DE102012202250A1

DE102012202250A1 - Shaft e.g. countershaft, has resilient cylindrical damping element, and vibration damper formed as axial vibration dampers, where damping element is arranged directly or indirectly in non-positive manner at wall of axial bore

Info

Publication number: DE102012202250A1
Application number: DE201210202250
Authority: DE
Inventors: Jürgen Rauter; Martin Miller
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2013-08-22

Abstract

The shaft (1) has an axial bore (4) in which a vibration damper with a damping mass (10) and a resilient cylindrical damping element (7) are secured. The vibration damper is formed as axial vibration dampers (5, 5'), and the damping mass surrounds radially frictionally or is arranged at both axial ends of the damping mass. The damping element is arranged directly or indirectly in a non-positive manner at a wall of the axial bore. The damping element and the damping mass of the axial vibration dampers are arranged in the axial bore of the shaft. The axial bore is closed with a lid.

Description

Die Erfindung betrifft eine Welle mit einer Axialbohrung, in der ein Schwingungsdämpfer mit einer Tilgermasse und einem elastischen Dämpfungselement befestigt ist. The invention relates to a shaft with an axial bore, in which a vibration damper with a damping mass and an elastic damping element is attached.

Beim Drehen von Wellen können an diesen Schwingungen auftreten, die Geräusche an einem Wellenlager oder Wellengehäuse verursachen und/ oder die Gebrauchsdauer von Bauteilen reduzieren, die mit der Welle in Kontakt sind. So können beispielsweise an einer Vorgelegewelle eines Schaltgetriebes aufgrund von Zahneingriffsvorgängen von miteinander kämmenden Zahnrädern Axialschwingungen entstehen, die über die Lagerung der Vorgelegewelle an das Getriebegehäuse weitergeleitet werden. Diese Schwingungen regen das Getriebegehäuse zur Abgabe von Geräuschen an, was als nachteilig beurteilt wird. Es besteht daher der Wunsch, das Entstehen solcher Wellenschwingungen zu vermeiden oder zumindest zu dämpfen, um beispielsweise Geräuschemissionen solcher technischen Geräte zu reduzieren, die mit derartigen Wellen ausgerüstet sind. When rotating shafts, vibrations may occur on them which cause noise on a shaft bearing or shaft housing and / or reduce the service life of components in contact with the shaft. For example, axial vibrations can occur on a countershaft of a gearbox due to meshing operations of intermeshing gears, which are forwarded via the bearing of the countershaft to the gear housing. These vibrations stimulate the transmission housing to emit noise, which is judged to be disadvantageous. There is therefore a desire to avoid or at least attenuate the occurrence of such wave oscillations, for example, to reduce noise emissions of such technical equipment, which are equipped with such waves.

So ist aus der DE 10 2004 045 396 A1 ein Verfahren zum Vermindern von von einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ausgehenden Schwingungen bekannt, bei dem die Amplitude einer Biegeline wenigstens einer der schwingenden Wellen des Getriebes ermittelt wird, und wenigstens eine der Wellen derart verändert wird, dass sich die Amplitude ihrer Biegeline vermindert. Bevorzugt wird die Amplitude der Biegeline durch einen in die Welle integrierten Biegeschwingungsdämpfer vermindert. Um in eine solche Getriebewelle einen Biegeschwingungsdämpfer zu integrieren ist gemäß diesem Stand der Technik vorgesehen, dass die Welle einen sich axial erstreckenden Hohlraum aufweist, in den ein koaxial zur Welle verlaufender und an diese mit einem Ende befestigter Biegestab hineinragt. Zur Dämpfung von Schwingungen trägt der in den Hohlraum der Welle hineinragende Schaft des Biegestabes an seinem stirnseitigen freien Ende eine dort befestigte Tellerfeder, an deren freiem Ende ein Ring befestigt ist, der an einer Stirnfläche des Hohlraums der Welle vorgespannt anliegt. Wenn der Schaft des Biegestabs relativ zur Welle schwingt, dann bewegt sich der Ring an der Stirnseite des Hohlraums der Welle, so dass die Schwingung des Schafts durch dort stattfindende Reibung gedämpft wird. So is out of the DE 10 2004 045 396 A1 a method of reducing vibrations emanating from a belt pulley belt transmission, in which the amplitude of a bending line of at least one of the oscillating shafts of the transmission is determined, and at least one of the shafts is changed so as to reduce the amplitude of its bending line. The amplitude of the bending line is preferably reduced by a bending vibration damper integrated into the shaft. In order to integrate a bending vibration damper in such a transmission shaft is provided according to this prior art that the shaft has an axially extending cavity into which extends a coaxial to the shaft and attached thereto with one end bending bar. To damp oscillations, the shank of the bending rod projecting into the cavity of the shaft carries at its frontal free end a disk spring fastened thereon, at the free end of which a ring is fastened, which is prestressed against an end face of the cavity of the shaft. When the shaft of the bending rod vibrates relative to the shaft, then the ring moves on the end face of the cavity of the shaft, so that the vibration of the shaft is damped by friction occurring there.

