DE19638290C2

DE19638290C2 - Torsional vibration damper

Info

Publication number: DE19638290C2
Application number: DE19638290A
Authority: DE
Inventors: Robin John Gallmeyer; Camilo Comez Gonzalez; Mick Aldo Nylander
Original assignee: GKN Automotive Inc
Current assignee: GKN Driveline North America Inc
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 2000-08-17
Anticipated expiration: 2016-09-20
Also published as: KR970016189A; JPH09177891A; KR100375534B1; ES2135311A1; ES2135311B1; DE19638290A1; MX9702392A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer zur Verwendung mit einer drehbaren Antriebswelle. Im besonderen betrifft diese Erfindung einen Drehschwingungsdämpfer, der an einer drehbaren Antriebswelle zur Verwendung bei einem herkömm lichen Kraftfahrzeug anbringbar ist.The present invention relates to a torsional vibration damper for use with a rotatable drive shaft. In particular This invention relates to a torsional vibration damper which a rotatable drive shaft for use with a conventional Lichen motor vehicle is attachable.

Es ist bekannt, daß drehbare Antriebswellen und Gelenkwellen im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Im besonde ren ist bekannt, daß drehbare Antriebswellen dazu verwendet wer den, die Vorderräder von Fahrzeugen mit Vorderradantrieb an zutreiben und daß Gelenkwellen zum Antreiben des Heckantriebs systems bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb verwendet werden. Bei der Drehbewegung der drehbaren Antriebswelle kann es zu einer bestimmten unausgeglichenen Drehung bei bestimmten Um drehungsgeschwindigkeiten kommen. Unerwünschte Schwingungen können in der drehbaren Antriebswelle als Ergebnis einer unaus geglichenen Drehung induziert werden. Diese unerwünschten Schwingungen erzeugen oft selbst Biege- und Verdrehungskräfte innerhalb der Antriebswelle während der Drehung. Biege- oder Verdrehungskräfte aufgrund der unausgeglichenen Drehung der drehbaren Antriebswellen sind während des Betriebs des An triebsstrangs der Fahrzeuge nicht wünschenswert.It is known that rotatable drive shafts and cardan shafts in Powertrain used in motor vehicles. Especially Ren is known that rotatable drive shafts are used for who the front wheels of front-wheel drive vehicles drive and that drive shafts for driving the rear-wheel drive systems can be used in vehicles with rear-wheel drive. The rotary motion of the rotatable drive shaft can cause it to a certain unbalanced rotation at certain turns rotational speeds are coming. Undesirable vibrations can result in an inauspicious in the rotatable drive shaft opposite rotation can be induced. This unwanted Vibrations often generate bending and twisting forces themselves inside the drive shaft during rotation. Bending or Twisting forces due to the unbalanced rotation of the rotatable drive shafts are during operation of the on drive train of the vehicles is not desirable.

Es ist die Verwendung von verschiedenen Drehschwingungsdämpfern und Massedämpfern zur Unterdrückung der unerwünschten Schwingun gen bekannt, die in der drehbaren Antriebswelle aufgrund der unausgeglichenen Drehung induziert werden. It is the use of various torsional vibration dampers and mass dampers to suppress unwanted vibration gene known in the rotatable drive shaft due to the unbalanced rotation can be induced.

Drehschwingungsdämpfer werden oft direkt auf der drehbaren An triebswelle installiert oder in diese eingefügt. Die Drehschwin gungsdämpfer sind so ausgelegt, daß sie eine vorgeschriebene Schwingungsfrequenz erzeugt, die an die dominierende Frequenz der erregten schädlichen Schwingungen angepaßt ist. Die Dreh schwingungsdämpfer verwandeln die Schwingungsenergie der dreh baren Antriebswelle durch Resonanz und absorbieren schließlich die Schwingungsenergie der drehbaren Antriebswelle. Kurz gesagt, die Drehschwingungsdämpfer eliminieren Schwingungen, die bei normalem Betrieb des Antriebsstrangs des Fahrzeuges in der dreh baren Antriebswelle induziert werden.Torsional vibration dampers are often directly on the rotatable drive shaft installed or inserted into this. The swivel dampers are designed so that they are a prescribed Vibration frequency generated that is at the dominant frequency is adapted to the excited harmful vibrations. The spin Vibration dampers transform the vibration energy of the rotation possible drive shaft through resonance and finally absorb the vibration energy of the rotatable drive shaft. In a nutshell, the torsional vibration dampers eliminate vibrations that occur at normal operation of the drive train of the vehicle in the rotary The drive shaft can be induced.

