DE10260044A1 - Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer (1) für eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors mit einer Torsionsdämpfernabe (2) zur Befestigung an einem Kurbelwellenflansch (3). Um die Dämpfungsleistung des Torsionsschwingungsdämpfers (1) zu verbessern, wird vorgeschlagen, an der Torsionsdämpfernabe (2) ein Dämpfungsblech (6) anzubringen.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer für eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors.
- Mit zunehmender Zylinderzahl eines Verbrennungsmotors spielen Drehschwingungen des Schwingsystems Kurbelwelle, Pleuel und Kolben eine immer größere Rolle. Insbesondere die Torsionsschwingungen der Kurbelwelle können im Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges zu akustischen Beeinträchtigungen führen. Diese nimmt der Fahrer des Fahrzeuges als Rassel-, Schnarr- oder Brummgeräusche wahr. Drehschwingungen mit großen Amplituden können darüber hinaus zu Beschädigungen, beispielsweise am Getriebe des Fahrzeuges führen. Die Torsionsschwingungen der Kurbelwelle können durch den Einsatz eines Torsionsschwingungsdämpfers auf unkritische Wert zurückgeführt werden. Dabei wird der Torsionsschwingungsdämpfer selbst nach Art einer Membran von der Kurbelwelle zum Schwingen angeregt. Der Torsionsschwingungsdämpfer wird somit zum Hauptschallabstrahler des Verbrennungsmotors. Das Anbringen von üblichen, aus dem Stand der Technik bekannten mechanischen Versteifungen am Torsionsschwingungsdämpfer ist jedoch aufgrund des nur begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraums nicht möglich.
- Aus der
JP 51 010 140 A - Aufgabe der Erfindung ist es, einen Torsionsschwingungsdämpfer zu schaffen, der sich durch eine verbesserte Dämpfungsleistung auszeichnet. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Torsionsschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Eine Grundidee der Erfindung besteht darin, an der Torsionsdämpfernabe des Torsionsschwingungsdämpfers ein Dämpfungsblech anzubringen. Wesentlich ist dabei, dass das Dämpfungselement in Form eines Bleches vorliegt. Dies bedeutet, dass es an die Form der Torsionsdämpfernabe angepasst werden kann und im Ergebnis als eine Art Mantel an der Torsionsdämpfernabe anliegt. Die Art und Weise der Anbringung des Dämpfungsbleches an der Torsionsdämpfernabe spielt hierbei keine Rolle. Das Dämpfungsblech kann beispielsweise mittels Schraub-, Niet- oder Schweissverbindungen an der Torsionsdämpfernabe angebracht sein. Das Dämpfungsblech kann daher auch bei kleinsten Bauräumen eingesetzt werden. Da das Dämpfungsblech direkt an der Torsionsdämpfernabe angebracht ist, können auftretende Drehschwingungen unmittelbar aufgenommen und gedämpft werden. Dies hat zum einen eine verbesserte Dämpfung der Eigenschwingungen des Systems Kurbelwelle-Torsionsschwingungsdämpfer zur Folge, wodurch die Dauerfestigkeit des Torsionsschwingungsdämpfers gewährleistet werden kann. Zum anderen erfolgt eine erhebliche Reduzierung der Schallabstrahlung des Torsionsschwingungsdämpfers. Mit dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer ist somit sowohl eine akustische, als auch eine schwingungstechnische Optimierung von Verbrennungsmotoren, insbesondere von Motoren mit hohen Zylinderzahlen möglich.
- Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, wonach das Dämpfungsblech zumindest teilweise aus wenigstens zwei Schichten unterschiedlichen Materials aufgebaut ist. Ein derartiges Sandwichblech besteht vorteilhafterweise aus drei Schichten, wobei als mittlere Schicht ein Kunststoff, vorzugsweise ein Elastomer oder ein Werkstoff mit ähnlichen Werkstoffeigenschaften verwendet wird. Das Elastomer wird vorzugsweise sowohl von einer unteren als auch von einer oberen Stahlblechschicht umgeben. Die Anzahl der verwendeten Schichten kann dabei variieren. Wesentlich dabei ist, dass bei einer Biegung der Torsionsdämpfernabe und damit des daran angebrachten Dämpfungsbleches das Elastomer auf Scherung beansprucht wird, wodurch Schwingungsenergie in innere Reibung umgesetzt wird. Durch die Verwendung der Kunststoffstruktur kann darüber hinaus das Gewicht des Dämpfungsbleches verringert werden.
