersten Pendelflanschteil 40. Axial zwischen den beiden Pendelflanschteilen 40, 45 ist die Pendelmasse 35 angeordnet. Die Pendelmasse 35 weist einen Schwerpunkt 51 auf. In Umfangsrichtung können weitere Pendelmassen 52 angrenzend an die Pendelmasse 35 vorgesehen sein, die ebenso mit dem Pendelflansch 30 beschränkt beweglich gekoppelt sind.
Die Koppeleinrichtung 36 weist eine in den Pendelflanschteilen 40, 45 axial gegenüberliegend angeordnete erste Aussparung 60 und eine in der Pendelmasse 35 an- geordnete zweite Aussparung 65 auf. Die erste Aussparung 60 weist eine erste Aussparungskontur 66 und die zweite Aussparung 65 eine zweite Aussparungskontur 67 auf. Die erste Aussparungskontur 66 ist beispielhaft nierenförmig ausgebildet und weist einen ersten Krümmungsmittelpunkt 70 auf, der radial innenseitig zu der ersten Aussparung 60 angeordnet ist. Die zweite Aussparungskontur 66 ist ebenso beispiel- haft nierenförmig ausgebildet. Die zweite Aussparung 65 weist einen zweiten Krümmungsmittelpunkt 75 auf, der radial außenseitig zu der zweiten Aussparung 65 angeordnet ist. In der Ausführungsform sind beispielhaft pro Pendelmasse 35 zwei erste Aussparungen 60, die in Umfangsrichtung beabstandet voneinander angeordnet sind, und zwei zweite Aussparungen 65, die in Umfangsrichtung beabstandet voneinander angeordnet sind, vorgesehen, um die Pendelmasse 35 mit dem Pendelflansch 30 beschränkt beweglich zu koppeln. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass eine andere Anzahl von Aussparungen 60, 65 vorgesehen ist. Die Koppeleinrichtung 36 weist ferner ein Koppelelement 80 auf. Das Koppelelement 80 ist in der Ausführungsform als Pendelrolle ausgebildet und erstreckt sich axial durch die Aussparungen 60, 65.
Im Betrieb des Fliehkraftpendels 15 wird die Pendelmasse 35 durch die auf die Pendelmasse 35 wirkenden Fliehkräfte radial nach außen gezogen, sodass das Koppelelement 80 radial innenseitig an der zweiten Aussparungskontur 67 und radial außenseitig an der ersten Aussparungskontur 66 anliegt. Wird eine Drehschwingung, kom- mend von dem Antriebsmotor 25 über dem Pendelflansch 30, in das Fliehkraftpendel 15 eingeleitet, so dient die Pendelmasse 35 als Energiespeicher. Dabei verdreht sich der Pendelflansch 30 gegenüber der Pendelmasse 35 relativ. Die Koppeleinrichtung 36 führt dabei den Schwerpunkt 51 der Pendelmasse 35 entlang einer (Schwerpunkts- ) Pendelbahn 90 in Abhängigkeit der geometrischen Ausgestaltung der ersten und zweiten Aussparungskonturen 66, 67 in Verbindung mit dem Koppelelement 80.
Figur 3 zeigt eine Funktionsdarstellung des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Flieh- kraftpendels 1 5. Das Fliehkraftpendel 1 5 weist einen Aufhängepunkt 1 00 auf. Der Aufhängepunkt 1 00 ist über einen Radius n beabstandet von der Drehachse 20 angeordnet. Der Aufhängepunkt 1 00 weist zu dem Schwerpunkt 85 der Pendelmasse 35 eine Pendellänge r2 auf.
Die Pendelbahn 90 weist eine Ruheposition 1 05 auf. Die Pendelmasse 35 befindet sich in der Ruheposition 1 05, wenn der Abstand der Pendelmasse 35 zu der Drehachse 20 am größten und die Summe aus dem Radius n und der Pendellänge r2 ist. Bei Einleitung von Drehschwingungen in den Pendelflansch 30 wird die Pendelmasse 35 aus der Ruheposition 1 05 ausgelenkt, sodass ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt 51 und der Drehachse 20 kleiner ist als der Abstand der Ruheposition 1 05 zu der Drehachse 20. Die Koppeleinrichtung 36 führt die Pendelmasse 35 bei Auslenkung entlang der Pendelbahn 90. In einer ausgelenkten Position, wie sie beispielhaft in Figur 3 strichliert dargestellt ist, schließt der Schwerpunkt 51 der ausgelenkten Pendelmasse 35 zu der Ruheposition 1 05 einen Schwingwinkel φ ein. Welchen Wert der Schwingwinkel φ aufweist, ist dabei abhängig von der Ausgestaltung der Pendelbahn 90 und einer Stärke der über dem Pendelflansch 30 eingeleiteten Drehschwingung.
