DE19528239C1 - Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen an Kurbelwellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingun­ gen an Kurbelwellen, mit einer auf die Kurbelwelle aufsetzbaren Nabe, einem über eine Gummilage aus gummielastischem Material mit der Na­ be verbundenen Schwungring und einer am Außenumfang des Schwungrings vorgesehenen Riemenauflage für einen Riemen, insbe­ sondere einen Poly-V-Riemen.

Derartige Drehschwingungsdämpfer sind bekannt und dienen der Re­ duzierung von Kurbelwellenschwingungen und gegebenenfalls der Dämpfung von Schwingungen vom Riementrieb und den damit verbun­ denen Nebenaggregaten.

Aus der DE-44 00 059 C1 ist ein derartiger Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei dem die mit einem Poly-V-Profil versehene Riemenauflage in die aus Metall bestehende Riemenscheibe eingearbeitet ist. Bei der­ artigen Poly-V-Profilen ist dies ein relativ aufwendiges Verfahren.

In der DE-35 35 859 A1 wird ein Drehschwingungsdämpfer beschrie­ ben, bei dem die mit einem Poly-V-Profil versehene Riemenscheibe über ein Dämpfungselement mit einer Nabe verbunden ist. Hierbei wird vor­ geschlagen, daß der Kranz und die Nabe aus einem harten polymeren Werkstoff und das Dämpfungselement aus einem weicheren polymeren Werkstoff bestehen sollen. Hierdurch soll sich eine Vereinfachung der Herstellung der Riemenscheibe ergeben, da es möglich ist, das Dämp­ fungselement in eine Spritzform einzulegen und zur Bildung der eigent­ lichen Riemenscheibe mit dem härteren polymeren Werkstoff zu umge­ ben. Somit sind bei dem bekannten Drehschwingungsdämpfer die Rie­ menscheibe und das Dämpfungselement aus unterschiedlichen polyme­ ren Materialien hergestellt.

In der WO 90/04 730 wird eine Dämpfungseigenschaften aufweisende Seilrolle beschrieben, bei der ein Außenring zur Aufnahme eines Seiles ausgebildet ist. Neben Metall kann dieser Außenring aus einem anderen Material, beispielsweise Kunststoff hergestellt sein, wodurch eine Ge­ wichts- und Geräuschreduzierung erreicht werden soll. Der Außenring ist über mehrere Dämpfungselemente jeweils aus gummielastischem Material und Metallringen mit einem Innenring verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Dämp­ fung von Schwingungen an Kurbelwellen vorzuschlagen, die eine wei­ ter vereinfachte Herstellbarkeit aufweist.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs genann­ ten Art dadurch erreicht, daß die Riemenauflage auf den Außenumfang des Schwungrings aufvulkanisiert ist, und daß die Riemenauflage aus dem gleichen gummielastischen Material wie die Gummilage besteht und gemeinsam mit der Gummilage vulkanisiert ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Herstellbarkeit verein­ facht, da das Aufvulkanisieren der Riemenauflage im gleichen Arbeits­ gang wie das Vulkanisieren der Gummilage erfolgen kann. Da das Rie­ menprofil durch die Vulkanisationsform eingeformt wird, entfällt das aufwendige Einarbeiten des Riemenprofils. Weiterhin verbessert die aus gummielastischem Material bestehende Riemenauflage die Lebensdauer (Standzeit) des Riemens. Insbesondere führt das gummielastische Ma­ terial zu einer Erhöhung des Reibwerts und damit zu einer Verminde­ rung des Schlupfes. Weiterhin werden axiale Kurbelwellenschwingun­ gen durch die elastische Riemenauflage gedämpft. Darüber hinaus kann ein gegebenenfalls vorliegender Versatz der Einbaulagen der Rie­ menscheiben zueinander durch die elastische Riemenauflage kompen­ siert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Un­ teransprüchen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Lauffläche ein Poly-V-Profil aufweist. Ein derartiges Riemenprofil kann in einfacher Weise bei der Vulkanisation eingebracht werden.

Vorteilhaft weist der Schwungring in Umfangsrichtung versetzt ange­ ordnete Bohrungen auf. Über diese Bohrungen kann bei der Herstellung das gummielastische Material bis in den Bereich der zwischen Nabe und Schwungring vorgesehenen Gummilage gelangen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Rie­ menauflage einen rechteckförmigen Querschnitt besitzt, wobei an den Seitenflächen in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Aussparungen vorgesehen sind. Hierdurch werden zusätzlich sowohl die Axial- als auch die Radialschwingungen des vorderen Kurbelwellenendes auf die Nebenaggregate abgekoppelt. Bereits ab der Leerlaufdrehzahl liegt bei dieser Ausführungsform eine Schwingungsisolation vor. Neben einer längeren Riemenlebensdauer wird hierdurch gleichzeitig eine Reduktion der Geräuschemissionen erzielt. Durch die an den Seitenflächen vorge­ sehenen Aussparungen wird insbesondere eine verstärkte Dämpfung von Radialschwingungen erzielt.

