DE102007030557B3 - Dynamic rotary vibration absorber for rotary vibrations in a shaft has a supporting body to fasten on a shaft, an absorber's material mass like a ring around an absorber's main axis and spaced elastomer springs around the axis - Google Patents
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Abstract
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger zur Reduzierung von Drehschwingungen einer Welle, insbesondere im Antriebssrang von Dieselkraftfahrzeugen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1.The The invention relates to a torsional vibration damper for the reduction of Torsional vibrations of a shaft, in particular in the drive train of Diesel vehicles, having the features of the preamble of the independent claim 1.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Bei
einem aus der
Ein
Drehschwingungstilger für
Drehschwingungen einer Welle, mit einem an der Welle zu befestigenden
Tragkörper,
mit einer ringförmig
um eine Tilgerhauptachse verlaufenden Tilgermasse und mit einer
die Tilgermasse mit dem Tragkörper
verbindenden Gummischicht ist aus der
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwingungstilger mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, der zur Aufnahme besonders großer Drehimpulse geeignet ist.Of the Invention is based on the object, a torsional vibration damper to show with the features of the preamble of the independent patent claim 1 the for recording particularly large angular momentum suitable is.
LÖSUNGSOLUTION
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Drehschwingungstilger mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des neuen Drehschwingungstilgers sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 11 beschrieben.According to the invention Task by a torsional vibration damper with the features of the independent claim 1 solved. Preferred embodiments of the new torsional vibration damper are in the dependent claims 2 to 11 described.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Bei dem neuen Drehschwingungstilger verlaufen die Anbindungsflächen der mindestens einen Elastomerfeder radial zu der Tilgerhauptachse. D. h., die Elastomerfeder selbst erstreckt sich parallel zu der Tilgerhauptachse. Sie wird wie bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Drehschwingungstilger im Wesentlichen auf Schub beansprucht. Da aber der Abstand der Anbindungsflächen an dem Tragkörper und der Tilgermasse bei dem neuen Drehschwingungstilger nicht konstant ist, sondern durch eine leichte axiale Verschiebung der Tilgermasse gegenüber dem Tragkörper bei einer Schubbeanspruchung der Elastomerfedern auch etwas abnehmen kann, wird der Elastomerwerkstoff der Elastomerfedern bei dem neuen Drehschwingungstilger weniger stark durch ein resultierendes Zugmoment belastet. Der entscheidende Vorteil des neuen Schwingungstilgers liegt jedoch darin, dass der Grundabstand der Anbindungsflächen an dem Tragkörper und an der Tilgermasse ohne Erhöhung des Bauraums in radialer Richtung bzw. Verringerung eines Freiraums innerhalb des Tragkörpers in radialer Richtung vergrößert werden kann, um das Volumen der Elastomerfeder zu vergrößern, so dass diese ohne Überlastung zur Aufnahme größerer Drehimpulse in der Lage ist.at the new torsional vibration damper, the connection surfaces of the at least one elastomeric spring radially to the main Tilgerachse. D. h., The elastomeric spring itself extends parallel to the Tilgerhauptachse. It will be like the one of the prior art known torsional vibration damper essentially claimed to thrust. But since the distance of the connection surfaces on the support body and the absorber mass at the new torsional vibration damper not constant is, but by a slight axial displacement of the absorber mass across from the support body Slightly decrease at a shear stress of the elastomer springs can, the elastomeric material of the elastomer springs in the new Torsional vibration damper less strong by a resulting tensile torque loaded. The decisive advantage of the new vibration absorber lies however, in that the base distance of the connection surfaces the support body and at the absorber mass without elevation the space in the radial direction or reduction of a free space within the supporting body be enlarged in the radial direction Can be used to increase the volume of the elastomer spring, so that this without overload for recording larger angular momenta be able to.