Als nachteilig an dieser bekannten Welle mit integriertem Biegeschwingungsdämpfer wird angesehen, dass die Welle eine recht lange zentrische Axialbohrung zu Aufnahme des Biegestabs benötigt, so dass dies bei der Auslegung hinsichtlich der mechanischen Festigkeit der Welle sowie hinsichtlich der Anordnung gegebenenfalls in der Welle anzuordnender Schmieröl- oder Kühlölleitungen berücksichtigt werden muss, weshalb die betroffene Welle einen vergleichsweise großen Durchmesser und ein vergleichsweise großes Gewicht aufweisen wird. Außerdem wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass mit dem in die Welle integrierten Biegeschwingungsdämpfer keine Axialschwingungen der Welle gedämpft oder gar vollständig beseitigt werden können. A disadvantage of this known shaft with integrated bending vibration damper is considered that the shaft requires a fairly long centric axial bore for receiving the bending rod, so that this in the interpretation of the mechanical strength of the shaft and with regard to the arrangement optionally in the shaft to be arranged lubricating oil or Cooling oil lines must be considered, which is why the affected wave will have a comparatively large diameter and a relatively large weight. In addition, it is expressly pointed out that with the integrated into the shaft bending vibration damper no axial vibrations of the shaft can be attenuated or even completely eliminated.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Welle mit einer Vorrichtung zur Tilgung oder Dämpfung von Axialschwingungen vorzustellen, die bei vergleichsweise einfachem Aufbau kostengünstig in der Herstellung ist. Außerdem soll die Vorrichtung zur Dämpfung von Axialschwingungen vollständig in die Welle integriert sein und dort nur sehr wenig Raum einnehmen, so dass eine solche Welle mit integriertem Axialschwingungsdämpfer vorteilhaft als Getriebewelle eingesetzt werden kann. Against this background, the present invention seeks to provide a shaft with a device for eradicating or damping of axial vibrations, which is inexpensive to manufacture in a relatively simple structure. In addition, the device for damping axial vibrations should be fully integrated into the shaft and occupy very little space there, so that such a shaft with integrated axial vibration damper can be advantageously used as a gear shaft.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während die Unteransprüche vorteilhafte Weiterbildungen definieren. The solution to this problem results from the features of the main claim, while the sub-claims define advantageous developments.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Axialschwingungsdämpfer möglichst nahe am Ort der Schwingungsanregung platziert werden sollte, um so die Ausbreitung unerwünschter Schwingungen in einem technischen Gerät zu vermeiden. Dem folgte die Idee, einen Axialschwingungsdämpfer in eine vergleichsweise kurze endseitige Axialbohrung der Welle anzuordnen. The invention is based on the finding that an axial vibration damper should be placed as close as possible to the location of the vibration excitation so as to avoid the propagation of undesirable vibrations in a technical device. This was followed by the idea of arranging an axial vibration damper in a comparatively short end axial bore of the shaft.

Die Erfindung betrifft daher eine Welle mit einer Axialbohrung, in der ein Schwingungsdämpfer mit einer Tilgermasse und einem elastischen Dämpfungselement befestigt ist. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist hierbei vorgesehen, dass das Dämpfungselement die Tilgermasse kraftschlüssig radial umgibt oder an den beiden axialen Enden der Tilgermasse kraftschlüssig angeordnet ist, und dass das wenigstens eine Dämpfungselement kraftschlüssig direkt oder indirekt an zumindest einer Wand der Axialbohrung anliegt. The invention therefore relates to a shaft with an axial bore, in which a vibration damper with a damping mass and an elastic damping element is attached. To achieve the object, it is provided that the damping element radially surrounds the absorber mass in a force-locking manner or is non-positively arranged at the two axial ends of the absorber mass, and that the at least one damping element rests directly or indirectly against at least one wall of the axial bore.

Im Rahmen dieser Schrift werden auch Verbindungen als kraftschlüssig verstanden, wie sie durch Vulkanisation und Verklebung entstehen. In the context of this document, compounds are also understood to be non-positive, as they are produced by vulcanization and adhesive bonding.