Die Pendelbahn 90 weist ferner einen maximalen Schwingwinkel ΨΜΑΧ auf. Im maxi- malen Schwingwinkel ΨΜΑΧ wird die Pendelbahn 90 begrenzt, so dass beispielsweise die Pendelmasse 35 an einem Ende der Koppeleinrichtung 36 anschlägt. Ferner kann der maximale Schwingwinkel c MAx auch durch die Ausgestaltung der Pendelbahn 90 begrenzt sein. Ferner ist auch denkbar, dass im maximalen Schwingwinkel cpMAx die Pendelmasse 35 an der weiteren in Umfangsrichtung angrenzend an die Pendelmas- se 35 angeordneten Pendelmasse 52 anschlägt.
Ferner wird darauf hingewiesen, dass in Figur 3 aus Übersichtlichkeitsgründen nur eine Auslenkung der Pendelmasse 35 in eine Richtung gegenüber der Ruheposition 1 05 gezeigt ist. Selbstverständlich kann die Pendelmasse 35 auch nach links bei Ein- leitung von Drehschwingungen in das Fliehkraftpendel 1 5 nach links ausgelenkt werden.
Die Pendelbahn 90 weist ferner einen vordefinierten Schwingwinkel φν auf. Unterhalb des vordefinierten Schwingwinkels φν weist die Pendelbahn 90 zwischen der Ruheposition 1 05 und dem vordefinierten Schwingwinkel φν einen ersten Abschnitt 1 1 0 und oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels qv einen zweiten Abschnitt 1 15 auf. Im ersten Abschnitt 1 1 0 ist die Pendelbahn 90 epizykloid ausgestaltet. Im zweiten Abschnitt 1 1 5 ist die Pendelbahn 90 kreisförmig ausgestaltet, wobei die Pendelbahn 90 einen zum Aufhängepunkt 1 00 unterschiedlichen Abschnittsmittelpunkt 1 20 aufweist. In der Ausführungsform ist beispielsweise der Abschnittsmittelpunkt 1 20 radial nach außen zum Aufhängepunkt 1 00 angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der Abschnittsmittelpunkt 120 an einer anderen Position, beispielsweise radial innenseitig zu dem Aufhängepunkt 1 00, angeordnet ist.
In der Ausführungsform ist weist der vordefinierte Schwingwinkel φν einen Wert auf, der in einem Bereich von 20° bis 55°, vorzugsweise in einem Bereich von 35° bis 50°, liegt. Alternativ ist auch denkbar, dass der vordefinierte Schwingwinkel φν einen Wert aufweist, der in einem Bereich von 50 bis 80 Prozent des maximalen Schwingwinkels ( MAX oder in einem Bereich von 30 bis 50 Prozent des maximalen Schwingwinkels ΨΜΑΧ liegt. Zusätzlich oder alternativ ist auch denkbar, dass der vordefinierte
Schwingwinkel φν einen Wert aufweist, der größer als 50 Prozent des maximalen Schwingwinkels ΨΜΑΧ ist. Die Pendelbahn 90 legt in Verbindung mit einer Masse der Pendelmasse 35 eine
Tilgerordnung q des Fliehkraftpendels 1 5 fest. Je nach Abstimmung der Tilgerordnung q des Fliehkraftpendels 15 auf die Erregerordnung des Antriebsmotors 25 können die Drehschwingungen des Antriebsmotors 25 zumindest teilweise durch das Fliehkraftpendel 1 5 getilgt werden und somit kann ein besonders glattes Drehmoment im An- triebssystem 1 0 zum Antrieb des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Die Pendelbahn 90 ist somit derart ausgestaltet, dass das Fliehkraftpendel 1 5 eine vom
Schwingwinkel φ abhängige Tilgerordnung q aufweist, um zum einen eine Erregerordnung eines Antriebsmotors 25 zumindest teilweise wirksam zu dämpfen und zum Anderen ein Anschlagen der Pendelmasse im maximalen Schwingwinkel ( MAX ZU vermeiden.
