DE19509384A1 - Drehschwingungstilger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger zur unverrückbaren Festle­ gung auf dem Außenumfang eines zylindrischen Maschinenteils, umfassend einen Naben- und einen Schwungring, die durch Speichen aus Gummi relativ bewegbar verbunden sind.

Ein solcher Drehschwingungstilger ist bekannt. Er gelangt zur Anwendung in Bezug auf die Reduzierung niederfrequenter Schwingungen von großer Ampli­ tude. Der enthaltene Federkörper wird dementsprechend im wesentlichen durch Speichen gebildet, die sich in radialer Richtung erstrecken. Um einen solchen Drehschwingungstilger auf dem Außenumfang eines zylindrischen Ma­ schinenteils festlegen zu können ist es vorgesehen, die Speichen im Bereich ihres Innenumfangs an einem Nabenring festzulegen, der aus Metall besteht und in einem separaten Arbeitsschritt erzeugt ist. Die Herstellung des bekann­ ten Drehschwingungstilgers ist dementsprechend aufwendig.

Es ist bekannt, einen Schwungring mittels eines eingepreßten oder einvulkani­ sierten Gummiringes auf dem Außenumfang eines zylindrischen Maschinenteils festzulegen. Mit der erstgenannten Bauform lassen sich keine niederfrequenten Schwingungen großer Amplitude reduzieren, weil es nicht möglich ist, mit ei­ nem eingepreßten Gummiring die zur unverrückbaren Festlegung an dem zylin­ drischen Maschinenteil erforderlichen Anpreßkräfte auf dieses zu übertragen, wenn der Gummiring mit in Umfangsrichtung verteilten Speichen oder Aus­ nehmungen versehen ist. Diese sind zur Dämpfung niederfrequenter Schwin­ gungen unverzichtbar.

Die zuletztgenannte Bauform ist aufwendig in der Herstellung insofern, als eine sichere Festlegung in einer in axialer Richtung offenen Nut z. B. einer Riemen­ scheibe nur möglich ist, wenn der Gummiring innenseitig an einem metalli­ schen Nabenring befestigt und mittels desselben auf den zylindrischen Maschi­ nenteil unverrückbar aufgepreßt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwingungstilger der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß sich eine Verminde­ rung der Herstellkosten ergibt, eine leichte Montierbarkeit sowie die Möglich­ keit, niederfrequente Schwingungen großer Amplitude zu dämpfen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Drehschwingungstilger der ein­ gangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehschwingungstilger ist es vorgesehen, daß zusätzlich zu den Speichen der Nabenring aus Gummi besteht und einstückig in die Speichen übergehend ausgebildet ist. Der Nabenring hat herstellungsbe­ dingt einen Innendurchmesser, der kleiner ist als der Außendurchmesser des ihn während der bestimmungsgemäßen Verwendung aufnehmenden, zylindri­ schen Maschinenteils. Er erfährt dadurch während seiner Montage eine elasti­ sche Aufweitung in radialer Richtung, was eine radiale Vorspannung der Spei­ chen bewirkt. Dennoch bleibt eine gute Relativbeweglichkeit des Schwung­ rings erhalten, was in Bezug auf die Reduzierung niederfrequenter Schwin­ gungen einer großen Amplitude von Vorteil ist. Die Schwingungen können sich parallel zur Drehrichtung und/oder zur Längsrichtung des Drehschwingungstil­ gers erstrecken.

Der Nabenring kann an dem zylindrischen Maschinenteil bedarfsweise festge­ klebt sein, beispielsweise unter Anwendung der bekannten post-bonding-Me­ thode oder eines sekundären Klebstoffs. In einem solchen Falle wird eine völlig unverrückbare Festlegung des Nabenringes auf dem zylindrischen Maschi­ nenteil erreicht, ergänzend zu dem Vorteil einer deutlichen Reduzierung der sich bei der Herstellung und Montage ergebenden Gesamtkosten.

Der Drehschwingungstilger läßt sich besonders einfach erzeugen, wenn der Naben- und der Schwungring durch eine einzige Reihe von Speichen verbun­ den sind. Verbesserte Gebrauchseigenschaften werden demgegenüber erzielt, wenn zwei in axialer Richtung benachbarte Reihen von Speichen vorgesehen und einander auf Lücke zugeordnet sind.

In Anwendungsfällen, in den mit häufigen Temperaturwechseln gerechnet werden muß, hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn in den Nabenring eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Verstärkungseinlage eingebettet ist, bei­ spielsweise eine Verstärkungseinlage, die eine Gitterstruktur aufweist und bei­ spielsweise aus einem Metallgitter und/oder -sieb besteht. Derartige Verstär­ kungseinlagen sind frei von Relationserscheinungen. Auch bei betriebsbedingt auftretenden Temperaturwechseln ist es daher nicht zu befürchten, daß sich eine Relativverlagerung des Nabenrings in Bezug auf den zylindrischen Ma­ schinenteil während der bestimmungsgemäßen Verwendung ergibt.