Durch diese Bauweise kann Schwingungs- bzw. Bewegungsenergie der Welle in das Dämpfungselement eingeleitet werden, wo diese dann mittels der elastischen Verformbarkeit des Dämpfungselements in Wärme umgewandelt wird. Je nach Anordnung des Dämpfungselements, also entweder radial außen an der Tilgermasse oder axial beidseitig neben der Tilgermasse, steht dieses Dämpfungselement mit der zylindrischen Wand der Axialbohrung der Welle und/oder mit der Stirnwand dieser Axialbohrung direkt oder indirekt in Kraftschluss. By this construction, vibration or kinetic energy of the shaft can be introduced into the damping element, where it is then converted into heat by means of the elastic deformability of the damping element. Depending on the arrangement of the damping element, so either radially outside of the absorber mass or axially on both sides next to the absorber mass, this is Damping element with the cylindrical wall of the axial bore of the shaft and / or with the end wall of this axial bore directly or indirectly in force.

Gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Dämpfungselement und die Tilgermasse des Axialschwingungsdämpfers Einzelteile sind, die so in der Axialbohrung der Welle angeordnet sind, dass die Tilgermasse in axialer Richtung schwingen kann. According to a first development of the invention it is provided that the at least one damping element and the absorber mass of the axial vibration damper are individual parts which are arranged in the axial bore of the shaft, that the absorber mass can oscillate in the axial direction.

Eine zweite Variante sieht dagegen vor, dass das wenigstens eine Dämpfungselement und die Tilgermasse des Axialschwingungsdämpfers durch Vulkanisation, Verklebung oder Verpressung zu einem einzigen Bauteil verbunden sind, und dass dieser einstückig ausgebildete Axialschwingungsdämpfer in die Axialbohrung der Welle eingepresst ist. In contrast, a second variant provides that the at least one damping element and the absorber mass of the axial vibration damper are connected by vulcanization, gluing or compression to form a single component, and that this integrally formed Axialschwingungsdämpfer is pressed into the axial bore of the shaft.

Zwar erscheint der Montageaufwand des mehrteiligen Axialschwingungsdämpfers in der Axialbohrung der Welle gegenüber der einteiligen Ausführung des Axialschwingungsdämpfers höher, jedoch kann durch die Auswahl und das Zusammenfügen von für die jeweilige Welle optimale Einzelteile von Dämpfungselement und Tilgermasse ein optimal abgestimmten Axialschwingungsdämpfer zusammengestellt werden. Although the assembly effort of the multi-part Axialschwingungsdämpfers in the axial bore of the shaft relative to the one-piece design of the Axialschwingungsdämpfers higher, however, can be assembled by the selection and joining of optimal for the respective shaft items of damping element and absorber mass an optimally matched Axialschwingungsdämpfer.

Weiter ist vorgesehen, dass die Tilgermasse vorzugsweise aus einem Metall und das wenigstens eine Dämpfungselement vorzugsweise aus einem Elastomer, etwa einem Gummimaterial, besteht. It is further provided that the absorber mass is preferably made of a metal and the at least one damping element is preferably made of an elastomer, such as a rubber material.

Gemäß einer anderen Weiterbildung kann bei dem Axialschwingungsdämpfer mit dem radial außen angeordneten hohlzylindrischen Dämpfungselement vorgesehen sein, dass dieses Dämpfungselement selbst radial und axial in einer Buchse aufgenommen ist, die samt dem Axialschwingungsdämpfer in die Axialbohrung der Welle eingepresst ist. Eine solche Buchse besteht vorzugsweise aus einem Metall. According to another embodiment may be provided in the axial vibration damper with the radially outer hollow cylindrical damping element, that this damping element itself is received radially and axially in a bush, which is pressed together with the Axialschwingungsdämpfer in the axial bore of the shaft. Such a socket is preferably made of a metal.

Außerdem ist es als vorteilhaft, wenn die Axialbohrung der Welle am zugeordneten Wellenende mit einem Deckel fest verschlossen ist. Dies Verhindert das Eindringen von Schmutz und/ oder Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser oder Öl, in den Bereich des Axialschwingungsdämpfers, wodurch ein sicherer Betrieb desselben über einen langen Zeitraum gewährleistet werden kann. Alternativ kann auch ein Sicherungsring anstatt des Deckels eingesetzt werden. Der Deckel oder Sicherungsring ist dabei vorzugsweise derartig fest mit der Welle verbunden, dass sich der Axialschwingungsdämpfer mit seinem endseitigen Dämpfungselement beim Aufnehmen von schwingungsbedingten Axialkräften an diesen Deckel oder Sicherungsring abstützen kann. Moreover, it is advantageous if the axial bore of the shaft is firmly closed at the associated shaft end with a cover. This prevents the ingress of dirt and / or liquids, such as water or oil, in the area of the axial vibration damper, whereby a safe operation of the same over a long period can be ensured. Alternatively, a locking ring can be used instead of the lid. The lid or retaining ring is preferably firmly connected to the shaft so that the axial vibration damper can be supported with its end-side damping element when receiving vibration-induced axial forces on this cover or retaining ring.