Es ist bekannt, daß die Auslegung von drehbaren Antriebswellen bei Frontantrieb von den durch den Motorraum gegebenen Ein schränkungen abhängt. Die Größe und die Auslegung der Dreh schwingungsdämpfer müssen daher im Einklang mit der Auslegung des Motorraumes und anderen räumlichen Einschränkungen des Fahr zeuges sein. Schließlich müssen die Drehschwingungsdämpfer in geeigneter Weise den spezifischen Oberschwingungsfrequenzbereich abdecken, der notwendig ist, um den unerwünschten Schwingungen der drehbaren Antriebswelle entgegenzuwirken.It is known that the design of rotatable drive shafts with front-wheel drive from the given by the engine compartment restrictions depends. The size and design of the shoot Vibration dampers must therefore be in accordance with the design the engine compartment and other spatial restrictions of driving be witness. Finally, the torsional vibration dampers must be in suitably the specific harmonic frequency range cover that is necessary to avoid the unwanted vibrations counteract the rotatable drive shaft.

Es ist wünschenswert, die Größe der Bestandteile des Antriebs strangs, einschließlich des Drehschwingungsdämpfers, zu verrin gern, gleichzeitig aber der erforderlichen Leistung und dem Drehmomentbereich zu genügen. Es ist daher wichtig, einen so kleinen Drehschwingungsdämpfer zu haben, wie dies praktisch erforderlich ist, wobei aber gleichzeitig der korrekte schwin gungstilgende Frequenzbereich gegeben ist.It is desirable the size of the components of the drive string, including the torsional vibration damper gladly, but at the same time the required performance and Torque range. It is important, therefore, to do so to have small torsional vibration dampers like this handy is required, but at the same time the correct swing frequency range.

US 5,056,763 offenbart einen Drehschwingungsdämpfer. Dieser Drehschwingungsdämpfer umfaßt ein Paar ringförmiger Befesti gungsglieder, die voneinander in einem vorbestimmten Abstand beabstandet sind. Der Drehschwingungsdämpfer wird auf die dreh bare Antriebswelle aufgebracht und von ihr gestützt. Ein Masse glied ist zwischen dem Paar ringförmiger Befestigungsglieder angeordnet. Ein Paar Verbindungsglieder wird bereitgestellt, um die Enden der Befestigungsglieder mit den Enden des Massegliedes zu verbinden. Es sind einzelne Metallklemmen erforderlich, die auf beiden Seiten und über die ringförmigen Befestigungsglieder hinzuzufügen sind, um den Drehschwingungsdämpfer an der dreh baren Antriebswelle zu befestigen. Die ringförmigen Befesti gungsglieder sind von dem Masseglied nicht nur in vertikaler, sondern auch in horizontaler Richtung beabstandet, wodurch die Gesamtgröße des Drehschwingungsdämpfers vergrößert wird.US 5,056,763 discloses a torsional vibration damper. This Torsional vibration damper includes a pair of annular fasteners supply members that are at a predetermined distance from each other are spaced. The torsional vibration damper is turned on the bare drive shaft applied and supported by it. A crowd link is between the pair of annular fasteners arranged. A pair of links are provided to the ends of the fastening links with the ends of the mass link connect to. Individual metal clamps are required on both sides and over the ring-shaped fastening elements are to be added to the torsional vibration damper on the rotary attachable drive shaft. The ring-shaped fasteners The limbs are not only vertical, but also spaced in the horizontal direction, making the Total size of the torsional vibration damper is increased.

Der Drehschwingungsdämpfer, wie beschrieben, ist besonders emp findlich hinsichtlich Temperaturveränderungen. Der Frequenz bereich des Dämpfers wird durch die Betriebstemperatur verän dert.The torsional vibration damper, as described, is particularly emp sensitive to changes in temperature. The frequency range of the damper is changed by the operating temperature different.