Indem die Tilgermasse im Bereich jeder der Anbindungsflächen von mehreren Elastomerfedern einen axialen Rücksprung aufweist, kann die Abstützung der Tilgermasse durch die Elastomerfedern in die Schwerpunktsebene der Tilgermasse verlagert werden. In dieser Richtung wirkt es sich auch aus, wenn bei dem neuen Drehschwingungstilger der Tragkörper im Bereich jeder Anbindungsfläche radial in einen solchen axialen Rücksprung der Tilgermasse eingreift. Die Elastomerfedern sind so zu etwa gleichen Teilen vor und hinter der Schwerpunktsebene der Tilgermasse angeordnet.By doing the absorber mass in the area of each of the connection areas of a plurality of elastomeric springs having an axial recess, the support the absorber mass by the elastomeric springs in the center of gravity be displaced the absorber mass. It works in this direction also off, if in the new torsional vibration damper of the support body in Area of each attachment area engages radially in such an axial recess of the absorber mass. The elastomer springs are thus about the same parts before and behind the focal plane of the absorber mass arranged.
Zugleich können an den seitlichen Begrenzungen jedes Rücksprungs der Tilgermasse Anschlagpuffer aus Elastomerwerkstoff für den Tragkörper ausgebildet sein, und umgekehrt können an den den seitlichen Begrenzungen jedes Rücksprungs der Tilgermasse gegenüberliegenden Bereichen des Tragkörpers Anschlagpuffer aus Elastomerwerkstoff für die Tilgermasse ausgebildet sein, die zusammen als Torsionsanschläge für die Tilgermasse dienen. Über den Abstand der Anschlagpuffer bzw. Torsionsanschläge kann die maximale Amplitude der Auslenkung der Tilgermasse in Umfangsrichtung um die Tilgerhauptachse festgelegt werden.at the same time can at the lateral limits of each return of the absorber mass stop buffer made of elastomeric material for the supporting body be formed, and vice versa can on the side Limits of each return the absorber mass opposite Areas of the supporting body Bump stop made of elastomeric material designed for the absorber mass which together serve as torsion stops for the absorber mass. On the Distance of the bump stop or torsion stops can be the maximum amplitude the deflection of the absorber mass in the circumferential direction about the main axis Tilger be determined.
Wenn der Tragkörper des neuen Schwingungstilgers um die Tilgerhauptachse herum angeordnete, zylindermantelabschnittförmige Radialführungsflächen aufweist, auf denen die ringförmige Tilgermasse koaxial zu der Tilgerhauptachse geführt ist, ist der Abstand der Tilgermasse von diesen Radialführungsflächen an dem Tragkörper in radialer Richtung von dem Abstand zwischen den Anbindungsflächen der Elastomerfedern an dem Tragkörper und der Tilgermasse in axialer Richtung vollständig entkoppelt. Ein größeres Volumen der Elastomerfedern erfordert somit keinen größeren Aufwand, um eine steife koaxiale Führung der Tilgermasse zu der Tilgerhauptachse zu erreichen.If the supporting body of the new vibration absorber arranged around the main absorber axis, cylinder jacket segment-shaped Having radial guide surfaces, on which the annular Tilgermasse coaxial with the Tilgerhauptachse is the distance of the absorber mass from these radial guide surfaces the support body in the radial direction of the distance between the attachment surfaces of the Elastomeric springs on the support body and the absorber mass in the axial direction completely decoupled. A bigger volume The elastomer springs thus requires no major effort to a stiff coaxial leadership to reach the absorber mass to the main axis of the absorber.
Der Abstand der Tilgermasse von den Radialführungsflächen an dem Tragkörper kann bei dem neuen Drehschwingungstilger vergleichsweise klein sein. Bevorzugt ist es, wenn sich die Tilgermasse über einen einfachen Überzug aus Elastomerwerkstoff an den Radialführungsflächen des Tragkörpers abstützt. An dieser Stelle ist hervorzuheben, dass die Radialführungsflächen des Tragkörpers, an denen die Tilgermasse bei dem neuen Drehschwingungstilger tatsächlich geführt werden kann, vergleichsweise groß sind. Sie können sich ohne weiteres über mehr als den halben Außenumfang des Tragkörpers erstrecken. Hierdurch wird eine in radialer Richtung sehr steife Führung der Tilgermasse auf dem Tragkörper erreicht. Die großflächige Führung vermeidet zudem das Auftreten lokaler Überbeanspruchung der direkt miteinander in Kontakt stehenden Materialien, d. h. des Überzugs der Tilgermasse und des Tragkörpers.Of the Distance of the absorber mass of the radial guide surfaces on the support body can be comparatively small in the new torsional vibration damper. It is preferred if the absorber mass over a simple coating Elastomer material is supported on the radial guide surfaces of the support body. At It should be stressed that the radial guide surfaces of the Supporting body, at which the absorber mass are actually performed at the new torsional vibration damper can, are comparatively large. You can over easily more than half the outer circumference of the supporting body extend. This will be a very stiff in the radial direction guide the absorber mass on the support body reached. The large-area guidance also avoids the occurrence of local overuse the directly contacting materials, d. H. of the coating the absorber mass and the supporting body.