Eine erfindungsgemäß mit einem Axialschwingungsdämpfer ausgestattete Welle kann sehr vorteilhaft innerhalb eines Getriebes eingebaut und hier als eine Vorgelegewelle angeordnet sein. Um durch Verzahnungskräfte von miteinander kämmenden Zahnrädern ausgelöste periodische Axialkräfte in der Welle bzw. Vorgelegewelle besonders gut dämpfen zu können, ist der Axialschwingungsdämpfer vorzugsweise dicht an der die Schwingung verursachenden Verzahnung angeordnet. Um im Bereich dieses Zahnrades die mechanische Stabilität der Welle trotz der Axialbohrung als Aufnahmeraum für den Axialschwingungsdämpfer und gegebenenfalls in der Nähe befindlichen Kühlöl- oder Schmieröl-Versorgungsbohrungen gewährleisten zu können, ist gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass sich die Axialbohrung der Welle als Aufnahmeraum für den Axialschwingungsdämpfer über weniger als die Hälfte und bevorzugt über weniger als ein Viertel der axialen Länge des Zahnrads innerhalb ein solches Zahnrad erstreckt. A shaft equipped with an axial vibration damper according to the invention can be installed very advantageously within a transmission and arranged here as a countershaft. In order to dampen particularly well by toothing forces of intermeshing gears periodic axial forces in the shaft or countershaft, the Axialschwingungsdämpfer is preferably close to the vibration causing teeth arranged. In order to ensure the mechanical stability of the shaft despite the axial bore as a receiving space for the Axialschwingungsdämpfer and possibly located nearby cooling oil or lubricating oil supply holes in the field of this gear is provided according to another embodiment of the invention that the axial bore of the shaft Receiving space for the axial vibration damper over less than half and preferably over less than a quarter of the axial length of the gear extends within such a gear.

Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Welle an ihren beiden axialen Enden jeweils eine Axialbohrung aufweist, in der jeweils ein Axialschwingungsdämpfer angeordnet ist. Diese Bauart ermöglicht die Nutzung von zwei separaten und radial sowie axial vergleichsweise kleinen Axialschwingungsdämpfern, welche in Summe die im Betrieb auftretenden Axialschwingungen der Welle ebenso gut dämpfen wie ein einziger größerer Schwingungsdämpfer. Zusätzlich ergibt sich bei dieser Bauweise der Vorteil, dass innerhalb der Welle ausreichend Raum zur Anordnung von anderen Axialbohrungen für den Transport von Kühlöl- oder Schmieröl verbleibt, ohne bei vorgegebenem geringem Durchmesser die Stabilität der Welle zu gefährden. Finally, it can be provided that the shaft has at its two axial ends in each case an axial bore, in each of which an axial vibration damper is arranged. This design allows the use of two separate and radially and axially comparatively small Axialschwingungsdämpfern, which dampen the sum occurring in operation axial vibrations of the shaft as well as a single larger vibration damper. In addition, in this construction, the advantage that within the shaft sufficient space for the arrangement of other axial bores for the transport of cooling oil or lubricating oil remains without jeopardizing the stability of the shaft for a given small diameter.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung von zwei Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt For a better understanding of the invention, the description is accompanied by a drawing of two embodiments. In this shows

1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Getriebewelle mit einem endseitig ausgebildeten Axialschwingungsdämpfer in einer ersten Ausführungsform, und 1 a schematic longitudinal section through a transmission shaft with an end formed axial vibration damper in a first embodiment, and

2 einen schematischen Längsschnitt durch eine Getriebewelle mit einem endseitig ausgebildeten Axialschwingungsdämpfer in einer zweiten Ausführungsform, 2 a schematic longitudinal section through a transmission shaft with an end formed axial vibration damper in a second embodiment,