Figur 4 zeigt ein Diagramm der Tilgerordnung q aufgetragen über dem Schwingwinkel φ. Der Graph 195 zeigt dabei ein Schwingverhalten des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Fliehkraftpendels 15 über dem Schwingwinkel φ. Dabei entspricht der Schwingwinkel φ mit dem Wert 0° der Ruheposition 105. Der maximale Schwingwinkel ΨΜΑΧ beträgt beispielhaft 80°. Selbstverständlich sind auch andere Werte für den maximalen Schwingwinkel ΨΜΑΧ denkbar.
In der Ausführungsform ist der vordefinierte Schwingwinkel φν = 23°. Durch die epizykloide Ausgestaltung der Pendelbahn 90 im ersten Abschnitt 1 10 ist die
Tilgerordnung q über dem Schwingwinkel φ im ersten Abschnitt 1 10 im Wesentlichen konstant und entspricht im Wesentlichen der Erregerordnung des Antriebsmotors 25. Dadurch ist die Tilgerordnung q im ersten Abschnitt 1 10 für einen Vierzylindermotor 2. Im vordefinierten Schwingwinkel φν weist der Graph 195 einen Knickpunkt 225 auf. Im Knickpunkt 225 wechselt eine Steigung des Graphen 195. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn im zweiten Abschnitt 1 15 die Tilgerordnung q über den Schwingwinkel φ eine unterschiedliche Steigung, vorzugsweise eine abnehmende und/oder eine zunehmende Steigung, aufweist. Dabei ist von besonderem Vorteil, wenn die Steigung einen Wert aufweist, der in einem Bereich von -0,05 bis -0,001 , insbesondere in einem Bereich von -0,01 bis -0,002 oder in einem Bereich von 0,001 bis 0,05, insbesondere in einem Bereich von 0,002 bis 0,01 , liegt.
Im zweiten Abschnitt 1 15 und somit oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels nimmt die Tilgerordnung q vom Wert 2 im vordefinierten Schwingwinkel φν hin zum maximalen Schwingwinkel ΨΜΑΧ entlang einer Kreisbahn ab, so dass die
Tilgerordnung q im zweiten Abschnitt 1 15 eine Abweichung Aq gegenüber der Tilgerordnung q im ersten Abschnitt 1 10 und gegenüber der Erregerordnung aufweist. Durch die kreisförmig ausgebildete Pendelbahn 90 im zweiten Abschnitt 1 15 verläuft auch die Tilgerordnung q auf einer Kreisbahn. lm maximalen Schwingwinkel ΨΜΑΧ weist der Graph 195 eine Tilgerordnung q = 1 ,765 auf. Somit beträgt eine maximale Abweichung Aqmax im maximalen Schwingwinkel (PMAX 12 Prozent bezogen auf die Tilgerordnung q im ersten Abschnitt 1 10. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Pendelbahn 90 derart ausgestaltet ist, dass im maximalen Schwingwinkel ΨΜΑΧ die Tilgerordnung q um wenigstens 5 Prozent, vorzugweise um wenigstens 10 Prozent, insbesondere um wenigstens 15 Prozent, reduziert gegenüber der Tilgerordnung q im ersten Abschnitt 1 10 und der Erregerordnung ist.
Die Abweichung Aq in der Tilgerordnung q zu der Erregerordnung bewirkt, dass ein Anschlagen der Pendelmasse 35 an weiteren Pendelmassen 52 und/oder am Ende der Koppeleinrichtung 36 vermieden wird, so dass Anschlaggeräusche zuverlässig ebenso vermieden werden können. Ferner kann auf zusätzliche Anschlagpuffer verzichtet werden, so dass die Bauteilanzahl des Fliehkraftpendels 15 insgesamt reduziert werden kann.
Figur 5 zeigt ein Diagramm mehrerer Tilgerordnungen q aufgetragen über dem
Schwingwinkel φ in verschiedenen Auslegungen des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Fliehkraftpendels. Im Diagramm sind mehrere Graphen 195, 200, 210, 215, 220 gezeigt, die zur erleichternden Unterscheidbarkeit unterschiedliche Ausgestaltungen von Linien aufweisen. Dabei korrespondiert jeder Graph 195, 200, 210, 215, 220 mit einer unterschiedlichen Auslegung der Pendelbahn 90.
