DE10337810B3

DE10337810B3 - Torsionsschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE10337810B3
Application number: DE2003137810
Authority: DE
Inventors: Justus Dipl.-Ing. Himstedt; Ernst Dipl.-Ing. Koch; Alexander Wick
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Vibracoustic SE
Priority date: 2003-08-14
Filing date: 2003-08-14
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2023-08-15

Abstract

Torsionsschwingungsdämpfer, umfassend einen Nabenring (1) und zumindest einen ersten (2) und einen zweiten Schwungring (3), die durch jeweils einen Federkörper (4, 5) aus elastomerem Werkstoff mit dem Nabenring (1) verbunden sind, wobei zumindest der zweite Federkörper (5), im Längsschnitt betrachtet, im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist, mit einem Axial- (6) und einem Radialschenkel (7) und wobei die Innenumfangsseite (8) und eine Stirnseite (9) des zweiten Schwungrings (3) mittels des Axial- (6) und des Radialschenkels (7) des zweiten Federkörpers (5) mit dem Nabenring (1) verbunden sind. Der zweite Schwungring (3) ist als Riemenscheibe ausgebildet.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, umfassend einen Nebenring und zumindest einen ersten und einen zweiten Schwungring, die durch jeweils einen Federkörper aus elastomerem Werkstoff mit dem Nebenring verbunden sind, wobei zumindest der zweite Federkörper, im Längsschnitt betrachtet, im Wesentlichen L-förmig ausgebildet ist, mit einem Axial- und einem Radialschenkel, wobei die Innenumfangsseite und eine Stirnseite des zweiten Schwungrings mittels des Axial- und des Radialschenkels des zweiten Federkörpers mit dem Nebenring verbunden sind und wobei der zweite Schwungring als Riemenscheibe ausgebildet ist.

Ein solcher Torsionsschwingungsdämpfer ist aus der DE 197 05 785 A1 bekannt. Bei dem vorbekannten Torsionsschwingungsdämpfer ist der erste Schwungring mit dem Nebenring mittels eines einteiligen Elastomerkörpers verbunden. Der zweite Schwungring, der als Riemenscheibe ausgebildet ist, und der erste Schwungring sind koaxial zur Längsachse angeordnet, wobei innerhalb des Radialstegs des Nabenrings eine Ausnehmung angeordnet ist, die vom elastomeren Werkstoff des einstückig und materialeinheitlich ausgebildeten Federkörpers durchdrungen ist. Der erste Schwungring ist, bezogen auf den Nabenring, nicht geführt/nicht zentriert.

Ein weiterer Torsionsschwingungsdämpfer ist aus dem DE-GM 19 97 151, 1 und 5 bekannt. Der vorbekannte Torsionsschwingungsdämpfer gelangt an Kurbelwelle von Verbrennungskraftmaschinen zur Anwendung, um die unterschiedlichen Schwingungsformen dämpfen zu können. Dazu ist es bei einem solchen Mehrmassendämpfer vorgesehen, dass die Abstimmung über voneinander abweichende Trägheitsmomente der elastisch angekoppelten Massen erfolgt und über die Steifigkeit der elastischen Schicht, wobei beispielsweise die Eigenfrequenzen der einzelnen Schwingungssysteme so ausgelegt werden kann, dass zum Beispiel das eine Schwingungssystem auf die Schwingungsform des ersten Grades abgestimmt ist und das andere System auf die Schwingungsform des zweiten Grades, so dass der Schwingungsdämpfer in seiner Gesamtheit gut auf das Torsionsschwingungsverhalten der Kurbelwelle einwirkt. In den 1 und 5 sind die Schwungringe unmittelbar mit dem Nabenring verbunden, wobei die Verbindung durch Vulkanisation oder Klebung erfolgt.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Torsionsschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Torsionsschwingungsdämpfer gute Gebrauchseigenschaften aufweist und dass Gebrauchsdauer verringernde Schub-/Zugspannungen innerhalb des Elastomerwerkstoffs der Federkörper auf ein Minimum begrenzt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltung nehmen die Unteransprüche Bezug.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen, umfassend einen Nabenring und zumindest einen ersten und einen zweiten Schwungring die durch jeweils einen Federkörper aus elastomerem Werkstoff mit dem Nabenring verbunden sind, wobei der Nabenring, im Längsschnitt betrachtet, im Wesentlichen T-förmig gestaltet ist und zwei Axialstege zur Aufnahme der Schwungringe und einen Radialsteg umfasst, wobei die Federkörper jeweils mit einer Druck-Vorspannung innerhalb ihres Einbauraums zwischen den Axialstegen und den Schwungringen angeordnet sind, wobei zumindest der zweite Federkörper, im Längsschnitt betrachtet, im Wesentlichen L-förmig ausgebildet ist, mit einem Axial- und einem Radialschenkel, wobei die Innenumfangsseite und die Stirnseite des zweiten Schwungrings mittels des Axial- und des Radialschenkels des zweiten Federkörpers mit dem Nabenring verbunden sind und wobei der zweite Schwungring als Riemenscheibe ausgebildet ist. Durch eine solche Ausgestaltung ist bei gegebenen engen Einbauverhältnissen eine kostengünstige Ausführung eines Torsionsschwingungsdämpfers mit integriertem Riemenscheibeantrieb möglich.