In 1 ist demnach eine als Vorgelegewelle eines Getriebes ausgebildete Welle 1 in einem schematischen Längsschnitt dargestellt. Diese Welle 1 weist ein erstes axiales Ende 2 und ein zweites axiales Ende 3 auf, und an ihr sind zwei als Festräder ausgebildet Zahnräder 9, 15 angeordnet. Das axial breitere Zahnrad 9 ist ein Gangzahnrad für den ersten Gang und den Rückwärtsgang, welches in einer Einbausituation mit einem nicht dargestellten Zwischenrad eines Rückwärtsgangradsatzes in Zahnreingriff steht. Dieses Zahnrad 9 weist eine Schrägverzahnung auf, welche im Betrieb periodisch auf die Welle 1 wirkende Axialkräfte erzeugt. Diese periodischen Axialkräfte machen sich als Axialschwingungen der Welle 1 bemerkbar. Ohne weitere bauliche Maßnahmen werden diese Axialschwingungen über die nicht dargestellte Lagerung der Welle 1 in ein Getriebegehäuse weitergeleitet, wo diese Schwingungen eine störende Geräuschemission erzeugen. Zur Vermeidung einer solchen Geräuschemission ist gemäß der Erfindung in die Welle 1 ein Axialschwingungsdämpfer 5 integriert. In 1 is therefore designed as a countershaft of a transmission shaft 1 shown in a schematic longitudinal section. This wave 1 has a first axial end 2 and a second axial end 3 on, and on it are two gears designed as fixed gears 9 . 15 arranged. The axially wider gear 9 is a gear gear for the first gear and the reverse gear, which in one Installation situation with a not shown intermediate gear of a reverse gear is in Zahnreingriff. This gear 9 has a helical toothing, which in operation periodically on the shaft 1 generates acting axial forces. These periodic axial forces make themselves as axial vibrations of the shaft 1 noticeable. Without further structural measures these axial vibrations on the storage of the shaft, not shown 1 forwarded into a transmission housing, where these vibrations produce a disturbing noise emission. To avoid such a noise emission is according to the invention in the shaft 1 an axial vibration damper 5 integrated.

Der Aufbau der Welle 1 ist folgender: Die Welle 1 verfügt an ihrem ersten axialen Ende 2 über eine kurze koaxiale Bohrung zur drehfesten Aufnahme einer nicht dargestellten Antriebswelle eine Getriebeölpumpe. Dieses Merkmal ist nicht erfindungswesentlich. An ihrem zweiten axialen Ende 3 weist die Welle 1 eine koaxial zu ihrer Längsachse ausgerichtete Axialbohrung 4 auf, die durch einen Sicherungsring 13 begrenzt ist. In dem durch die Axialbohrung 4 gebildeten Raum ist gemäß der Erfindung ein Axialschwingungsdämpfer 5 angeordnet, welcher die in die Welle 1 eingeleiteten Axialschwingungen dämpfen und im Idealfall sogar vollständig beseitigen kann. The construction of the wave 1 is the following: The wave 1 has at its first axial end 2 via a short coaxial bore for non-rotatably receiving a drive shaft, not shown, a transmission oil pump. This feature is not essential to the invention. At its second axial end 3 shows the wave 1 a coaxial with its longitudinal axis aligned axial bore 4 on, passing through a circlip 13 is limited. In the through the axial bore 4 formed space according to the invention is an axial vibration damper 5 arranged, which in the wave 1 attenuate introduced axial vibrations and ideally even completely eliminate them.

In dem Ausführungsbeispiel der 1 besteht der Axialschwingungsdämpfer 5 aus einem Gummi-Metall-Bauteil, bei dem axial innen eine metallische Tilgermasse 6 und endseitig ein erstes Dämpfungselement 7 sowie ein zweites Dämpfungselement 8 angeordnet ist. Die Tilgermasse 6 erstreckt sich axial nur in einem mittleren Bereich der Axialbohrung 4. Die beiden Dämpfungselemente 7, 8 bestehen aus einem Gummi-Werkstoff. Der Axialschwingungsdämpfer 5 und die Axialbohrung 4 sind derartig bemessen, dass die beiden Dämpfungselemente 7, 8 zumindest stirnseitig mit der Stirnwand der Axialbohrung 4 und mit der axial inneren Stirnseite des Sicherungsrings 13 kraftschlüssig in Kontakt sind. Bevorzugt sind die beiden Dämpfungselemente 7, 8 jedoch so in die Axialbohrung 4 hineingepresst, dass sie auch mit ihrer radialen Außenseite mit der zylindrischen Wand der Axialbohrung kraftschlüssig in Kontakt sind. Die Tilgermasse 6 hat dagegen einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der Axialbohrung 4, so dass die Tilgermasse 6 bei Auftreten von Axialschwingungen der Welle 1 in axialer Richtung soweit frei schwingen kann, wie es die beiden unmittelbar anliegenden Dämpfungselemente 7, 8 ausschließlich aufgrund ihrer Elastizität zulassen. In the embodiment of 1 consists of the axial vibration damper 5 of a rubber-metal component, in which axially inside a metallic absorber mass 6 and a first end damping element 7 and a second damping element 8th is arranged. The absorber mass 6 extends axially only in a central region of the axial bore 4 , The two damping elements 7 . 8th consist of a rubber material. The axial vibration damper 5 and the axial bore 4 are dimensioned such that the two damping elements 7 . 8th at least the end face with the end wall of the axial bore 4 and with the axially inner end face of the locking ring 13 non-positively in contact. Preferably, the two damping elements 7 . 8th but so in the axial bore 4 pressed in that they are non-positively with their radial outer side with the cylindrical wall of the axial bore in contact. The absorber mass 6 on the other hand has a diameter which is smaller than the diameter of the axial bore 4 so that the absorber mass 6 when axial vibrations of the shaft occur 1 in the axial direction as far as possible swing freely, as it is the two directly adjacent damping elements 7 . 8th allow only due to their elasticity.