Ein erster Graph 200 zeigt einen Verlauf der Tilgerordnung q über dem Schwingwinkel φ, wenn die Pendelbahn 90 vollständig kreisförmig verläuft und von der in Figur 3 ge- zeigten Pendelbahn 90 abweicht. Dabei weist die Tilgerordnung q ausschließlich in der Ruheposition 105 die Tilgerordnung q auf, die der Erregerordnung des Antriebsmotors 25 (in der Ausführungsform beispielhaft 2) entspricht. Mit zunehmendem Schwingwinkel φ weist der Schwingwinkel φ eine größere Abweichung Aq zu der Erregerordnung auf. Dies bewirkt, dass das Fliehkraftpendel 15 nur noch wenig ange- regt wird, jedoch auch die Wirkung des Fliehkraftpendels 15 mit zunehmendem
Schwingwinkel φ abnimmt. Dadurch werden mit zunehmendem Schwingwinkel φ Drehschwingungen gering gedämpft. Ein zweiter Graph 195 entspricht dem in Figur 4 gezeigten Graph 195. Ein dritter Graph 210, ein vierter Graph 215 und ein fünfter Graph 220 zeigen Varianten des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Fliehkraftpendels 15. Dabei ist die Pendelbahn 90 (vgl. Figur 3) dahingehend durch eine geometrische Anpassung der Aussparungskonturen 66, 67 variiert, dass der vordefinierte Schwingwinkel und somit der Knickpunkt 225 des dritten, vierten und fünften Graphen 210, 215, 220 in Richtung des maximalen Schwingwinkels ΨΜΑΧ verschoben ist. Dadurch weisen die Pendelbahn 90 und die dritten bis fünften Graphen 210, 215, 220 einen breiteren als in Figur 4 gezeigten ersten Abschnitt 1 10 auf. Die Pendelbahn 90 des zweiten, dritten und vierten Graphen 205, 210, 215 ist dabei beispielhaft so ausgelegt, dass mit zunehmendem Schwingwinkel φ im zweiten Abschnitt 1 15 die Steigung abnimmt. Die Steigung kann aber im zweiten Abschnitt 1 15 alternativ auch zunehmen. Wird für den vordefinierte Schwingwinkel φν ein Wert gewählt, der oberhalb von 50° liegt (vgl. fünfter Graph 220), so weist die Tilgerordnung q im ersten Abschnitt 1 10 hin zum vordefinierten Schwingwinkel eine im Wesentlichen konstante Tilgerordnung q auf, die jedoch hin zum vordefinierten
Schwingwinkel φν zunimmt. Bei Überschreiten des vordefinierten Schwingwinkels φν bzw. des Knickpunkts im zweiten Abschnitt 1 15 nimmt die Tilgerordnung q über den Schwingwinkel φ ab. Die Steigung des fünften Graphen 220 weist somit einen Wechsel im Vorzeichen im Knickpunkt von positiv nach negativ auf.
Figur 6 zeigt ein Diagramm der Tilgerordnung q aufgetragen über dem Schwingwinkel φ. Dabei sind im Diagramm der Figur 5 zahlreiche Graphen 300, 305, 310, 315, 320, 325, 330 dargestellt. Die Pendelbahn 90 des Fliehkraftpendels 15 ist im ersten Abschnitt 1 10 epizykloid ausgestaltet, so dass die Tilgerordnung q über den Schwing- winkel φ im Wesentlichen konstant ist und auf die Erregerordnung des Antriebsmotors 25 abgestimmt ist. Im zweiten Abschnitt 1 15 weisen die Graphen 300, 305, 310, 315, 320, 325, 330 einen unterschiedlichen Verlauf auf, sodass die Pendelbahn 90 oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels φν derart ausgestaltet ist, dass sich die Tilgerordnung q in Abhängigkeit des Schwingwinkels φ ändert. Dabei kann die Pen- delbahn 90 derart abgestimmt sein, dass, wie für den ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten Graphen 300, 305, 310, 315, 320, 325, mit zunehmendem
Schwingwinkel φ die Tilgerordnung q im Wesentlichen linear abnimmt. Auch ist denkbar, dass im zweiten Abschnitt 1 15 die Pendelbahn 90 derart ausgestaltet ist, dass, wie beim fünften und sechsten Graphen 320, 325, die Pendelbahn 90 und die Tilgerordnung q kreisförmig ausgeführt ist. Dabei kann die Steigung mit zunehmendem Schwingwinkel φ zunehmen und/oder abnehmen, wobei beim fünften und sechsten Graphen 320, 325 zuerst die Steigung zunimmt, bis die Tilgerordnung ein globales Maximum erreicht hat und danach abnimmt.