Der Nabenring ist, im Längsschnitt betrachtet, im wesentlichen T-förmig gestaltet, wobei der Nabenring zwei Axialstege zur Aufnahme der Schwungringe und einen Radialsteg umfasst. Die Axialstege erstrecken sich, ausgehen vom Radialsteg, in entgegengesetzter Richtung, so dass die beiden Schwungringe mit ihren jeweiligen Federkörpern einander Axial benachbart zugeordnet sind. Der Torsionsschwingungdämpfer weist deshalb kompakte Abmessung in radialer Richtung auf.

Die Axialstege können einen voneinander abweichenden Durchmesser aufweisen, wobei der zweite Schwungring auf dem zweiten Axialsteg geringeren Durchmessers angeordnet ist. Durch eine solche Gestaltung wird ermöglicht, dass der Radialschenkel den Radialsteg unmittelbar anliegend berührt. Belastungen des zweiten Schwungrings in axialer Richtung werden überwiegend vom Radialschenkel des zweiten Federkörpers auf den Radialsteg des Nabenrings übertragen, so dass gebrauchsdauerverringernde Schubspannungen im Axialschenkel des zweiten Federkörpers reduziert sind.

Der zweite Schwungring weist zumindest eine Riemenspur zur Aufnahme eines Riemens auf. Die Riemenspur kann dabei zur Aufnahme eines Poly-V-Riemens oder beliebiger anderer Riemen gestaltet sein.

Der zweite Federkörper kann mit dem Nabenring vulkanisiert, dass heißt unmittelbar verbunden sein. Nach der Vulkanisation des zweiten Federkörpers nimmt der zweite Schwungring seine endgültige Position ein. Eine betriebsbedingte Erwärmung des zweiten Federkörpers hat, wenn überhaupt, nur einen vernachlässigbar geringen Einfluß auf die axiale Verschiebung des zweiten Schwungrings, bezogen auf den Nabenring. Das ist darauf zurückzuführen, dass der zweite Federkörper im wesentlichen L-förmig gestaltet ist und der Radialschenkel zwischen der Stirnseite des zweiten Schwungrings und dem Nabenring angeordnet ist und die beiden miteinander verbundenen Teile dadurch abstützt. Der zweite Schwungring kann bereits als fertig bearbeitete Riemenscheibe angeliefert werden. Im Anschluß an die Vulkanisation ist keine Bearbeitung mehr erfoderlich.

Die Federkörper können aus voneinander abweichenden Elastomerwerkstoffen bestehen und/oder voneinander abweichend gestaltet sein. Die Abstimmung unterschiedlicher Federkörper zur Dämpfung unterschiedlicher Schwingungen ist nicht Gegenstand der Erfindung und kann von dem mit der Konstruktion von Torsionsschwingsdämpfern betrauten Fachmann aufgrund seiner Erfahrung vorgenommen werden, ohne dass er erfinderisch tätig wird.

Hinsichtlich einer einfachen, kostengünstigen Herstellung des Torsionsschwingungsdämpfers kann es vorgesehen sein, dass die Federkörper aus einer einzigen Elastomer-Mischung bestehen.