- Besonders vorteilhaft sind darüber hinaus Ausführungsformen der Erfindung, bei denen das Dämpfungsblech beidseitig an der Torsionsdämpfernabe angebracht ist bzw. die Torsionsdämpfernabe nahezu vollständig bedeckt. Durch die hierdurch erreichte geschlossene Bedeckung großer Teile der Torsionsdämpfernabe mit dem Dämpfungsblech wird eine besonders effektive Aufnahme der Schwingungsenergie ermöglicht.
- In der Praxis erweist es sich als besonders zweckmäßig, wenn das Dämpfungsblech im Anschlussbereich des Kurbelwellenflansches lediglich aus einer Schicht besteht. Vorteilhafterweise ist dies die äußere Schicht des mehrschichtigen Dämpfungsbleches. Dadurch ergibt sich eine durchgehende äußere Dämpfungsblechschicht, die vorzugsweise zu beiden Seiten der Torsionsdämpfernabe anliegt. Diese äußere Schicht ersetzt zudem im Anschlussbereich des Kurbelwellenflansches die bisher verwendeten Unterlegscheiben für die Schraubverbindungen zwischen der Torsionsdämpfernabe und dem Kurbelwellenflansch. Mit anderen Worten werden die äußeren Schichten des Dämpfungsbleches zusammen mit dem Torsionsschwingungsdämpfer an die Kurbelwelle geschraubt. Die Fixierung der äußeren Schichten des Dämpfungsbleches im Anschlussbereich des Kurbelwellenflansches führen zu einer erhöhten Dämpfungsleistung bei Biegungen im Nabenbereich, da das Elastomer deutlich stärker auf Scherung beansprucht wird. Gleichzeitig führt eine derartige Biegungsdämpfung eines Torsionsschwingungsdämpfers zu einer weiteren wesentlichen Verringerung der Schallabstrahlung. Das für die äußere Schicht des Dämpfungsbleches verwendete Material genügt in diesem Fall den Festigkeitsanforderungen, wie sie an die bisher verwendeten Unterlegscheiben gestellt wurden.
- Zur Verdeutlichung des Grundprinzips der Erfindung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung stellt schematisch einen Torsionsschwingungsdämpfer
1 für eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors dar. Der Torsionsschwingungsdämpfer weist eine Torsionsdämpfernabe2 auf, mit der der Torsionsschwingungsdämpfer1 an einem Kurbelwellenflansch3 befestigt ist. Im Anschlussbereich4 ist die Torsionsdämpfernabe2 hierzu durch Schrauben5 mit dem Kurbelwellenflansch3 verbunden. - Die Torsionsdämpfernabe
2 ist beidseitig mit einem Dämpfungsblech6 versehen, das an der Oberfläche7 der Torsionsdämpfernabe2 angebracht ist und sich an diese anschmiegt. Das Dämpfungsblech6 ist dabei derart ausgeformt, dass es die Konturen der Torsionsdämpfernabe2 nachvollzieht. Außerhalb des Anschlussbereiches4 ist das Dämpfungsblech6 als Sandwichblech aufgebaut. Es besteht dabei aus drei Schichten, wobei die innere, direkt auf der Oberfläche7 der Torsionsdämpfernabe2 angebrachte Schicht8 eine Stahlblech-Schicht ist. Über dieser inneren Schicht8 ist als Mittelschicht9 ein Elastomer angeordnet. Als dritte und abschließende äußere Schicht10 wird das Dämpfungsblech6 von einer zweiten Stahlblech-Schicht abgeschlossen. - Im Anschlussbereich
4 des Kurbelwellenflansches2 weist das Dämpfungsblech6 lediglich eine einzelne Stahlblech-Schicht auf. Hierzu dient die äußere Stahlblech-Schicht10 des Sandwichbleches, die den Anschlussbereich4 vollständig überdeckt. Diese äußere Schicht10 erstreckt sich also durchgehend über den Anschlussbereich4 hinaus nach beiden Seiten der Torsionsdämpfernabe2 . Die mittlere Schicht9 und die innere Schicht8 des Sandwichbleches reichen hingegen nicht in den Anschlussbereich4 hinein. Mit anderen Worten ist das Dämpfungsblech6 im Anschlussbereich4 lediglich mit der äußeren Schicht10 an der Torsionsdämpfernabe2 verbunden. - In einem Übergangsbereich