Figur 7 zeigt ein Diagramm einer Tilgerordnung q aufgetragen über dem Schwingwinkel φ. Die Pendelbahn 90 des Fliehkraftpendels 15 ist dabei ähnlich zu der in Figur 3 und deren Schwingverhalten (vgl. Figur 4) ausgestaltet. Die Pendelbahn 90 ist gegenüber der in Figur 3 gezeigten Pendelbahn 90 dahingehend verändert, dass die Pen- delbahn 90 und auch die Tilgerordnung q einen dritten zusätzlichen Abschnitt 400 aufweist. Der dritte Abschnitt 400 grenzt an die Ruheposition 105 an. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Ruheposition 105 in dem dritten Abschnitt angeordnet ist und sich der dritte Abschnitt 400 beidseitig der Ruhelage 105 erstreckt. Der erste Abschnitt 1 10 ist auf einer zur Ruheposition 105 abgewandten Seite angeordnet. Der dritte Abschnitt 400 grenzt an einer oberen Abschnittsgrenze 405 an den ersten Abschnitt 1 10 an, der oberhalb, also mit steigendem Schwingwinkel φ, angrenzt.. Die Pendelbahn 90 ist im dritten Abschnitt 400 derart ausgelegt, dass die Tilgerordnung q kleiner als im ersten Abschnitt 1 10 und somit kleiner als die Erregerordnung ist.
Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Pendelbahn 90 derart ausgelegt ist, dass im dritten Abschnitt 400 die Tilgerordnung q größer (strichliert in Figur 7 dargestellt) als im ersten Abschnitt 1 10 ist und somit größer als die Erregerordnung ist.
Von besonderem Vorteil ist, wenn die obere Abschnittsgrenze 405 einen Wert aufweist, der in einem Bereich von 2 bis 20 Prozent des maximalen Schwingwinkels ΨΜΑΧ liegt. Durch die Fehlauslegung im dritten Abschnitt 400 wird vermieden, dass das Fliehkraftpendel 15 bei kleinen Drehschwingungen zu starken Schwingungen angeregt wird. Dadurch kann ein Verschleiß der Koppeleinrichtung 36 minimiert werden.
Zusätzlich zu den in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen ist beispielsweise auch denkbar, dass der vordefinierte Schwingwinkel φ=30° und der maximale Schwingwinkel 80° ist. Dabei ist in dem ersten Abschnitt 1 1 0 die Pendelbahn 90 derart abgestimmt, dass die Tilgerordnung q=2 ist. Bei dem maximalen Schwingwinkel ΨΜΑΧ ist die Tilgerordnung q=1 ,9, so dass die Steigung der Pendelbahn 90 im zweiten Ab- schnitt 1 15 -0,002 ist. Abweichend dazu ist denkbar, dass der vordefinierte Schwingwinkel φ=40° ist. Dabei ist in dem ersten Abschnitt 1 10 die Pendelbahn 90 derart abgestimmt, dass die Tilgerordnung q=2 ist. Bei dem maximalen Schwingwinkel ΨΜΑΧ ist die Tilgerordnung q=1 ,8, so dass die Steigung der Pendelbahn 90 im zweiten Ab- schnitt 1 15 -0,005 ist. Abweichend dazu ist denkbar, dass der vordefinierte Schwingwinkel φ=50° ist. Dabei ist in dem ersten Abschnitt 1 10 die Pendelbahn 90 derart abgestimmt, dass die Tilgerordnung q=2 ist. Bei dem maximalen Schwingwinkel ΨΜΑΧ ist die Tilgerordnung q=1 ,6, so dass die Steigung der Pendelbahn 90 im zweiten Abschnitt 1 15 -0,013 ist.