Wegen der unterschiedlichen Massenträgheiten von Welle 1 und Tilgermasse 6 schwingen diese bei einer Axialschwingung der Welle 1 phasenversetzt zueinander. Bei der Axialbewegung der Tilgermasse 6 werden die beiden Dämpfungselemente 7, 8 wechselweise kurzzeitig etwas zusammengepresst. Demnach wird die axiale Bewegungsenergie der Welle 1 über die Axialbewegung der Tilgermasse 6 in die beiden Dämpfungselemente 7, 8 geleitet, wo sie in abstrahlbare Wärmeenergie umgewandelt wird. Im Ergebnis wird die gewünschte Dämpfung von Axialschwingungen der Welle 1 erreicht. Because of the different inertia of wave 1 and absorber mass 6 these oscillate at an axial vibration of the shaft 1 out of phase with each other. During the axial movement of the absorber mass 6 become the two damping elements 7 . 8th alternately briefly compressed a little bit. Accordingly, the axial kinetic energy of the shaft 1 about the axial movement of the absorber mass 6 in the two damping elements 7 . 8th where it is converted into radiant heat energy. As a result, the desired damping of axial vibrations of the shaft 1 reached.

Bei dem in 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist die Welle 1 so wie bei dem Ausführungsbeispiel der 1 aufgebaut, lediglich der Axialschwingungsdämpfer 5’ weist eine andere Konstruktion auf. Demnach verfügt der Axialschwingungsdämpfer 5’ über eine zylindrische Tilgermasse 10, die sich über fast die gesamte Länge der Axialbohrung 4 der Welle 1 erstreckt, und weder die axial innen liegende Stirnseite der Axialbohrung 4 noch den Sicherungsring 13 berührt. Die metallische Tilgermasse 10 ist an ihrer radialen Außenseite mit einem hohlzylindrisch ausgebildeten Dämpfungselement 11 fest verbunden, welches selbst in einer metallischen Buchse 12 fest aufgenommen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Tilgermasse 10, das Dämpfungselement 11 und die Buchse 12 als ein einziges Gummi-Metall-Bauteil ausgebildet, so dass der kraftschlüssige Verbund dieser Einzelbauteile auf jeden Fall gewährleistet ist. Im Rahmen dieser Schrift werden auch Verbindungen als kraftschlüssig verstanden, wie sie durch Vulkanisation und Verklebung entstehen. At the in 2 illustrated second embodiment is the shaft 1 as in the embodiment of 1 constructed, only the Axialschwingungsdämpfer 5 ' has a different construction. Accordingly, the Axialschwingungsdämpfer has 5 ' over a cylindrical absorber mass 10 extending over almost the entire length of the axial bore 4 the wave 1 extends, and neither the axially inner end face of the axial bore 4 still the circlip 13 touched. The metallic absorber mass 10 is on its radial outer side with a hollow cylindrical damping element 11 firmly connected, which itself in a metallic socket 12 is firmly recorded. In the present embodiment, the absorber mass 10 , the damping element 11 and the socket 12 formed as a single rubber-metal component, so that the non-positive connection of these individual components is guaranteed in any case. In the context of this document, compounds are also understood to be non-positive, as they are produced by vulcanization and adhesive bonding.

