DE102008054010A1 - Damping element, containing an elastomer, for traction means of a traction mechanism drive in or on an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Dämpfungselement, ein Elastomer enthaltend, für Zugmittel (2), wie Riemen oder Kette eines Zugmitteltriebs (1), in oder an einer Brennkraftmaschine, welches als ein auf das Zugmittel (2) wirkendes, druckbeaufschlagtes Elastomerkissen (7, 18) ausbildet ist.Damping element, containing an elastomer, for traction means (2), such as belt or chain of a traction mechanism drive (1), in or on an internal combustion engine, which as a on the traction means (2) acting, pressurized elastomeric pad (7, 18) is formed.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Dämpfungselement, ein Elastomer enthaltend, für Zugmittel, wie Riemen oder Kette, eines Zugmitteltriebs in oder an einer Brennkraftmaschine.The The invention relates to a damping element, an elastomer containing, for traction means, such as belts or chain, one Traction drive in or on an internal combustion engine.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Dämpfungselemente dieser Bauart werden vorzugsweise in Zugmitteltrieben für Brennkraftmaschinen zum Antrieb einzelner Aggregate, wie beispielsweise Wasserpumpe, Klimakompressor und Lenkhilfspumpe eingesetzt, wobei der Antrieb von der Kurbelwelle mittels einer Riemen- oder Zahnscheibe erfolgt. Weiterhin sind diese Dämpfungselemente für einen als Steuertrieb zu bezeichnenden Zugmitteltrieb der Brennkraftmaschine bestimmt, der zum Antrieb einer Nockenwelle bzw. mehrerer Nockenwellen vorgesehen ist. Das Dämpfungselement hat die Aufgabe, selbsttätig eine Schwingungsdämpfung zu gewähr leisten, unabhängig von dem Einsatzort in der Brennkraftmaschine und dem Verschleißzustand des Zugmittels.damping elements This type are preferably in traction drives for Internal combustion engines for driving individual units, such as Water pump, air compressor and power steering pump used, wherein the drive from the crankshaft by means of a belt or toothed pulley he follows. Furthermore, these damping elements for a traction drive of the internal combustion engine to be designated as a control drive determines that for driving a camshaft or more camshafts is provided. The damping element has the task, automatically to ensure vibration damping, regardless from the place of use in the internal combustion engine and the state of wear of the traction device.
Aus
der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Dämpfungselement der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, das mit geringem Aufwand herstellbar und zu montieren ist, wobei bei geringen Federkräften eine hohe Dämpfungswirkung erreicht wird und ein Betrieb sowohl in trockener als auch in öliger Umgebung möglich sein soll.Of the Invention is based on the object, a simple damping element to propose the type mentioned at the beginning, with a low Effort to produce and assemble, with low spring forces a high damping effect is achieved and an operation possible in both dry and oily environments should be.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Dämpfungselement, ein Elastomer enthaltend, für Zugmittel, wie Riemen oder Kette, eines Zugmitteltriebes in oder an einer Brennkraftmaschine, das erfindungsgemäß aus einem auf das Zugmittel wirkenden, druckbeaufschlagten Elastomerkissen besteht. Dieses Elastomerkissen soll in oder an einem brennkraftmaschinenfesten Bauteil angeordnet sei, welches direkt auf das Zugmittel wirken und in diesem Fall zusätzlich auch als Spannelement dienen kann. Hierbei kann das Elastomerkissen vorteilhafterweise wenigstens in demjenigen Bereich mit einer reibungsvermindernden Beschichtung versehen sein, der das Zugmittel berührt.These Task is solved by a damping element, an elastomer containing, for traction means, such as belts or Chain, a traction drive in or on an internal combustion engine, the invention of a on the traction means acting, pressurized elastomeric cushion consists. This elastomer cushion is to be arranged in or on a component fixed to a combustion engine, which act directly on the traction means and in this case additionally can also serve as a clamping element. This may be the elastomeric pad advantageously at least in that region with a friction-reducing Be provided coating that touches the traction means.
Das Elastomerkissen kann parallel zu einem federnd am Zugmittel anliegenden Spannschuh am Zugmittel anliegen und die Dämpfung übernehmen, während der Spannschuh nur die Funktion des Spannelements übernimmt. Das Elastomerkissen kann aber auch in einem schwenkbaren Spannschuh angeordnet sein und dort entweder nur als Dämpfelement oder aber sowohl als Dämpfungselement als auch als Spannelement dienen.The Elastomer cushion can parallel to a resiliently applied to the traction means Tension shoe on the traction means and take over the damping, while the tension shoe takes over only the function of the tensioning element. The elastomer cushion can also be used in a pivoting tension shoe be arranged and there either only as a damping element or as both a damping element and as a tensioning element serve.