Ein Drehschwingungsdämpfer, der nicht entscheidend von Tempera turveränderungen beeinflußt wird, wäre für das ordentliche Ein stellen der Frequenz des Dämpfers für die jeweilige Anwendung günstig.A torsional vibration damper that is not critical of tempera would be influenced for the ordinary one set the frequency of the damper for the respective application Cheap.

Aus der DE 35 29 687 A1 ist ein Drehschwingungstilger für eine Antriebswelle bekannt, bei dem eine Befestigungsnabe und zwei zu dieser koaxiale ringzylindrische Drehmassen jeweils über die Umfangsspalte radial überbrückende Gummielemente verbunden sind, die stoffschlüssig an die Befestigungsnabe und die Drehmassen anschließen. Die Befestigungsnabe kann hierbei nur auf ein frei es Wellenende aufgesetzt werden oder sie muß axial in einen anzupassenden Wellenstrang eingesetzt werden.DE 35 29 687 A1 describes a torsional vibration damper for a Drive shaft known in which a mounting hub and two to this coaxial ring-cylindrical rotating masses each over the Circumferential gaps are connected radially bridging rubber elements, the cohesive to the mounting hub and the turning masses connect. The mounting hub can only be used for one it shaft end must be placed or it must be axially in one shaft assembly to be adapted.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwingungsdämpfer bereitzustellen, der in bestehenden An triebssträngen ohne größeren Anpassungsaufwand Verwendung finden kann. The present invention has for its object a Provide torsional vibration damper, which in existing An powertrains can be used without major adjustments can.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Drehschwingungsdämpfer zum Absorbieren von Schwingungen in einer drehbaren Antriebs welle bereitgestellt, wobei der Drehschwingungsdämpfer ein zy linderförmiges Masseglied umfaßt, das eine Innenoberfläche und eine Außenoberfläche aufweist. Der Dämpfer schließt auch eine Mehrzahl an länglichen Verbindungsgliedern ein, die sich radial nach innen von der Innenoberfläche des Massegliedes erstrecken, wodurch eine Mehrzahl an beabstandeten Befestigungsoberflächen definiert wird. Das zylinderförmige Masseglied ist auf die dreh bare Antriebswelle aufschiebbar, so daß jede der Mehrzahl an beabstandeten Befestigungsoberflächen die drehbare Antriebswelle berührt. Das Masseglied ist auch von der drehbaren Antriebswelle beabstandet und wird von den Verbindungsgliedern gestützt, um dem Masseglied zu ermöglichen, zu schwingen. Die Verbindungs glieder werden dadurch einer Druckverformung zwischen dem Masse glied und der drehbaren Antriebswelle ausgesetzt.According to the present invention, a torsional vibration damper for absorbing vibrations in a rotatable drive shaft provided, the torsional vibration damper a zy Linden-shaped mass member comprising an inner surface and has an outer surface. The damper also closes one A plurality of elongated links that are radial extend inward from the inner surface of the mass member, whereby a plurality of spaced mounting surfaces is defined. The cylindrical mass link is on the rotating bare drive shaft slidable, so that each of the plurality spaced mounting surfaces the rotatable drive shaft touched. The mass link is also from the rotatable drive shaft spaced and is supported by the links to to allow the mass link to swing. The connection this creates a pressure deformation between the mass link and exposed to the rotatable drive shaft.

Die vorliegende Erfindung stellt damit einen Drehschwingungs dämpfer bereit, der in seiner Konfiguration kompakt ist, wobei er gleichzeitig bei Drehung einen inhärenten harmonischen Be reich erzeugt, um die unerwünschten Schwingungen zu dämpfen, die durch die drehbare Antriebswelle erzeugt werden.The present invention thus provides a torsional vibration damper ready, which is compact in its configuration, whereby it also has an inherent harmonic loading when rotated richly generated to dampen the unwanted vibrations that generated by the rotatable drive shaft.