Etwaige Radialführungsflächen und die Anbindungsflächen an dem Tragkörper werden bei dem neuen Drehschwingungstilger vorzugsweise von in Umfangsrichtung um die Tilgerhauptachse aufeinanderfolgenden Abschnitten eines umlaufenden Rands des Tragkörpers ausgebildet. D. h. die Radialführungsflächen sind in Umfangsrichtung um die Tilgerhauptachse zwischen den Anbindungsflächen angeordnet und umgekehrt, wobei die Radialführungsflächen radial und die Anbindungsflächen axial orientiert sind.any Radial guide surfaces and the connection surfaces on the support body be in the new torsional vibration damper preferably from in the circumferential direction around the Tilgerhauptachse successive sections of a circumferential Rands of the supporting body educated. Ie. the radial guide surfaces are arranged in the circumferential direction about the main Tilgerachse between the connection surfaces and vice versa, wherein the radial guide surfaces are radial and the connection surfaces are axially oriented.
Konkret kann der Tragkörper aus einer verformten Metallplatte ausgebildet sein, deren Rand in den Bereichen der Radialführungsflächen und der Anbindungsflächen unterschiedlich umgebogen ist. Das Verformen der Metallplatte kann durch Kaltumformung erfolgt sind. Die Radialführungsflächen sind vorzugsweise nach der Kaltverformung glattgedreht und/oder poliert worden, um einen möglichst geringen Reibungswiderstand für den Überzug der Tilgermasse aus Elastomerwerkstoff in Umfangsrichtung um die Tilgerhauptachse bereitzustellen.Concrete can the support body be formed of a deformed metal plate whose edge in the Areas of radial guide surfaces and the connection surfaces is bent differently. The deformation of the metal plate can done by cold forming. The radial guide surfaces are preferably after the cold deformation smoothed and / or polished to a preferably low frictional resistance for the coating the absorber mass of elastomeric material in the circumferential direction around the To provide absorber main axis.
Die Tilgermasse kann ein Gusskörper sein, der bei präziser Fertigung keiner besonderen Endbearbeitung bedarf. Zur Ausbildung des gesamten neuen Drehschwingungstilgers werden die Flächen des Tragkörpers und der Tilgermasse, an die Elastomerwerkstoff anzuvulkanisieren ist, in üblicher Weise chemisch vorbehandelt, während die Radialführungsflächen an dem Tragkörper mit einem Trennmittel beschichtet werden. Dann werden der Tragkörper und die Tilgermasse in eine Vulkanisierform eingebracht, in die der Elastomerwerkstoff eingespritzt wird und in der der Elastomerwerkstoff an die hierfür vorgesehenen Flächen des Tragkörpers und der Tilgermasse anvulkanisiert wird. Anschließend kann der Vulkanisierform der fertige Drehschwingungstilger entnommen werden.The Tilgermasse can be a cast body be more precise Manufacturing requires no special finishing. For training the entire new torsional vibration damper, the surfaces of the support body and the absorber mass to which the elastomer material is to be vulcanized in usual Way chemically pretreated while the radial guide surfaces the support body be coated with a release agent. Then the support body and the absorber mass introduced into a Vulkanisierform, in which the Elastomer material is injected and in the elastomer material to the designated surfaces of the supporting body and the absorber mass is vulcanized. Then the Vulkanisierform the finished torsional vibration damper can be removed.