11 vom Anschlussbereich4 des Kurbelwellenflansches2 hin zu den außermittigen Bereichen12 der Torsionsdämpfernabe2 ist das Dämpfungsblech6 zweischichtig aufgebaut. Beginnend vom Ende13 des Anschlussbereiches4 baut sich unterhalb der äußeren Stahlblech-Schicht10 kontinuierlich die Zwischenschicht9 aus dem Elastomer auf, bis sie ihre volle Schichtstärke erreicht hat. Dies wird dadurch erreicht, dass die äußere Stahlblech-Schicht10 noch um einen gewissen Bereich14 parallel zur Montagefläche15 des Anschlussbereiches4 herausgezogen wird, während sich der Körper der Torsionsdämpfernabe2 im Querschnitt verjüngt. In diesem Übergangsbereich11 liegt somit die Elastomer-Zwischenschicht9 mit ihrer derart gebildeten schrägen Stirnseite16 direkt an der Torsionsdämpfernabe2 an. Der Übergangsbereich11 endet mit dem Beginn der inneren Stahlblech-Schicht8 , die sich an die Torsionsdämpfernabe2 anschmiegt und zusammen mit der äußeren Stahlblech-Schicht10 das Elastomer bedeckt. -
- 1
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 2
- Torsionsdämpfernabe
- 3
- Kurbelwellenflansch
- 4
- Anschlussbereich
- 5
- Schraube
- 6
- Dämpfungsblech
- 7
- Oberfläche
- 8
- Innere Schicht
- 9
- Mittelschicht
- 10
- Äußere Schicht
- 11
- Übergangsbereich
- 12
- Außermittiger Bereich
- 13
- Ende des Anschlussbereiches
- 14
- Parallelbereich
- 15
- Montagefläche
- 16
- Stirnseite
Claims (9)
- Torsionsschwingungsdämpfer (
1 ) für eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, mit einer Torsionsdämpfernabe (2 ) zur Befestigung an einem Kurbelwellenflansch (3 ), gekennzeichnet durch ein an der Torsionsdämpfernabe (2 ) angebrachtes Dämpfungsblech (6 ). - Torsionsschwingungsdämpfer (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsblech (6 ) zumindest teilweise aus wenigstens zwei Schichten unterschiedlichen Materials aufgebaut ist. - Torsionsschwingungsdämpfer (
1 ) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Kunststoff, vorzugsweise ein Elastomer als Schichtmaterial. - Torsionsschwingungsdämpfer (
1 ) nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein Dämpfungsblech (6 ) mit einem dreischichtigen Aufbau. - Torsionsschwingungsdämpfer (
1 ) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch den Kunststoff als Schichtmaterial für die mittlere Schicht (9 ). - Torsionsschwingungsdämpfer (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsblech (6 ) beidseitig an der Torsionsdämpfernabe (2 ) angebracht ist. - Torsionsschwingungsdämpfer (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein die Torsionsdämpfernabe (2 ) nahezu vollständig bedeckendes Dämpfungsblech (6 ). - Torsionsschwingungsdämpfer (
1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsblech (6 ) im Anschlussbereich (4 ) des Kurbelwellenflansches (3 ) lediglich aus einer Schicht besteht. - Torsionsschwingungsdämpfer (
1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese Schicht die äußere, vorzugsweise durchgehende Schicht (10 ) des Dämpfungsbleches (6 ) ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2002160044 DE10260044A1 (de) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | Torsionsschwingungsdämpfer |
Applications Claiming Priority (1)
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DE2002160044 DE10260044A1 (de) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | Torsionsschwingungsdämpfer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE10260044A1 true DE10260044A1 (de) | 2004-07-08 |
Family
ID=32477880
Family Applications (1)
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DE2002160044 Withdrawn DE10260044A1 (de) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | Torsionsschwingungsdämpfer |
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DE (1) | DE10260044A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101042170B (zh) * | 2006-03-22 | 2010-05-12 | 朱心平 | 活塞式引擎的减振方法 |
CN111043145A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-21 | 黄石正达工贸有限公司 | 一种压缩机用曲轴 |
WO2022226781A1 (zh) * | 2021-04-27 | 2022-11-03 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 曲轴与曲轴齿轮的连接结构、装配方法、发动机及车辆 |
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- 2002-12-19 DE DE2002160044 patent/DE10260044A1/de not_active Withdrawn
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