DE102010015249A1 - Decoupled pulley or torsional vibration damper for crankshaft of internal combustion engine for motor car, has disk shaped sound insulation panel acoustic closely connected at front end of pulley or damper - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft einen Riemenscheibe oder einen Torsionsschwingungsdämpfer sowie eine Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine, an deren freiem Ende eine Riemenscheibe oder ein Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet ist. Als Riemenscheiben werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung alle vorkommenden Bauformen von Riemenscheiben bezeichnet, insbesondere starre Riemenscheiben und entkoppelte Riemenscheiben.The invention relates to a pulley or a torsional vibration damper and a crankshaft of an internal combustion engine, at the free end of a pulley or a torsional vibration damper is arranged. In the context of the present invention, pulleys are all occurring types of pulleys, in particular rigid pulleys and decoupled pulleys.
Stand der TechnikState of the art
Eine Riemenscheibe oder ein Torsionsschwingungsdämpfer gelangen zum Beispiel an Kurbelwellen einer Verbrennungskraftmaschine zur Anwendung und sind an dem freien Ende der Kurbelwelle montiert. Ist die Riemenscheibe als entkoppelte Riemenscheibe ausgebildet, ist der Riementrieb, von dem die Riemenscheibe ein Bestandteil ist, von den Schwingungen der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine entkoppelt. Gleiches gilt für einen Torsionsschwingungsdämpfer.For example, a pulley or a torsional vibration damper is applied to crankshafts of an internal combustion engine and is mounted on the free end of the crankshaft. If the pulley is designed as a decoupled pulley, the belt drive, of which the pulley is an integral part, is decoupled from the vibrations of the crankshaft of the internal combustion engine. The same applies to a torsional vibration damper.
Die Schwingungen der Verbrennungskraftmaschine entstehen zum Beispiel durch Drehungleichförmigkeiten des Kurbeltriebs, wobei diese Drehungleichförmigkeiten des Kurbeltriebs vom Riementrieb und dadurch von den Aggregaten, die durch den Riementrieb angetrieben werden, fern gehalten werden sollen.The vibrations of the internal combustion engine, for example, caused by rotational irregularities of the crank mechanism, these rotational irregularities of the crank mechanism from the belt drive and thus by the units that are driven by the belt drive to be kept away.
Sowohl Riemenscheiben als auch Torsionsschwingungsdämpfer sind zumeist topfförmig ausgebildet und während des Betriebs der Riemenscheibe oder des Torsionsschwingungsdämpfers entsteht ein unerwünschter Luftschall, der von der Riemenscheibe oder dem Torsionsschwingungsdämpfer in die Umgebung abgestrahlt wird.Both pulleys and torsional vibration dampers are usually pot-shaped and during operation of the pulley or the torsional vibration damper creates an undesirable airborne sound emitted from the pulley or the torsional vibration damper in the environment.
Aus der
Die vorbekannte Riemenscheibe ist mit einem Gummiringteil zwischen Riemenscheibenkranz und Nabe versehen, wobei der Außendurchmesser der Abdeckkappe etwas kleiner ist, als der Innendurchmesser des Gummiringteils. Die vorbekannte Riemenscheibe ist auf einem Ende der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine befestigt. Die Abdeckkappe besteht bevorzugt aus Gummi, insbesondere aus Neoprengummi, und ist auf der Frontseite der Riemenscheibe befestigt, wobei der äußere Durchmesser der Abdeckkappe im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Gummiringteils entspricht. Dadurch soll eine Versiegelung in akustischer Hinsicht stattfinden.The known pulley is provided with a rubber ring part between the pulley ring and the hub, wherein the outer diameter of the cap is slightly smaller than the inner diameter of the Gummiringteils. The known pulley is mounted on one end of the crankshaft of the internal combustion engine. The cap is preferably made of rubber, in particular of neoprene rubber, and is mounted on the front side of the pulley, wherein the outer diameter of the cap substantially corresponds to the inner diameter of the Gummiringteils. This should be a seal in acoustic terms.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Riemenscheibe der vorbekannten Art oder einen Torsionsschwingungsdämpfer derart weiterzuentwickeln, dass die Luftschallabstrahlung der Riemenscheibe oder des Torsionsschwingungsdämpfers weiter reduziert wird.The invention has for its object to further develop a pulley of the known type or a torsional vibration damper such that the airborne sound radiation of the pulley or the torsional vibration damper is further reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 13 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die rückbezogenen Ansprüche Bezug.This object is achieved with the features of
Zur Lösung der Aufgabe ist eine Riemenscheibe oder ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen, wobei eine ihrer jeweiligen Stirnseiten von einem Schalldämm-Paneel im Wesentlichen vollständig überdeckt und mit dem Schalldämm-Paneel akustisch dicht verbunden ist.To solve the problem, a pulley or a torsional vibration damper is provided, wherein one of their respective end faces of a sound-absorbing panel substantially completely covered and is acoustically tightly connected to the soundproofing panel.