Das Elastomerkissen lässt sich als geometrisch einfache Form gestalten und den jeweiligen räumlichen Gegebenheiten anpassen und wird nur auf Druck beansprucht, sodass aufwendig herzustellende Elastomer-Metall-Verbindungen nicht erforderlich sind.The Elastomer cushion can be as geometrically simple form design and adapt to the respective spatial conditions and is only subjected to pressure, so consuming to produce Elastomer-metal compounds are not required.
Wenn der Zugmitteltrieb als Riementrieb ausgebildet ist, der üblicherweise in trockener Umgebung arbeitet, kann das Elastomerkissen aus einem Elastomer bestehen, das nicht schmiermittelfest zu sein brauchte.If the traction mechanism is designed as a belt drive, usually Works in a dry environment, the elastomeric pad can be made of an elastomer exist that did not need to be lubricant-resistant.
Handelt es sich bei dem Zugmitteltrieb um einen Kettentrieb zum Antrieb von Nockenwellen, der üblicherweise innerhalb des Motorgehäuses angeordnet ist und daher in öliger Umgebung arbeitet, muss das Elastomerkissen zumindest an seiner Oberfläche aus einem schmiermittelfesten Elastomer hergestellt sein, die auf dem Markt zu Verfügung stehen.These it is in the traction drive to a chain drive to drive of camshafts, usually within the motor housing is arranged and therefore works in oily environment must the elastomeric pad at least on its surface a lubricant-resistant elastomer produced on the Market available.
Das Elastomerkissen kann massiv aus einem Elastomer bestehen, so dass die Dämpfungswirkung allein durch das Elastomer erzielt wird.The Elastomeric cushion can be made of an elastomer, so that the damping effect achieved solely by the elastomer becomes.
Besonders vorteilhaft ist eine hohle Ausbildung des Elastomerkissens, das sich mit einem viskosen Fluid füllen lässt. Es ist aber auch möglich, das Elastomerkissen so herzustellen, dass es aus einer dichten Haut und einem offenporigen Kern besteht, so dass sich die Poren bei der Vervollständigung des Elastomerkissens mit dem viskosen Fluid füllen lassen.Particularly advantageous is a hollow design of the elastomeric pad, which can be filled with a viscous fluid. But it is also possible to make the elastomeric pad so that it consists of a dense skin and an open-pore core, so that the pores could fill in the completion of the elastomer pad with the viscous fluid sen.
Als Fluid zum Füllen des Elastomerkissens sind beispielsweise dilatante Fluide sehr gut geeignet, da deren Viskosität mit zunehmender Verformungsgeschwindigkeit zunimmt, so dass schnelle Schwingungen des Zugmittels stärker gedämpft werden als langsame Schwingungen, ohne dass besondere Ventilmechanismen erforderlich sind.When Fluid for filling the elastomeric pad are, for example Dilatant fluids very well suited because of their viscosity increases with increasing strain rate, allowing fast vibrations of the traction device are attenuated more than slow ones Vibrations without requiring special valve mechanisms are.
Ein weiteres gut geeignetes Fluid ist ein rheopexes Fluid, dessen Viskosität mit zunehmender Beanspruchungszeit zunimmt.One Another well-suited fluid is a rheopex fluid whose viscosity increases with increasing load time.
In Sonderfällen können auch thixotrope Fluide als Füllmittel geeignet sein, bei denen ein Abfall der Viskosität mit zunehmender Beanspruchungszeit auftritt.In Special cases can also thixotropic fluids as Be suitable for fillers where a drop in viscosity occurs with increasing load time.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Elastomerkissen in einem schwenkbaren Spannschuh mit einer als Wickelfeder ausgebildeten, um eine Schwenkachse des Spannschuhs angeordneten Spannfeder angeordnet ist, wovon sich ein Ende der Spannfeder am Elastomerkissen und das andere Ende der Spannfeder an einem brennkraftmaschinenfesten Bauteil abstützt. Hierbei ist die Spannfeder das Spannelement, das den Spannschuh gegen das Zugmittel drückt, während das Elastomerkissen als Dämpfungselement wirkt, wobei die Abstützkraft der nachstellenden Feder auf das Elastomerkissen geleitet wird und dieses bei dynamischem Kraftanstieg im Zugmittel gestaucht wird und dabei Energie dissipiert. Fällt die Kraft wieder auf die Federkraft ab, entspannt sich das Elastomerkissen in seine Ausgangslage.A advantageous embodiment of the invention is that the Elastomer cushion in a pivoting tension shoe with a coil spring trained, arranged around a pivot axis of the tensioning shoe Tension spring is arranged, of which one end of the tension spring on Elastomer cushion and the other end of the tension spring on an engine-hard Component supports. Here, the tension spring is the tensioning element, which presses the tension shoe against the traction means while the elastomeric pad acts as a damping element, wherein the Supporting force of the adjusting spring on the elastomeric pad and this with dynamic force increase in the traction means is compressed and thereby dissipates energy. If the force falls back on the spring force, the elastomer cushion relaxes into his starting position.