In Weiterbildung wird bei dieser Ausführungsform vorgeschlagen, daß im Innern der Riemenauflage ein konzentrisch angeordnetes Tragblech einvulkanisiert ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von vorteilhaften Ausfüh­ rungsbeispielen näher erläutert, die in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Halbschnitt durch eine erste erfindungs­ gemäße Ausführungsform, und

Fig. 2 einen vertikalen Halbschnitt durch eine zweite erfindungs­ gemäße Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Halbschnitt durch einen rotationssymme­ trisch zur Längsachse 17 ausgebildeten Drehschwingungsdämpfer 10. Der Drehschwingungsdämpfer 10 weist eine Nabe 11 auf, die eine zentrale Aussparung 18 zum Aufsetzen auf eine nicht dargestellte Kur­ belwelle eines Fahrzeugmotors besitzt. Am Außenumfang der Nabe 11 ist eine Gummilage 13 aufgebracht, die einen Schwungring 12 mit der Nabe 11 verbindet. Der Schwungring 12 besitzt einen in Axialrichtung verlaufenden Bereich 12a und einen in Radialrichtung verlaufenden Be­ reich 12b. Am Außenumfang des Schwungringes 12 ist eine Riemen­ auflage 14 aus gummielastischem Material aufvulkanisiert. In die Riemen­ auflage 14 ist ein Poly-V-Profil 15 für einen entsprechenden, nicht darge­ stellten Keilriemen eingebracht. Der Schwungring 12 weist in Um­ fangsrichtung beabstandete Bohrungen 16a, 16b auf. Über die Boh­ rungen 16a, 16b kann das gummielastische Material bei der Herstel­ lung bis in den Bereich der Gummilage 13 gelangen. Bei der Herstel­ lung des Drehschwingungsdämpfers 10 wird die Riemenauflage 14 ge­ meinsam mit der Gummilage 13 vulkanisiert. Hierdurch ist eine beson­ ders einfache Herstellung möglich.

Die aus gummielastischem Material bestehende Riemenauflage 14 bewirkt eine Erhöhung des Reibwertes bzw. eine Verminderung des Schlupfes zu dem nicht dargestellten Keilriemen. Darüber hinaus kann die elasti­ sche Riemenauflage 14 und Axialrichtung in in Umfangsrichtung auftretende Schwingungen dämp­ fen. Ebenfalls kann die elastische Riemenauflage 14 einen gegebenenfalls auftretenden Versatz der Einbaulagen der Riemenscheiben zueinander kompensieren. Dies alles führt zu einer Erhöhung der Lebensdauer (Standzeit) des Riemens.

Fig. 2 zeigt einen Drehschwingungsdämpfer 20, zu dessen Beschrei­ bung für gleiche oder funktionsgleiche Teile die in Fig. 1 eingeführten Bezugszeichen verwendet werden. Der Drehschwingungsdämpfer 20 weist eine Nabe 11 mit einer zentralen Aussparung 18 zum Aufsetzen auf eine nicht dargestellte Kurbelwelle eines Fahrzeugmotors auf. Ein Schwungring 12 ist über eine Gummilage 13 mit der Nabe 11 dreh­ elastisch verbunden. Der Schwungring 12 besitzt einen in Axialrich­ tung verlaufenden Bereich 12a und einen in Radialrichtung verlaufen­ den Bereich 12b. Am Außenumfang des Bereichs 12a ist eine Riemen­ auflage 14 aus gummielastischem Material aufvulkanisiert. Die Lauffläche 14 besitzt einen rechteckförmigen Querschnitt. Im Innern eines außen­ liegenden Riemenauflagebereiches 14a ist ein Tragblech 22 einvulkani­ siert, das konzentrisch zur Längsachse 17 angeordnet ist. An den Sei­ tenflächen 23a, 23b der Riemenauflage 14 sind in Umfangsrichtung ver­ setzt angeordnete Aussparungen 21a, 21b vorgesehen.

Die elastische, auf den Schwungring 12 aufvulkanisierte Riemenauflage 14 des Drehschwingungsdämpfers 20 kann sowohl Axial- als auch Radial­ schwingungen des vorderen Kurbelwellenendes dämpfen. Dies wird einerseits durch die elastische Ausbildung der Riemenauflagen 14 erreicht. Die Elastizität in Radialrichtung wird hierbei durch die in Umfangsrichtung versetzt angeordneten Aussparungen 21a, 21b verstärkt. Somit liegt bei dem Drehschwingungsdämpfer 20 bereits ab Leeraufdrehzahl eine Schwin­ gungsisolation vor. Neben einer Erhöhung der Riemenlebensdauer wird dadurch auch eine Reduktion der Geräuschemissionen erreicht. Auch der Drehschwingungsdämpfer 20 kann in einfacher Weise hergestellt werden, da das Poly-V-Profil 15 bei der Vulkanisation eingebracht wird.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen an Kurbelwellen, mit einer auf die Kurbelwelle aufsetzbaren Nabe, einem über eine Gummilage aus gummielastischem Material mit der Nabe ver­ bundenen Schwungring und einer am Außenumfang des Schwungrings vorgesehenen Riemenauflage für einen Riemen, insbesondere einen Poly-V-Riemen, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenauflage (14) auf den Außenumfang des Schwung­ rings (12) aufvulkanisiert ist, und daß die Riemenauflage (14) aus dem gleichen gummielastischem Material wie die Gummilage (13) besteht und gemeinsam mit der Gummilage (13) vulkani­ siert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenauflage (14) ein Poly-V-Profil (15) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwungring (12) in Umfangsrichtung versetzt angeord­ nete Bohrungen (16a, 16b) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Riemenauflage (14) einen rechteckförmigen Querschnitt besitzt, wobei an den Seitenflächen in Umfangsrich­ tung versetzt angeordnete Aussparungen (21a, 21b) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern eines Riemenauflagebereiches (14a) ein konzentrisch an­ geordnetes Tragblech (22) einvulkanisiert ist.