Im zuvor genannten Stand der Technik besteht die Abdeckkappe aus einem homogenen Material, bevorzugt aus Neopren-Gummi. Durch eine solche Kappe aus einem solchen Werkstoff wird zwar eine Luftschallabstrahlung von Riemenscheiben oder Torsionsschwingungsdämpfern erzielt, die jedoch aus heutiger Sicht nicht mehr ausreichend ist, weder im Hinblick auf die immer weiter steigenden Komfortansprüche von Autofahrern noch im Hinblick auf die Geräusche, die von Verbrennungskraftmaschinen an die Umgebung abgegeben werden.In the aforementioned prior art, the cap is made of a homogeneous material, preferably made of neoprene rubber. By such a cap of such a material, although an airborne sound radiation of pulleys or torsional vibration dampers is achieved, but from today's point of view is no longer sufficient, neither in view of the ever increasing comfort demands of motorists nor in terms of the noise of internal combustion engines the environment will be delivered.
Eine solche Abdeckkappe muss je nach gewünschtem Frequenzbereich der Wirkung unterschiedlich dick sein. Je tiefer der Wirkfrequenzbereich sein soll, desto dicker muss das Absorbermaterial sein. Für eine Applikation in einem Kraftfahrzeug steht in der Regel nicht genügend Bauraum zur Verfügung, um durch eine solche Abdeckkappe ein ausreichend gutes Ergebnis zu erzielen.Such a cap must be different thickness depending on the desired frequency range of the effect. The deeper the effective frequency range should be, the thicker the absorber material must be. For an application in a motor vehicle is usually not enough space available to achieve a sufficiently good result by such a cap.
Das Schalldämm-Paneel kann scheibenförmigen ausgebildet sein. Ein solches Bauteil ist einfach und kostengünstig herstellbar.The soundproofing panel may be disc-shaped. Such a component is simple and inexpensive to produce.
Eine bessere Wirksamkeit bei geringerem Raumbedarf wird dadurch erreicht, dass das Schalldämm-Paneel akustisch dicht mit der Stirnseite der Riemenscheibe oder des Torsionsschwingungsdämpfers verbunden ist. Dieses dicht abschließende Schalldämm-Paneel vor der Riemenscheibe oder dem Torsionsschwingungsdämpfer kann dabei unterschiedlich ausgebildet sein.A better efficiency with less space is achieved in that the soundproofing panel is acoustically sealed to the front of the pulley or the torsional vibration damper. This tight-fitting soundproofing panel in front of the pulley or The torsional vibration damper can be designed differently.
Nach einer ersten Ausgestaltung kann das Schalldämm-Paneel durch ein Vakuum-Paneel gebildet sein. Das Vakuum im Schalldämm-Paneel unterbricht die Durchschallung des Schalldämm-Paneels und sorgt dadurch für eine hohe Isolationswirkung.According to a first embodiment, the soundproofing panel may be formed by a vacuum panel. The vacuum in the sound insulation panel interrupts the sound transmission through the panel and thus ensures a high insulation effect.