Konstruktiv lässt sich die Spannfeder vorteilhafterweise in einem Ringraum um eine Nabe des Spannschuhs anordnen, während das Elastomerkissen in einer benachbarten Tasche angeordnet ist, wobei das eine Ende der Spannfeder in einem Spalt zwischen einer Wand der Tasche und dem Elastomerkissen eingreift. Wenn die Tasche zum Ringraum hin offen ausgebildet wird, kann das Elastomerkissen bereichsweise an der Spannfeder anliegen und dort eine zusätzliche Dämpfungskraft durch Reibung bewirken.constructive can the tension spring advantageously in an annulus Arrange around a hub of the tensioning shoe while the elastomeric pad is disposed in an adjacent pocket, with one end the tension spring in a gap between a wall of the bag and engages the elastomeric pad. When the bag goes to the annulus is formed open, the elastomeric pad in areas lie against the tension spring and there an additional damping force caused by friction.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Varianten schematisch dargestellt ist. Darin zeigtFurther Features of the invention will become apparent from the following description and the drawing, in which an embodiment of the invention with two variants is shown schematically. It shows
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings
Die
Das
Elastomerkissen
Eine
gewünschte Dämpfungswirkung, die von der inneren
Dämpfung im Elastomer unabhängig ist, lässt
sich erreichen, wenn das Elastomerkissen
Wenn als viskoses Fluid ein dilatantes Fluid gewählt wird, nimmt die Viskosität mit zunehmender Verformungsgeschwindigkeit des Elastomerkissens zu, so dass die Dämpfung umso stärker wird, je hochfrequenter die Schwingungen des Zugmittels sind.If As viscous fluid, a dilatant fluid is selected decreases the viscosity with increasing deformation speed the elastomeric pad, so that the damping is stronger becomes, the higher frequency the vibrations of the traction means are.
Als viskoses Fluid lässt sich auch ein rheopexes Fluid verwenden, dessen Viskosität mit zunehmender Beanspruchungszeit zunimmt und bei Nachlassen der Beanspruchung auch wieder abnimmt.When viscous fluid can also be used a rheopexes fluid, the viscosity of which increases with increasing exposure time and decreases again when the stress decreases.
Soll die Dämpfungswirkung mit zunehmender Beanspruchungszeit abnehmen, lassen sich thixotrope Fluide verwenden, deren Viskosität mit zunehmender Beanspruchungszeit abnimmt.Should the damping effect with increasing load time decrease, can use thixotropic fluids, their viscosity decreases with increasing load time.
Während
der in
Der
Spannschuh
Wenn
der Arm
Eine
zusätzliche, in beide Richtungen wirkende Dämpfung
wird dadurch erzielt, dass die Tasche
Durch
die erfindungsgemäße Verwendung eines Elastomerkissens
Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern erstreckt sich auf alle durch die Patentansprüche
erfassten Ausführungsformen. So kann der Spannschuh
- 11
- Zugmitteltriebtraction drive
- 22
- Zugmitteltraction means
- 33
- Antriebsraddrive wheel
- 44
- Angetriebenes Radpowered wheel
- 55
- Angetriebenes Radpowered wheel
- 66
- Umlenkradguide wheel
- 77
- Elastomerkissenelastomeric pad
- 88th
- Brennkraftmaschinenfestes BauteilInternal combustion engines Festival component
- 99
- Spannschuhclamping shoe
- 1010
- Nabehub
- 1111
- Ringraumannulus
- 1212
- Spannfedertension spring
- 1313
- Erstes Federendefirst spring end
- 1414
- Zweites Federendesecond spring end
- 1515
- Taschebag
- 1616
- Wandwall
- 1717
- Spaltgap
- 1818
- Elastomerkissenelastomeric pad
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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