DE1183743B - Drehschwingungsdaempfer fuer Wellen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: F06f

Deutsche Kl.: 47 a-20

Nummer: 1183 743

Aktenzeichen: S 78162 XII/47a

Anmeldetag: 22. Februar 1962

Auslegetag: 17. Dezember 1964

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehschwingungsdämpfer für Wellen mit einem ringförmigen Trägheitskörper, der mit einer rotationssymmetrischen Verbindungsfläche an einer ringförmigen, unter Druck stehenden Schicht aus gummielastischem Werkstoff anliegt, die ihrerseits an einer entsprechenden Verbindungsfläche der Welle oder einer auf der Welle befestigten Nabe_ anliegt, wobei die Verbindungsflächen durch in ihnen vorgesehene Rillen oder Wülste mit dem gummielastischen Werkstoff zusätzlich ineinandergreifend verbunden sind.

Drehschwingungsdämpfer dieser Art, die viel für Kurbelwellen für Verbrennungskraftmaschinen, aber auch für andere umlaufende Teile verwendet werden, sind in verschiedenen Arten bekannt. Bei einer bekannten Ausführungsart sind die erwähnten Abschnitte an den rotationssymmetrischen Verbindungsflächen des Trägheitskörpers und des Nabenkörpers der Welle als senkrecht zur Achsrichtung der Welle verlaufende Rillen ausgebildet. Die gummielastische Schicht weist entsprechende Ringwulstabschnitte auf, welche in diese Rillen greifen und somit eine in axialer Richtung wirkende formschlüssige Verbindung zwischen dieser Schicht und dem Trägheitsbzw. -Nabenkörper herstellen. Es soll dadurch ohne Anwendung von zusätzlichen Haltemitteln vermieden werden, daß der Trägheitskörper in axialer Richtung gegenüber dem Nabenkörper der Welle verrutscht. Um ein ähnliches Ziel zu erreichen, sind bei einer anderen bekannten Art die rotationssymmetrischen Verbindungsflächen an dem Trägheits- und Nabenkörper in axialer Richtung gekrümmt ausgebildet. Es besteht nun aber oft der Wunsch, einen solchen Drehschwingungsdämpfer am vorderen Ende einer Kurbelwelle außerhalb des Motorengehäuses anzuordnen und den Trägheitskörper zugleich als Riemenscheibe für einen Antrieb, z. B. der Lichtmaschine, von Pumpen und anderen Maschinenteilen, auszubilden. Hierbei soll also der Trägheitskörper in Umfangsrichtung ein Drehmoment übertragen, wozu er unverdrehbar mit der Wellennabe gekoppelt sein sollte. Aber auch ohne diese besondere Verwendung hat der Trägheitskörper infolge der auf ihn einwirkenden Schwingungskräfte die Neigung, sich relativ zu dem Nabenkörper der Welle zu drehen und in Umlaufrichtung zu »kriechen«. Hat ein solches Kriechen einmal angefangen, so besteht die Gefahr, daß dadurch die elastische Zwischenschicht allmählich zerstört wird bzw. bei einem Einbau unter Vorspannung diese Vorspannung allmählich nachläßt und dadurch der Trägheitskörper nicht mehr sicher mit der Nabe verbunden ist. Dies kann schließlich dazu Drehschwingungsdämpfer für Wellen

Anmelder:

Simpson Manufacturing Company,

Litchfield, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Herald Paul Amt jun., Litchfield, Mich.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. August 1961
(133 409)

führen, daß der Trägheitskörper sich vollständig von der Nabe löst. Auch wenn die Zwischenschicht an

as den Trägheits- und Nabenkörper anvulkanisiert ist, wie es bei anderen bekannten Arten der Fall ist, besteht diese Gefahr.

Die nach der Erfindung zugrunde gelegte Aufgabe ist es, einen Drehschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem durch besondere Abschnitte an den rotationssymmetrischen Verbindungsflächen sowohl in Axialrichtung der Welle als auch in Umlaufrichtung auf einfache und vorteilhafte Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Trägheits- und Nabenkörper und der elastischen Zwischenschicht erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erzielt, daß die Rillen oder Wülste zu der Achsrichtung der Welle und des Trägheitskörpers schräg angeordnet sind.

Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Rillen oder Wülste als wellen- oder zickzackförmige, sich über den ganzen Umfang der Verbindungsflächen erstreckende Linien auszubilden, wobei insbesondere ein sinusförmiger Verlauf der Linien vorgesehen ist. Weiterhin weisen gemäß der Erfindung beide Verbindungsflächen mindestens je eine Rille auf, wobei die Rillen der beiden Verbindungsflächen in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Auch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Rille der einen Verbindungsfläche zu der Rille der anderen Verbindungsfläche entgegengesetzt geneigt ist und

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einer Rille in der einen Verbindungsfläche ein Der elastische Körper 38 nach F i g. 2, welcher Wulst in der anderen Verbindungsfläche gegenüber- zwischen den Oberflächen 22 und 30 unter Spanliegt, nung angeordnet ist, ist aus Gummi oder ähnlichem

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Werkstoff hergestellt und kann die Form eines ring-

Zeichnung dargestellt. S förmigen Bandes haben, das auf sich selbst zurück-

F i g. 1 zeigt eine Ansicht des Trägheitskörpers gebogen und in den Zwischenraum zwischen die

und der Nabe einer Schwingungsdämpfervorrichtung, Flächen der Nabe und des Trägheitskörpers hinein-

teilweise im Schnitt, vor dem Zusammenbau; gedruckt wird, wobei diese Flächen gegeneinander

F i g. 2 zeigt eine Ansicht des zusammengebauten axial ausgerichtet sind. Nachdem der elastische

Schwingungskörpers, teilweise im Schnitt; io Körper einmal unter Spannung zwischen die Ober-

F i g. 3 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt einer flächen der Nabe und des Trägheitskörpers einge-Ausführungsform der Erfindung, wobei die Nuten, setzt worden ist, hat das Material auf Grund seiner welche auf der Nabe und dem Trägheitskörper ge- elastischen Eigenschaft das Bestreben, in seine entbildet sind, gegenüberliegend ausgerichtet sind; sprechende Form zurückzukehren. Da jedoch der

Fig. 4 zeigt eine Teilansicht einer anderen Aus- *5 radiale Abstand zwischen den Oberflächen geringer

führungsform im Schnitt und in vergrößertem Maß- ist als die Stärke des elastischen Körpers in unge-

stab, wobei eine Rippe auf der Nabe zur Anwendung spanntem Zustand, wird der elastische Körper un-

kommt. unterbrochen in gespanntem Zustand gehalten. In

Die zusammengebaute Form der Bestandteile des einem derartig gespannten Zustand wird der elastische Schwingungsdämpfers gemäß der Erfindung ist am a° Körper bei starkem Reibungsgriff in enger Verbinbesten aus F i g. 2 ersichtlich, welche die Kurbelwelle dung ^mii den Oberflächen des Trägheitskörpers und oder eine andere umlaufende Welle 10 in schwin- ^{der Nabe} gehalten.

gungsdämpfender Anordnung zeigt. Die Welle 10 ist Gemäß der Darstellung in F i g. 2 verursacht die

mit einer Nut 12 versehen, in welche eine Feder 14 Neigung des elastischen Körpers, seinen normalen

eingesetzt ist. Auf dem Ende der Welle 10 ist eine *5 Zustand wieder einzunehmen, ein Fließen des elasti-

Nabe 16 angeordnet, welche eine konzentrische Boh- sehen Gummis in die sinusförmigen Nuten 24 und

rung 18 aufweist, welche mit einer Nut 20 für die 34 hinein, und die Nuten sind so tief, daß das in

Feder 14 versehen ist, um die Nabe auf der Welle ihnen aufgenommene elastische Material, wenn über-

zu befestigen. haupt, so nur unter geringer Spannung ist. Da die

Die Form der Nabe ist in vereinfachter Form dar- 3o Ränder der Nuten 24 und 34 im Bereich der zugegestellt und kann praktisch Speichen und aufge- ordneten Oberflächen Auflagerschultern bilden, die schnittene Teile zur Verminderung des Gewichtes ^si^ch "i radialer Richtung erstrecken, werden die sowie zur Verminderung der Herstellungskosten auf- Teile des elastischen Materials, die in den Nuten aufweisen. Der Nabenumfang ist mit einer Oberfläche genommen werden, mit Bezug auf den übrigen Teil 22 versehen, die konzentrisch zur Drehachse der 35 des elastischen Materials zwangläufig einer Seher-Welle 10 und der Bohrung 18 verläuft. Diese Ober- beanspruchung ausgesetzt, sowie der Trägheitskörper fläche 22 ist zylindrisch und mit Mitteln zur Bildung 28 die geringste Neigung zeigt, relativ zu der Nabe radial auf dieser Fläche verlaufender Auflagerschul- umzulaufen oder sich in axialer Richtung zur Nabe tern versehen, die auch im Bereiche derselben ver- zu bewegen. Die Nutenabschnitte 26 und 36, welche laufen können, um mit dem elastische Schwingungen 40 sich quer zur Drechachse und den lotrecht dazu veraufnehmenden Körper zusammenzuwirken. In den laufenden Ebenen erstrecken, bieten einen Scher-Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 2 hat dieses widerstand sowohl in radialer als auch in axialer Mittel die Form einer sinusförmigen Nut 24, die sich Richtung, was auf die schräge Anordnung der Nutenununterbrochen um die Nabenoberfläche 22, und zwar abschnitte zurückzuführen ist.
auf deren Umfang, herum erstreckt und zwei radial 45 Werden beim Zusammenbau der Nabe und des verlaufende Randabschnitte im Bereich der Ober- Schwerkraftkörpers ihre entsprechenden Nuten nicht fläche 22 aufweist. Die Abschnitte 26 der sinusförmi- fluchtend zueinander angeordnet, so liegen die Nuten gen Nut 24 liegen schräg zu der Achse der Naben- sich nicht axial gegenüber. Diese Beziehung stellt bohrung 18 und zu einer Ebene, die sich lotrecht zu sicher, daß die Nuten mit dem elastischen Material der durch die Oberfläche 22 hindurchgehenden 50 gefüllt werden, und verteilt die auf das elastische Nabenbohrungsachse erstreckt. Material übertragenen Scherkräfte. Die Form der