Zur Bildung des Axialschwingungsdämpfers 5’ gemäß 2 ist dieses aus Tilgermasse 10, Dämpfungselement 11 und Buchse 12 bestehende Gummi-Metall-Bauteil in die Axialbohrung 4 der Welle 1 kraftschlüssig hineingepresst und anschließend mit dem Sicherungsring 13 gesichert worden. Im Betrieb der Welle 1 werden Axialschwingungen derselben über die Buchse 12 und das hohlzylindrische Dämpfungselement 11 an die Tilgermasse 10 weitergeleitet, so dass diese wegen der Elastizität des Dämpfungselements 11 eine Axialschwingung mit wenigen Millimetern Auslenkung durchführen kann. Dabei wird in dem Dämpfungselement 11 axial gerichtete Bewegungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt, welche nach außen abgestrahlt wird. To form the axial vibration damper 5 ' according to 2 this is from absorber mass 10 , Damping element 11 and socket 12 existing rubber-metal component in the axial bore 4 the wave 1 pressed force-fit and then with the retaining ring 13 secured. In operation of the shaft 1 Axialschwingungen the same over the socket 12 and the hollow cylindrical damping element 11 to the absorber mass 10 forwarded, so this because of the elasticity of the damping element 11 can perform an axial vibration with a few millimeters deflection. In this case, in the damping element 11 axially directed kinetic energy converted into heat energy, which is radiated to the outside.

Sofern wie in den beiden Ausführungsbeispielen der 1 und 2 dargestellt ein Zahnrad 9 vergleichsweise nahe an einem axialen Ende 3 der Welle 1 angeordnet ist, kann zur Wahrung der mechanische Stabilität der Welle in diesem Bereich vorgesehen sein, dass sich die Axialbohrung 4 der Welle 1 als Aufnahmeraum für den Axialschwingungsdämpfer 5, 5’ über weniger als die Hälfte und bevorzugt über weniger als ein Viertel der axialen Länge des Zahnrads 9 in demselben erstreckt. If, as in the two embodiments of the 1 and 2 represented a gear 9 comparatively close to an axial end 3 the wave 1 is arranged to maintain the mechanical stability of the shaft may be provided in this area, that the axial bore 4 the wave 1 as a receiving space for the axial vibration damper 5 . 5 ' less than half and preferably less than a quarter of the axial length of the gear 9 extends in the same.

Da beispielsweise in einer Getriebewelle nicht selten Axialbohrungen zur Durchführung von Kühl- und Schmieröl ausgebildet sind, kann gemäß einer nicht dargestellten Variante der Erfindung vorgesehen sein, dass an beiden axialen Enden 2, 3 der Welle 1 erfindungsgemäß ausgebildet Axialschwingungsdämpfer 5, 5’ vorhanden sind. Diese können zur Erzielung der gleichen Dämpfungswirkung wie ein vergleichsweise großer Axialschwingungsdämpfer 5, 5’ wegen ihrer größeren Anzahl kleiner ausgebildet sein. So ist es beispielsweise auch möglich, mehrere die Axialschwingungsdämpfer aufnehmenden Axialbohrungen nicht koaxial sondern achsparallel und symmetrisch um die radiale Mitte der Welle 1 verteilt an zumindest einem axialen Ende der Welle 1 anzuordnen. For example, as often in a gear shaft axial bores for performing Cooling and lubricating oil are formed, can be provided according to a variant of the invention, not shown, that at both axial ends 2 . 3 the wave 1 designed according to the invention Axialschwingungsdämpfer 5 . 5 ' available. These can achieve the same damping effect as a comparatively large axial vibration damper 5 . 5 ' be made smaller because of their larger number. Thus, for example, it is also possible, a plurality of Axialschwingungsdämpfer receiving axial bores not coaxial but axially parallel and symmetrical about the radial center of the shaft 1 distributed on at least one axial end of the shaft 1 to arrange.