Es versteht sich, dass es bei dem neuen Drehschwingungstilger auch möglich ist, den Überzug zwischen Radialführungsflächen des Tragkörpers und der Tilgermasse an die Radialführungsflächen anzuvulkanisieren und die Tilgermasse in den angrenzenden Bereichen blank zu belassen, wobei dann sie in diesen Bereichen vorzugsweise glattgedreht und/oder poliert ist. Den Überzug auf der Tilgermasse vorzusehen, hat aber den Vorteil, dass dieser die Tilgermasse insgesamt einschließen kann, um einen geschlossenen Korrosionsschutzüberzug für die Tilgermasse auszubilden, so dass diese aus einem vergleichsweise wenig korrosionsbeständigen Material ausgebildet sein kann. Dies ist bei dem Tragkörper normalerweise sowieso nicht möglich.It It is understood that with the new torsional vibration damper as well possible is, the plating between radial guide surfaces of the supporting body and vulcanizing the absorber mass to the radial guide surfaces and keep the absorber mass in the adjacent areas blank, in which case they are preferably smooth-turned in these areas and / or is polished. The coating provided on the absorber mass, but has the advantage that this the Include absorber mass in total For example, to form a closed anticorrosive coating for the absorber mass, so that these are made of a comparatively less corrosion resistant material can be trained. This is usually the case anyway not possible.
Jeder an die aus Metall ausgebildete Tilgermasse angebundene Elastomerwerkstoff, d. h. die Elastomerfedern, die Anschlagpuffer und der Überzug der Tilgermasse sind vorzugsweise dauerhaft an die Tilgermasse anvulkanisiert. Dabei kann der Elastomerwerkstoff für die Elastomerfedern und/oder für die Anschlagpuffer und/oder für den Überzug unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen. Vorzugsweise weist er jedoch eine einheitliche Zusammensetzung auf, was aufgrund der besonderen Konstruktion des neuen Drehschwingungstilgers möglich ist, ohne dass dabei wesentliche Nachteile in Bezug auf die Funktion des Elastomerwerkstoffs in den einzelnen Bereichen in Kauf genommen werden müssen.Everyone to the metal-trained absorber Bonded elastomeric material, ie the elastomeric springs, the bump stopper and the coating of the absorber mass are preferably permanently vulcanized to the absorber mass. In this case, the elastomer material for the elastomer springs and / or for the stop buffer and / or for the coating may have different compositions. Preferably, however, it has a uniform composition, which is possible due to the special construction of the new torsional vibration damper, without having to accept significant disadvantages in terms of the function of the elastomer material in the individual areas in purchasing.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.advantageous Further developments of the invention will become apparent from the claims, the Description and the drawings. The in the introduction to the description advantages of features and combinations of several Features are merely exemplary and may be alternative or cumulative come into effect, without the benefits of mandatory embodiments of the invention must be achieved. Other features are the drawings - in particular the illustrated Geometries and the relative dimensions of several components to each other as well as their relative arrangement and operative connection - can be seen. The combination of features of different embodiments the invention or features of different claims is also different from the ones chosen The antecedents of the claims possible and is hereby stimulated. This also applies to such features as in separate drawings are shown or in their description to be named. These features can be combined with features of different claims. As well can in the claims listed Features for more embodiments the invention omitted.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Im Erfindung wird im Folgenden anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert und Beschreiben.in the Invention will be described below with reference to a specific embodiment with reference to the attached Drawings closer explained and describe.
FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES
Der
in den
- 11
- DrehschwingungstilgerA torsional vibration damper
- 22
- Tragkörpersupporting body
- 33
- Tilgermasseabsorber mass
- 44
- Elastomerfederelastomer spring
- 55
- TilgerhauptachseTilgerhauptachse
- 66
- Umfangsrichtungcircumferentially
- 77
- RadialführungsflächeRadial guide surface
- 88th
- Überzugcoating
- 99
- ElastomerwerkstoffElastomer material
- 1010
- Anbindungsflächebonding surface
- 1111
- Anbindungsflächebonding surface
- 1212
- Zentrierbohrungcentering
- 1313
- Befestigungslochmounting hole
- 1414
- Ausnehmungrecess
- 1515
- Rücksprungreturn
- 1616
- Anschlagpufferbuffer
- 1717
- Anschlagpufferbuffer
- 1818
- Überzugcoating
- 1919
- Bohrungdrilling
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