Dadurch, dass bevorzugt beide Federkörper zwischen den jeweiligen Schwungringen und dem Nabenring vulkanisiert sind, ist bei dieser Auslegung nur noch ein Vulkanisationswerkzeug erforderlich, was in fertigungstechnischer und wirtschaftlicher Hinsicht von hervorzuhebendem Vorteil ist.

Die Schwungringe weisen bevorzugt voneinander abweichende Trägheitsmassen auf, um Schwingungen unterschiedlicher Ordnung besser dämpfen zu können.

Ausführung der Erfindung

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers wird nachfolgend anhand der Figur näher erläutert.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers in schematischer Darstellung gezeigt. Der Torsionsschwingungsdämpfer mit integrierter Riemenscheibe umfasst einen Nabenring 1, der mittels zweier Federkörper 4, 5 unmittelbar mit den beiden Schwungringen 2, 3 verbunden ist. Die beiden Federkörper 4, 5 bestehen jeweils aus elastomerem Werkstoff und sind vulkanisiert.
Der erste Schwungring 2 ist entsprechend einem konventionellen Schwungring gestallet und zur Dämpfung von Torsionsschwingungen mittels des ersten Federkörpers 4 auf dem ersten Axialsteg 11 des Nabenrings 1 angeordnet. Der zweite Axialsteg 12 des Nabenrings 1 weist einen kleineren Durchmesser auf, als der erste Axialsteg 11. Die axiale Erstreckung des zweiten Schwungrings ist kleinen als die axiale Erstreckung des zweiten Axialstegs, so dass die Stirnseite 9 des zweiten Schwungrings 3 und der Radialsteg 13 des Nabenrings 1 einander mit axialem Abstand benachbart zugeordnet sind, wobei in dem durch den Abstand gebildeten Spalt der Radialschenkel 7 des zweiten Federkörpers 5 angeordnet ist. Der Radialschenkel 7 ist einstückig ineinander übergehend mit dem Axialschenkel 6 des zweiten Federkörpers 5 ausgebildet. Die Federkörper 4, 5 sind jeweils mit einer Druck-Vorspannung innerhalb ihres Einbauraums angeordnet, so dass während er bestimmungsgemäßen Verwendung des Torsionssschwingungsdämpfers gebrauchsdauerverringerende Schub-/Zugspannungen innerhalb des Elastomerwerkstoffs der Federkörper 4, 5 auf ein Minimium begrenzt sind.
Der zweite Schwungring 3 weist radial außenseitig eine Riemenspur 10 zur Aufnahme eines hier nicht dargestellten Riemens auf; durch die Ausgestaltung des zweiten Schwungrings als Riemenscheibe werden Schwingungen im Riementrieb gedämpft.

Claims

Torsionsschwingungsdämpfer, umfassend einen Nabenring (1) und zumindest einen ersten (2) und einen zweiten Schwungring (3), die durch jeweils einen Federkörper (4, 5) aus elastomerem Werkstoff mit dem Nabenring (1) verbunden sind, wobei der Nabenring (1), im Längsschnitt betrachtet, im Wesentlichen T-förmig gestaltet ist und zwei Axialstege (11, 12) zur Aufnahme der Schwungringe (2, 3) und einen Radialsteg (13) umfasst, wobei die Federkörper (4, 5) jeweils mit einer Druck-Vorspannung innerhalb ihres Einbauraums zwischen den Axialstegen (11, 12) und den Schwungringen (2, 3) angeordnet sind, wobei zumindest der zweite Federkörper (5), im Längsschnitt betrachtet, im Wesentlichen L-förmig ausgebildet ist, mit einem Axial- (6) und einem Radialschenkel (7), wobei die Innenumfangsseite (8) und die Stirnseite (9) des zweiten Schwungrings (3) mittels des Axial- (6) und des Radialschenkels (7) des zweiten Federkörpers (5) mit dem Nabenring (1) verbunden sind und wobei der zweite Schwungring (3) als Riemenscheibe ausgebildet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialstege (11, 12) einen voneinander abweichenden Durchmesser aufweisen.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwungring (3) auf dem zweiten Axialsteg (12) geringeren Durchmessers angeordnet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Federkörper (5) mit dem Nabenring (1) vulkanisiert ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkörper (4, 5) aus voneinander abweichenden Elastomerwerkstoffen bestehen und/oder voneinander abweichend gestaltet sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungringe (2, 3) voneinander abweichende Trähgheitsmassen aufweisen.