Abweichend von den bisher beschriebenen Bauformen der einstückig ausgebildeten Axialschwingungsdämpfer 5, 5’ der 1 und 2 können die Axialschwingungsdämpfer auch mehrteilig ausgebildet sein. Diese Axialschwingungsdämpfer werden erst in der Axialbohrung 4 der Welle 1 zusammengebaut. Dem dadurch erhöhten Montageaufwand steht der Vorteil gegenüber, dass ein derartiger Axialschwingungsdämpfer aus einer Mehrzahl von individuell leicht unterschiedlichen Tilgermassen und Dämpfungselementen optimal an die im jeweiligen Anwendungsfall auftretenden Axialschwingungen angepasst zusammengebaut werden kann. Notwithstanding the previously described types of integrally formed Axialschwingungsdämpfer 5 . 5 ' of the 1 and 2 The Axialschwingungsdämpfer can also be designed in several parts. These Axialschwingungsdämpfer become only in the axial bore 4 the wave 1 assembled. The resulting increased assembly costs is offset by the advantage that such a Axialschwingungsdämpfer of a plurality of individually slightly different Tilgermassen and damping elements can be optimally assembled adapted to the axial vibrations occurring in the respective application.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Welle 1 weist den Vorteil auf, dass in diese ein Axialschwingungstilger 5, 5’ hinsichtlich des die Welle 1 umgebenden Bauraums bauraumneutral integriert ist. Außerdem wird durch die Konstruktion der Welle den bei ihrem Betrieb entstehenden Axialschwingungen nahe ihres Entstehungsorts entgegengewirkt. An inventive trained wave 1 has the advantage that in this an axial vibration damper 5 . 5 ' in terms of the wave 1 surrounding space is integrated space neutral. In addition, the construction of the shaft counteracts the axial vibrations occurring during its operation near its point of origin.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Welle, Vorgelegewelle Shaft, countershaft
2 2: Erste Ende der Welle First end of the wave
3 3: Zweites Ende der Welle Second end of the wave
4 4: Axialbohrung axial bore
5 5: Axialschwingungsdämpfer Axialschwingungsdämpfer
5’ 5 ': Axialschwingungsdämpfer Axialschwingungsdämpfer
6 6: Tilgermasse absorber mass
7 7: Erstes zylindrisches Dämpfungselement First cylindrical damping element
8 8th: Zweites zylindrisches Dämpfungselement Second cylindrical damping element
9 9: Zahnrad, erster Gang und Rückwärtsgang Gear, first gear and reverse gear
10 10: Tilgermasse absorber mass
11 11: Hohlzylindrisches Dämpfungselement Hollow cylindrical damping element
12 12: Buchse Rifle
13 13: Sicherungsring circlip
14 14: Aufnahmebohrung für die Antriebswelle einer Getriebeölpumpe Mounting hole for the drive shaft of a transmission oil pump
15 15: Zweites ZahnradSecond gear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004045396 A1 [0003]

Claims

Wave ( 1 ) with an axial bore ( 4 ), in which a vibration damper is secured with an absorber mass and an elastic damping element, characterized in that the vibration damper as an axial vibration damper ( 5 . 5 ' ) is formed, that the damping element ( 7 . 8th ; 11 ) the absorber mass ( 10 ) radially surrounds non-positively or at the two axial ends of the absorber mass ( 6 ) is arranged non-positively, and that the at least one damping element ( 7 . 8th ; 11 ) frictionally directly or indirectly on at least one wall of the axial bore ( 4 ) is present.

Shaft according to claim 1, characterized in that the at least one damping element ( 7 . 8th ; 11 ) and the absorber mass ( 6 ; 10 ) of the axial vibration damper ( 5 ; 5 ' ) Are items that are in the axial bore ( 4 ) the wave ( 1 ) are arranged.

Shaft according to claim 1, characterized in that the at least one damping element ( 7 . 8th ; 11 ) and the absorber mass ( 6 ; 10 ) of the axial vibration damper ( 5 ; 5 ' ) are connected by vulcanization, gluing or compression to a single component, and that this integrally formed axial vibration damper ( 5 ; 5 ' ) in the axial bore ( 4 ) the wave ( 1 ) is pressed.

Shaft according to one of claims 1 to 3, characterized in that the absorber mass of a metal and the at least one damping element ( 7 . 8th ; 11 ) consists of an elastomer.

Shaft according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the axial vibration damper ( 5 ' ) with the radially outer damping element ( 11 ) this damping element ( 11 ) itself radially and axially in a bushing ( 12 ) and that this socket ( 12 ) in the axial bore ( 4 ) the wave ( 1 ) is pressed.

Shaft according to one of claims 1 to 5, characterized in that the axial bore ( 4 ) of the shaft at the shaft end ( 3 ) with a cover or a retaining ring ( 13 ) is closed or secured.

Shaft according to one of claims 1 to 6, characterized in that the shaft ( 1 ) is a transmission shaft.

Shaft according to claim 7, characterized in that the shaft ( 1 ) is a countershaft of a transmission.

Shaft according to claims 7 or 8, characterized in that on the shaft ( 1 ) at least one gear ( 9 ) is formed, and that the axial bore ( 4 ) the wave ( 1 ) as a receiving space for the axial vibration damper ( 5 ; 5 ' ) over less than half the axial length of the gear ( 9 ) extends within the same.

Shaft according to claims 7 or 8, characterized in that on the shaft ( 1 ) at least one gear ( 9 ) is formed, and that the axial bore ( 4 ) the wave ( 1 ) as a receiving space for the axial vibration damper ( 5 ; 5 ' ) over less than a quarter of the axial length of the gear ( 9 ) extends within the same.

Shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 1 ) at its two axial ends in each case an axial bore ( 4 ), in each of which an axial vibration damper ( 5 ; 5 ' ) is arranged.