Das Vakuum-Paneel kann zwei mit axialem Abstand parallel zueinander angeordnete formstabile Scheiben umfassen, wobei die Scheiben einen luftleeren Raum begrenzen.The vacuum panel may comprise two dimensionally stable disks arranged parallel to one another at an axial distance, the disks defining a space which is empty of space.
Die Scheiben können aus einem metallischen oder polymeren Werkstoff bestehen. Sind die Scheiben beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, zum Beispiel aus einem Blech, ist das Vakuum-Paneel einfach und kostengünstig herstellbar. Die Scheiben können jedoch auch aus einem polymeren Werkstoff bestehen. Hierbei ist von Vorteil, dass solche Werkstoffe rostfrei sind und deshalb auch dort eingesetzt werden können, wo sie zum Beispiel mit Feuchtigkeit beaufschlagt werden. Die Gebrauchseigenschaften eines solchen Vakuum-Paneels bleiben deshalb während einer besonders langen Gebrauchsdauer unverändert erhalten.The discs may be made of a metallic or polymeric material. If the disks are made, for example, of a metallic material, for example of a metal sheet, the vacuum panel can be produced simply and inexpensively. However, the discs can also consist of a polymeric material. The advantage here is that such materials are stainless and therefore can be used where they are, for example, subjected to moisture. The performance characteristics of such a vacuum panel therefore remain unchanged during a particularly long service life.
Nach einer anderen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass das Schalldämm-Paneel durch ein Masse-Paneel gebildet ist. Wie das Vakuum bei der zuvor beschriebenen ersten Ausgestaltung, sorgt die hohe Masse des Masse-Paneels ebenfalls für eine Unterbrechung der Durchschallung des Schalldämm-Paneels und so für eine hohe Isolationswirkung.According to another embodiment, it may be provided that the soundproofing panel is formed by a mass panel. Like the vacuum in the first embodiment described above, the high mass of the ground panel also ensures an interruption of the sound transmission through panel and thus a high insulation effect.
Um eine vergleichsweise große Masse des Masse-Paneels zu erreichen, kann es vorgesehen sein, dass das Masse-Paneel durch eine Massescheibe aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist, bei der das Verhältnis von Durchmesse zu Dicke der Massescheibe
Die Riemenscheibe oder der Torsionsschwingungsdämpfer können einen Nabenring umfassen, der von einem Schwungring mit radialem Abstand außenumfangsseitig umschlossen ist, wobei in dem durch den Abstand gebildeten Spalt ein Federkörper aus gummielastischem Werkstoff angeordnet ist. Der Nabenring ist üblicherweise starr mit der Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine verbunden. Um die eingangs beschriebenen Schwingungen der Verbrennungskraftmaschine vom Schwungring zu entkoppeln, ist der Federkörper aus gummielastischem Werkstoff vorgesehen, der Nabenring und Schwungring miteinander verbindet.The pulley or the torsional vibration damper may comprise a hub ring, which is surrounded on the outer peripheral side by a flywheel with a radial distance, wherein in the gap formed by the gap, a spring body made of rubber-elastic material is arranged. The hub ring is usually rigidly connected to the crankshaft of an internal combustion engine. In order to decouple the oscillations of the internal combustion engine described above from the flywheel ring, the spring body made of rubber-elastic material is provided which connects the hub ring and flywheel ring.
Der Schwungring kann außenumfangsseitig eine Profilierung zur Aufnahme eines Riemens aufweisen. Dabei sind alle Profilierungen denkbar, durch die im Markt befindliche Riemen aufgenommen werden können.The flywheel ring may have a profiling for receiving a belt on the outer peripheral side. In this case, all profilings are conceivable, can be absorbed by the belt located in the market.