Auch ist denkbar, dass der vordefinierte Schwingwinkel φ=30° und der maximale Schwingwinkel (PMAX= 60° ist. Dabei ist in dem ersten Abschnitt 1 10 die Pendelbahn 90 derart abgestimmt, dass die Tilgerordnung q=2 ist. Bei dem maximalen Schwingwinkel ( MAX ist die Tilgerordnung q=1 ,9, so dass die Steigung der Pendelbahn 90 im zweiten Abschnitt 1 15 -0,003 ist. Abweichend dazu ist denkbar, dass der vordefinierte Schwingwinkel φ=40° ist. Dabei ist in dem ersten Abschnitt 1 10 die Pendelbahn 90 derart abgestimmt, dass die Tilgerordnung q=2 ist. Bei dem maximalen Schwingwinkel (PMAX ist die Tilgerordnung q=1 ,8, so dass die Steigung der Pendelbahn 90 im zweiten Abschnitt 1 15 -0,01 ist. Abweichend dazu ist denkbar, dass der vordefinierte
Schwingwinkel φ=50° ist. Dabei ist in dem ersten Abschnitt 1 10 die Pendelbahn 90 derart abgestimmt, dass die Tilgerordnung q=2 ist. Bei dem maximalen Schwingwinkel (PMAX ist die Tilgerordnung q=1 ,6, so dass die Steigung der Pendelbahn 90 im zweiten Abschnitt 1 15 -0,04 ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in den Figuren 4 bis 7 gezeigten Auslegungen der Pendelbahnen 90 selbstverständlich beispielhaft sind. Selbstverständlich sind auch andere Auslegungen denkbar. Bezuqszeichenliste Antriebssystem
Fliehkraftpendel
Drehachse
Antriebsmotor
Pendelflansch
Pendelmasse
Koppeleinrichtung
erstes Pendelflanschteil
zweites Pendelflanschteil
erste Verbindung
Schwerpunkt
weitere Pendelmasse
erste Aussparung
zweite Aussparung
erster Krümmungsmittelpunkt
zweiter Krümmungsmittelpunkt
Koppelelement
Pendelbahn
erster Mittelpunkt
zweiter Mittelpunkt
Ruheposition
erster Abschnitt
zweiter Abschnitt
Abschnittsmittelpunkt
erster Graph
zweiter Graph
dritter Graph
vierter Graph
fünfter Graph
Knickpunkt 300 erster Graph
305 zweiter Graph
310 dritter Graph
315 vierter Graph
320 fünfter Graph
325 sechster Graph
400 dritter Abschnitt
405 obere Abschnittsgrenze

Claims

Patentansprüche
1 . Fliehkraftpendel (15), das drehbar um eine Drehachse (20) lagerbar ist,
- mit einem Pendelflansch (30), einer Koppeleinrichtung (36) und einer Pendelmasse (35),
- wobei die Pendelmasse (35) durch die Koppeleinrichtung (36) an dem Pendelflansch (30) bezüglich dem Pendelflansch (30) aus einer Ruheposition (105) über einen Schwingwinkel (φ) entlang einer Pendelbahn (90) auslenkbar gekoppelt ist,
- wobei die Pendelbahn (90) derart ausgestaltet ist, dass das Fliehkraftpendel (15) eine Schwingwinkel (φ) abhängige Tilgerordnung (q) aufweist, um eine Erregerordnung eines Antriebsmotors (25) zumindest teilweise zu dämpfen,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- die Pendelbahn (90) unterhalb eines vordefinierten Schwingwinkels (φν) einen ersten Abschnitt (1 10) und oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels (φν) einen zweiten Abschnitt (1 15) aufweist,
- wobei die Pendelbahn (90) in dem ersten Abschnitt (1 10) derart ausgestaltet ist, dass die Tilgerordnung (q) über den Schwingwinkel (φ) im Wesentlichen konstant ist,
- wobei die Pendelbahn (90) in dem zweiten Abschnitt (1 15) derart ausgestaltet ist, dass oberhalb des vordefinierten Schwingwinkel (φν) die Tilgerordnung (q) sich in Abhängigkeit des Schwingwinkels (φ) ändert.
2. Fliehkraftpendel (15) nach Anspruch 1 , wobei der vordefinierte Schwingwinkel (φν) einen Wert aufweist, der in einem Bereich von 20° bis 55°, vorzugsweise in einem Bereich von 35° bis 50°, liegt.