Die vorliegende Erfindung stellt zugleich einen Drehschwingungs dämpfer bereit, der Veränderungen beim harmonischen Frequenz bereich durch Hinzufügen oder Weglassen einer bestimmten vor bestimmten Anzahl von sich radial erstreckenden Verbindungsmit gliedern ermöglicht.The present invention also provides a torsional vibration damper ready of changes in harmonic frequency area by adding or deleting a specific one certain number of radially extending connections with structure.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Drehschwingungsdämpfer bereit, der an einer drehbaren Antriebswelle ohne Verwendung von äußeren Klemmen anbringbar ist.The present invention provides a torsional vibration damper ready to use on a rotatable drive shaft without using outer clamps can be attached.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin einen Drehschwin gungsdämpfer bereit, der Veränderungen bei dem Oberschwingungs frequenzbereich des Drehschwingungsdämpfers durch Modifizierun gen in der Seitenlänge der Verbindungsglieder ermöglicht.The present invention further provides a rotary swivel damper ready to accommodate changes in harmonics frequency range of the torsional vibration damper by modification allows in the side length of the connecting links.

Eine nützliche Auslegung besteht in der Bereitstellung eines Drehschwingungsdämpfers mit einer geraden Anzahl an Verbindungs gliedern.A useful interpretation is to provide one Torsional vibration damper with an even number of connections structure.

Eine bevorzugte Auslegung besteht in der Bereitstellung eines Drehschwingungsdämpfers einschließlich sich gleichmäßig erstrec kender Verbindungsglieder, die im allgemeinen eine rechteckige Form aufweisen und sich entlang 25-60% der Innenoberfläche des ringzylinderförmigen Massegliedes erstrecken.A preferred interpretation is to provide one Torsional vibration damper including evenly straining kender connecting links, which are generally rectangular Have shape and along 25-60% of the inner surface of the extend ring-cylindrical mass member.

Eine vorgeschlagene Auslegung besteht in der Bereitstellung eines Drehschwingungsdämpfers einschließlich sich regelmäßig erstreckender Verbindungsglieder, die im allgemeinen eine recht eckige Form aufweisen und sich entlang mindestens 45-60% der Innenoberfläche des ringzylinderförmigen Massegliedes erstrec ken.A proposed interpretation is the provision a torsional vibration damper including yourself regularly extending links, which are generally quite right have angular shape and extend along at least 45-60% of the The inner surface of the ring-cylindrical mass member is first ken.

Eine empfohlene Auslegung besteht in der Bereitstellung eines Drehschwingungsdämpfers, wobei die rechteckigen Verbindungs glieder gleichermaßen voneinander entlang der Innenoberfläche des ringzylinderförmigen Massegliedes beabstandet sind.A recommended interpretation is to provide one Torsional vibration damper, the rectangular connection links equally from each other along the inner surface of the ring-cylindrical mass member are spaced.

Eine vorteilhafte Auslegung besteht in der Bereitstellung eines Drehschwingungsdämpfers, wobei die Verbindungsglieder aus der integralen elastischen Materialbeschichtung gebildet werden, die die gesamten Innen- und Außenoberflächen des zylinderförmigen Massegliedes bedeckt.An advantageous interpretation consists in the provision of a Torsional vibration damper, the connecting links from the integral elastic material coating are formed which the entire inner and outer surfaces of the cylindrical Mass member covered.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Drehschwingungs dämpfer mit Verbindungsgliedern bereitgestellt, die eine Härte im Bereich von 30 bis 90 Shore A aufweisen. In a preferred embodiment, a torsional vibration Damper provided with links that have a hardness have in the range of 30 to 90 Shore A.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform wird ein Drehschwingungs dämpfer mit Verbindungsgliedern bereitgestellt, die eine Härte im Bereich von 40 bis 50 Shore A aufweisen.In an expedient embodiment, a torsional vibration Damper provided with links that have a hardness have in the range of 40 to 50 Shore A.

In einer empfohlenen Ausführungsform wird ein Drehschwingungs dämpfer bereitgestellt, wobei das Masseglied einen Einsatz dar stellt und in einem Stück mit den Verbindungsgliedern geformt wird.In a recommended embodiment, a torsional vibration damper provided, the mass link is an insert represents and molded in one piece with the connecting links becomes.

Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht in der Bereitstellung eines Drehschwingungsdämpfers und einer drehbaren Antriebswel lenkombination, wobei eine mitwirkend konfigurierte Rille auf der Antriebswelle bereitgestellt wird, um die Bewegung des Dreh schwingungsdämpfers zu stabilisieren.An advantageous embodiment consists in the provision a torsional vibration damper and a rotatable drive shaft steering combination, with a configured configured groove the drive shaft is provided to the movement of the rotation stabilize vibration damper.

Die oben genannten Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfin dung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Berücksichtigung der begleitenden Zeichnungen offenkundig.The above features and advantages of the present inven The following detailed description of a preferred embodiment of the invention taking into account of the accompanying drawings.

Fig. 1 ist eine Endansicht des Drehschwingungsdämpfers nach der vorliegenden Erfindung, die eine Konfiguration der Verbindungs glieder in einem zusammengedrückten Zustand darstellt; Fig. 1 is an end view of the torsional vibration damper according to the present invention, illustrating a configuration of the links in a compressed state;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des Drehschwingungsdämpfers nach der vorliegenden Erfindung entlang der Linien 2-2 von Fig. 1; Fig. 2 is a cross-sectional view of the torsional vibration damper according to the present invention along lines 2-2 of Fig. 1;

Fig. 3a ist eine teilweise segmentierte Seitenansicht eines alternativen Verbindungsgliedes nach der vorliegenden Erfindung; Figure 3a is a partially segmented side view of an alternative connector according to the present invention;

Fig. 3b ist eine teilweise segmentierte Seitenansicht eines anderen alternativen Verbindungsgliedes nach der vorliegenden Erfindung; Figure 3b is a partially segmented side view of another alternative connector according to the present invention;

Fig. 3c ist eine teilweise segmentierte Seitenansicht eines weiteren alternativen Verbindungsgliedes nach der vorliegenden Erfindung; FIG. 3c is a partially segmented side view of another alternative connecting member of the present invention;

Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform nach der vorliegen den Erfindung, die ein wiederum anderes Verbindungsglied zeigt; und Fig. 4 is an alternative embodiment according to the present invention, showing yet another connector; and

Fig. 5 ist eine teilweise segmentierte Ansicht einer alternati ven drehbaren Antriebswelle nach der vorliegenden Erfindung. Fig. 5 is a partially segmented view of an alternative rotatable drive shaft according to the present invention.

Fig. 6 ist eine teilweise segmentierte Querschnittsansicht des Drehschwingungsdämpfers nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 6 is a partially segmented, cross-sectional view of the dynamic damper according to the present invention;

Fig. 7 ist eine Endansicht eines alternativen Drehschwingungs dämpfers nach der vorliegenden Erfindung mit 14 Verbindungs gliedern; Fig. 7 is an end view of an alternative torsional vibration damper according to the present invention with 14 links;

Fig. 8 ist eine Endansicht eines anderen alternativen Dreh schwingungsdämpfers nach der vorliegenden Erfindung mit 12 Ver bindungsgliedern; Fig. 8 is an end view of another alternative torsional vibration damper according to the present invention with 12 Ver links;

Fig. 9 ist eine Endansicht eines wiederum anderen alternativen Drehschwingungsdämpfers nach der vorliegenden Erfindung mit 10 Verbindungsgliedern. Figure 9 is an end view of yet another alternative torsional vibration damper in accordance with the present invention having 10 links.

In Fig. 1 und 2 der Zeichnung wird im allgemeinen ein Dreh schwingungsdämpfer 10 nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Drehschwingungsdämpfer 10 schließt ein ringzylinderförmiges Masseglied 12 mit einer Außenoberfläche 14 und einer Innenober fläche 16 ein. Das ringzylinderförmige Masseglied 12 kann aus verschiedenen Metallen oder Legierungen oder anderen Materialien hergestellt werden, die eine ausreichende Dichte bereitstellen, um die erforderlichen Schwingungsfrequenzen für das Dämpfen der schädlichen Schwingungen der drehbaren Antriebswelle bereit zustellen. In Figs. 1 and 2 of the drawings there is shown generally a torsional vibration damper 10 according to the present invention. The torsional vibration damper 10 includes an annular cylindrical mass member 12 with an outer surface 14 and an inner surface 16 . The ring-shaped mass member 12 can be made of various metals or alloys or other materials that provide sufficient density to provide the necessary vibration frequencies to dampen the damaging vibrations of the rotatable drive shaft.