Der Trägheitskörper 28 ist ringförmig und hat Nuten 24 und 34 braucht nicht identisch zu sein, und

eine Innenfläche 30, die mit der Form der Naben- es können zur Verringerung der axialen Ausrichtung

oberfläche 22 übereinstimmt. Der Durchmesser der der Nuten solche mit ungleichen Amplituden und

Fläche 30 des Trägheitskörpers ist größer als der- 55 Frequenzen verwendet werden,

jenige der Nabenoberfläche 22, wobei nach Einsetzen F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung,

der Naben 16 in den Trägheitskörper gegenüber der bei welcher die Nuten 24 und 34 gleicher Form sind

Innenfläche 30 zwischen den gegenüberliegenden und die Nabe sowie der Trägheitskörper so zuein-

Flächen ein ringförmiger Abstand vorhanden ist. Der ander liegen, daß die ihnen zugeordneten Nuten sich

Trägheitskörper 28 kann als Riemenscheibe oder 60 unmittelbar gegenüberliegen. Diese Ausführungs-

Rillenscheibe zur Antriebsverbindung mit einem form läßt ein hohes Ausmaß an Ausdehnung in dem

Lichtmaschinenriemen od. dgl. ausgebildet sein. In elastischen Material im Bereich der Nuten zu.

den Ausführungsformen gemäß den F i g. 1 und 2 ist F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Er-

die Trägheitskörperfläche 30 mit einer endlosen sinus- findung, in welcher der Trägheitskörper mit einer

förmigen Nut oder Ausnehmung 34 versehen, deren 65 sinusförmigen Nut 34' und die Nabe mit einer Rippe

Amplitude etwa gleich der Breite des Trägheits- 40 versehen ist, die sich der Nut gegenüberliegend

körpers ist und schräg versetzte Abschnitte 36 auf- von der Oberfläche 22 fort erstreckt. Die Rippe karm

weist. auf dem Trägheitskörper und die Nut auf der Nabe

gebildet werden. Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 hat der Rippenkörper eine sinusförmige Gestalt, die derjenigen der Nuten nach Fig. 1 ähnlich ist, hat die gleiche Form wie die Nut 34' und bildet Auflagerschultern zur Zusammenwirkung mit dem elastischen Material, in dem die Schultern von der Oberfläche vorstehen, anstatt als Ausschnitte begrenzt zu sein.

Die in dem Trägheitskörper und in der Nabe gebildeten Nuten brauchen nicht zusammenhängend zu sein und brauchen nicht unbedingt sinusförmig zu sein.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Drehschwingungsdämpfer für Wellen mit einem ringförmigen Trägheitskörper, der mit einer rotationssymmetrischen Verbindungsfläche an einer ringförmigen, unter Druck stehenden Schicht aus gummielastischem Werkstoff anliegt, die ihrerseits an einer entsprechenden Verbindungsfläche der Welle oder einer auf der Welle befestigten Nabe anliegt, wobei die Verbindungsflächen durch in ihnen vorgesehene Rillen oder Wülste mit dem gummielastischen Werkstoff zusätzlich ineinandergreifend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (24, 34, 34') oder Wülste (40) zu der Achsrichtung der Welle (10) und des Trägheitskörpers (28) schräg angeordnet sind.

2. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (24, 34, 34') oder Wülste (40) wellen- oder zickzackförmige, sich über den ganzen Umfang der Verbindungsflächen erstreckende Linien bilden.

3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien sinusförmig sind.

4. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verbindungsflächen (22, 30) mindestens je eine Welle (24, 34) aufweisen.

5. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (24, 34) der beiden Verbindungsflächen (22, 30) in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.

6. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (24) der einen Verbindungsfläche (22) zu der Rille (34) der anderen Verbindungsfläche (30) entgegengesetzt geneigt ist.

7. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer Rille (34') in der einen Verbindungsfläche eine Wulst (40) in der anderen Verbindungsfläche gegenüberliegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 533 984, 588 245;
schweizerische Patentschrift Nr. 281 829;
britische Patentschrift Nr. 847 549;
USA.-Patentschrift Nr. 2 972 904.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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