3. Fliehkraftpendel (15) nach Anspruch 1 oder 2, - wobei die Pendelbahn (90) einen maximalen Schwingwinkel (ΨΜΑΧ) aufweist, der die Pendelbahn (90) in zumindest eine Richtung begrenzt,
- wobei der vordefinierte Schwingwinkel (φ) einen Wert aufweist, der größer 50 Prozent des maximalen Schwingwinkels (ΨΜΑΧ) ist,
- oder
- wobei der vordefinierte Schwingwinkel (φν) einen Wert aufweist, der in einem Bereich von 50 Prozent bis 80 Prozent des maximalen Schwingwinkels (ΨΜΑΧ) oder der in einem Bereich von 30 Prozent bis 50 Prozent des maximalen Schwingwinkels (ΨΜΑΧ), liegt.
4. Fliehkraftpendel (1 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die
Tilgerordnung (q) über dem Schwingwinkel (φ) oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels (φν) kreisförmig über dem Schwingwinkel (φ) abnimmt.
5. Fliehkraftpendel (1 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
- wobei die Pendelbahn (90) im zweiten Abschnitt (1 1 5) derart ausgestaltet, dass die Tilgerordnung (q) im zweiten Abschnitt (1 1 5) über dem Schwingwinkel (φ) eine unterschiedliche Steigung, vorzugsweise mit zunehmendem Schwingwinkel (φ) eine abnehmende und/oder zunehmende Steigung, auf- weist,
- wobei vorzugsweise die Steigung einen Wert aufweist, der in einem Bereich von -0,05 bis -0,001 , insbesondere in einem Bereich von -0,01 bis -0,002, oder in einem Bereich von 0,001 bis 0,05, insbesondere in einem Bereich von 0,002 bis 0,01 liegt.
6. Fliehkraftpendel (1 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Pendelbahn (90) derart ausgestaltet ist, dass bei dem maximalen Schwingwinkel (ΨΜΑΧ) die Tilgerordnung (q) um wenigstens 5 Prozent, vorzugweise um wenigstens 1 0 Prozent, insbesondere um wenigstens 1 5 Prozent, reduziert gegenüber der Tilgerordnung (q) im ersten Abschnitt (1 1 0) ist.
7. Fliehkraftpendel (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
- wobei die Pendelbahn (90) einen dritten Abschnitt (400) aufweist,
- wobei in dem dritten Abschnitt (400) oder angrenzend an den dritten Abschnitt die Ruheposition (105) angeordnet ist,
- wobei der dritte Abschnitt (400) an einer oberen Abschnittsgrenze (405) an den ersten Abschnitt (1 10) angrenzt,
- wobei im dritten Abschnitt (400) die Tilgerordnung (q) größer oder kleiner als im ersten Abschnitt (1 10) ist,
- wobei vorzugsweise die obere Abschnittsgrenze (405) einen Wert aufweist, der in einem Bereich von 2 bis 20 Prozent des maximalen Schwingwinkels (φΜΑχ) liegt.
8. Fliehkraftpendel (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
- wobei der Pendelflansch (30) ein erstes Pendelflanschteil (40) und ein zweites Pendelflanschteil (45) umfasst,
- wobei die beiden Pendelflanschteile (40, 45) zumindest teilweise axial
beabstandet zueinander angeordnet sind,
- wobei die Pendelmasse (35) axial zwischen dem ersten Pendelflanschteil (40) und dem zweiten Pendelflanschteil (45) angeordnet ist.
9. Fliehkraftpendel (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei oberhalb des vordefinierten Schwingwinkels (φν) die Tilgerordnung (q) mit zunehmendem Schwingwinkel (φ) abnimmt.
10. Antriebssystem (10)
- mit einem Antriebsmotor (25) und einem Fliehkraftpendel (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, - wobei der Antriebsmotor (25) eine Erregerordnung aufweist,
- wobei die Pendelbahn (90) in dem ersten Abschnitt (1 10) derart ausgestaltet ist, dass die Tilgerordnung (q) über den Schwingwinkel (φ) im Wesentlichen konstant ist und im Wesentlichen der Erregerordnung entspricht, - wobei die Pendelbahn (90) in dem zweiten Abschnitt (1 15) derart ausgestaltet ist, dass oberhalb des vordefinierten Schwingwinkel (φν) die
Tilgerordnung (q) sich in Abhängigkeit des Schwingwinkels (φ) ändert und von der Erregerordnung abweicht.
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