Eine besonders einfache Ausgestaltung von Riemenscheibe oder Torsionsschwingungsdämpfer ist gegeben, wenn das Schalldämm-Paneel unmittelbar und starr am Schwungring oder Nabenring festgelegt ist. Eine solche starre Festlegung bringt bereits eine deutliche Verringerung des abgestrahlten Luftschalls, wobei ein Teil der vorteilhaften Wirkung dadurch aufgezehrt werden kann, dass die starr angebundenen Schalldämm-Paneele selbst durch Vibrationsanregungen zu Schwingungen angeregt werden und dadurch ihrerseits unerwünscht Luftschall abstrahlen.A particularly simple embodiment of the pulley or torsional vibration damper is given when the sound-deadening panel is fixed directly and rigidly on the flywheel or hub ring. Such a rigid fixation already brings a significant reduction of the radiated airborne sound, whereby part of the advantageous effect can be consumed by the fact that the rigidly connected soundproofing panels are themselves excited by vibrations excitations to vibrations and thereby emit undesirable airborne sound.
Um zu verhindern, dass während des Betriebs der Riemenscheibe oder des Torsionsschwingungsdämpfers das Schalldämm-Paneel selbst zu Schwingungen angeregt wird und dadurch unerwünscht Luftschall abstrahlt, kann es vorgesehen sein, dass das Schalldämm-Paneel mittels eines Entkopplungselements aus gummielastischem Werkstoff am Schwungring oder am Nabenring festgelegt ist. Dadurch ist das Schalldämm-Paneel schwingungstechnisch entkoppelt vom Schwungring oder dem Nabenring, und seine Wirksamkeit ist dadurch optimiert.In order to prevent that during operation of the pulley or the Torsionsschwingungsdämpfers the soundproofing panel itself is excited to vibrate and thereby undesirably radiates airborne sound, it may be provided that the soundproofing panel determined by means of a decoupling element made of elastomeric material on the flywheel or on the hub ring is. As a result, the sound insulation panel is vibration-decoupled from the flywheel or the hub ring, and its effectiveness is thereby optimized.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine mit einer am freien Ende der Kurbelwelle angeordneten Riemenscheibe oder einem Torsionsschwingungsdämpfer, wie zuvor beschrieben. Die Kurbelwelle weist bei einer derartigen Ausgestaltung an ihrem freien Ende kompakte Abmessungen auf, bei ausgezeichneter Wirksamkeit im Hinblick auf die Minimierung der Abstrahlung von Luftschall bei Betrieb der Riemenscheibe oder des Torsionsschwingungsdämpfers. Durch die gute Wirksamkeit trotz kompakter Abmessungen sind die Riemenscheibe oder der Torsionsschwingungsdämpfer, ebenso wie die Kurbelwelle mit einer solcher Riemenscheibe oder einem Torsionsschwingungsdämpfer, besonders geeignet, um in Kraftfahrzeugen zur Anwendung zu gelangen.Moreover, the invention relates to a crankshaft of an internal combustion engine having a arranged at the free end of the crankshaft pulley or a torsional vibration damper, as described above. The crankshaft has such a configuration at its free end compact dimensions, with excellent effectiveness in terms of minimizing the emission of airborne sound when operating the pulley or the torsional vibration damper. Due to the good efficiency despite compact dimensions, the pulley or the torsional vibration damper, as well as the crankshaft with such a pulley or a torsional vibration damper, are particularly suitable for use in motor vehicles for use.
Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Sechs Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der
Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention
In den
Das Kurbelwellen-Ende
Der Schwungring
Der Federkörper
Die in den
Für die Minimierung der Luftschallabstrahlung ist das Schalldämm-Paneel
In den
In
In
In
In
Generell sollte das Schalldämm-Paneel
Gelangt ein ringförmiges Schalldämm-Paneel
Es ist von Vorteil, wenn möglichst wenig Schwingungen von der inneren, dem Motor zugewandten Paneel-Seite durch Körperschall zu der äußeren Paneel-Seite übertragen werden. Das wird dadurch erreicht, dass zwischen den Scheiben
In den
In
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20131125 |