Um eine in bezug auf das vorliegende Anwendungsgebiet ausreichende Festle­ gung des Nabenrings auf den zylindrischen Maschinenteil zu gewährleisten, genügt es, wenn der Nabenring eine radiale Dicke hat, die 0,5- bis 1,5mal so groß ist wie die radiale Länge der Speichen, vorteilhaft 0,8- bis 1,2mal so groß. Insbesondere im letztgenannten Fall werden ausgezeichnete Gebrauchs­ eigenschaften erzielt.

Der erfindungsgemäße Drehschwingungstilger eignet sich in ausgezeichneter Weise zur Verwendung im Bereich des Ventiltriebs einer Verbrennungskraftma­ schine und insbesondere als Nockenwellentilger. Er kann dort in ein Ketten- und einem Riemenlaufrad integriert sein, welches über eine Kette bzw. einen Zahnriemen von der Kurbelwelle angetrieben wird. Ein solches System wird in schwingungstechnischer Hinsicht sowohl vom Kurbeltrieb als auch vom Ventil­ trieb zur Torsionsschwingungen angeregt, was zu einer unzulässig hohen Be­ anspruchung der Kette bzw. des Zahnriemens führen kann. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers treten derartige Probleme nicht mehr auf, wobei sich der besondere Vorteil ergibt, daß sich der erfin­ dungsgemäße Drehschwingungstilger besonders kostengünstig erzeugen und montieren läßt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen weiter verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1 ein Zahnriemenlaufrad mit dem erfindungsgemäßem Drehschwin­ gungstilger in längsgeschnittener Darstellung.

Fig. 2 den Drehschwingungstilger gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von vorn.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Drehschwingungstilger ist in das Zahnriemen­ laufrad der Nockenwelle einer Verbrennungskraftmaschine integriert und in ei­ ne in axialer Richtung offene Nut eingebettet. Das Laufrad ist durch einen Sinterprozeß aus metallischem Werkstoff erzeugt und zeichnet sich durch eine relativ große Formtreue aus. Es enthält im inneren Bereich einen zylindrischen Maschinenteil 1, auf den der eigentliche Drehschwingungstilger aufgepreßt und unter Verwendung adhäsiver Mittel bleibend festgelegt ist. Der Dreh­ schwingungstilger umfaßt einen Nabenring 2 und einen Schwungring 3, die durch Speichen 4 aus Gummi relativ bewegbar verbunden sind. Zusätzlich zu den Speichen 4 besteht der Nabenring 2 aus Gummi. In ihn ist eine zylindri­ sche Verstärkungseinlage 5 eingebettet, die durch ein Drahtgitter gebildet ist. Die Speichen 4 sind einstückig in den Nabenring 2 übergehend aus demselben Gummiwerkstoff ausgebildet. Der Schwungring 3 besteht in bekannter Weise aus Stahl. Seine Trägheitsmasse ist so mit der Federelastizität der Speichen 4 abgestimmt, daß sich eine Reduzierung niederfrequenter Schwingungen großer Amplitude ergibt. Das die Speichen und den Nabenring bildende Gummi hat eine Härte Shore A von 56.

Die radiale Dicke des Nabenrings ist etwa genausogroß wie die radiale Länge der Speichen. Die Verstärkungseinlage 5 kann bedarfsweise weggelassen wer­ den.

Beim Einbau des Schwingungstilgers ergibt sich durch die radiale Aufweitung des Nabenrings eine radiale Zusammenpressung der Speichen, was im Bereich der Speichen zu einer erhöhten Anpressung des Naben rings an den zylindri­ schen Maschinenteil führt. Um derartiges zu vermeiden kann die radiale Dicke des Nabenrings in den Zwischenräumen der Speichen mit zunehmender Entfer­ nung von den Speichen auch so vermindert sein, daß sich nach dem Einbau eine in Umfangsrichtung ausgeglichene Anpressung an den zylindrischen Ma­ schinenteil ergibt. Hinsichtlich des Leistungsgewichts resultiert hieraus eine weitere Verbesserung.

Claims (6)

1. Drehschwingungstilger zur unverrückbaren Festlegung auf dem Außen­ umfang eines zylindrischen Maschinenteils, umfassend einen Naben- und einen Schwungring, die durch Speichen aus Gummi relativ bewegbar verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Spei­ chen (4) der Nabenring (2) aus Gummi besteht und einstückig in die Speichen (4) übergehend ausgebildet ist.

2. Drehschwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in axialer Richtung benachbarte Reihen von Speichen (2) vorgese­ hen und einander auf Lücke zugeordnet sind.

3. Drehschwingungstilger nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Nabenring (2) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ver­ stärkungsablage (5) eingebettet ist.

4. Drehschwingungstilger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlage (5) eine Gitterstruktur aufweist.

5. Drehschwingungstilger nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenring (2) eine radiale Dicke hat, die 0,5- bis 1,5mal so groß ist wie die radiale Länge der Speichen (4).

6. Drehschwingungstilger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenring (2) eine radiale Dicke hat, die 0,8- bis 1,2mal so groß ist wie die radiale Länge der Speichen (4).