Das ringzylinderförmige Masseglied 12 der bevorzugten Ausfüh rungsform nach der vorliegenden Erfindung ist aus einem Kohlen stoffstahl mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt hergestellt.The ring-cylindrical mass member 12 of the preferred embodiment according to the present invention is made of a carbon steel having a low carbon content.

Der Drehschwingungsdämpfer ist mit einer Preßpassung direkt am den Außenumfang 17 der drehbaren Antriebswelle 18 festgelegt. Daher muß das Masseglied 12 mindestens einen Innenumfang auf weisen, der größer als der Umfang 17 der drehbaren Antriebswelle 18 ist, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt. In Fig. 1 wird eine Viel zahl von länglichen Verbindungsgliedern 20 gezeigt. Jedes läng liche Verbindungsglied 20 erstreckt sich radial nach innen von der Innenoberfläche 16 des Massegliedes 12 zur Mitteldrehachse 22 der drehbaren Antriebswelle 18 hin.The torsional vibration damper is fixed with an interference fit directly on the outer circumference 17 of the rotatable drive shaft 18 . Therefore, the mass member 12 must have at least one inner circumference that is larger than the circumference 17 of the rotatable drive shaft 18 , as shown in FIGS. 1 and 2. In Fig. 1, a lot of number of elongated links 20 is shown. Each elongated union member 20 extends radially inward from the inner surface 16 of the mass member 12 to the central axis of rotation 22 of the rotatable drive shaft 18 .

Die länglichen Verbindungsglieder 20 sind im allgemeinen von rechteckiger Form. Wie in Fig. 3a, 3b und 3c gezeigt können die länglichen Verbindungsglieder jedwede Form aufweisen, bei spielsweise eine Kegelstumpfform 23, eine verkehrte Kegelstumpf form 24, eine Kreisform 26 oder irgendeine andere Form, die eine Verbindungsoberfläche zwischen der drehbaren Antriebswelle 18 und den länglichen Verbindungsgliedern 20 bereitstellt. In Fig. 1 weist ein längliches Verbindungsglied 20 eine Befestigungs oberfläche 28 auf, die der Mitteldrehachse 22 der drehbaren Antriebswelle 18 gegenübersteht. Jede Befestigungsoberfläche 28 ist so angepaßt, daß sie direkt die drehbare Antriebswelle 18 berührt. Auf diese Weise ist das Masseglied 12 von der drehbaren Antriebswelle 18 beabstandet, wenn installiert, und wird auch von der Mehrzahl der Verbindungsglieder 20 durch die Berührung mit der Mehrzahl der im Eingriff befindlichen Befestigungsober flächen 28 gestützt.The elongated links 20 are generally rectangular in shape. As shown 3b and 3c in Fig. 3a, the elongated connecting elements may have any shape in play as a truncated cone 23, an inverted truncated cone shape 24, a circular shape 26, or any other shape that a connecting surface between the rotatable drive shaft 18 and the elongated connecting members 20 provides. In Fig. 1, an elongated connector 20 has a mounting surface 28 which faces the central axis of rotation 22 of the rotatable drive shaft 18 . Each mounting surface 28 is adapted to directly contact the rotatable drive shaft 18 . In this way, the mass member 12 is spaced from the rotatable drive shaft 18 when installed, and is also supported by the plurality of links 20 by contact with the majority of the mating surfaces 28 mounting.

Die länglichen Verbindungsglieder 20 sind gleichmäßig entlang des Umfangs der Innenoberfläche der ringzylinderförmigen Masse beabstandet. Jedes längliche Verbindungsglied 20 ist aus einem elastomeren Material hergestellt, das imstande ist, Druckkräfte von verschiedener Größe zu absorbieren. Das ringzylinderförmige Masseglied 12 kann mit einem elastomeren Material wie Naturgummi oder einer Naturgummimischung mit Styrolbutadiengummi (SBR) beschichtet sein und die länglichen Verbindungsglieder 20 können mit der Beschichtung und dem zylinderförmigen Masseglied 12 integral verbunden sein. Das ringzylinderförmige Masseglied 12 kann auch ein während des Formverfahrens geformter Einsatz sein, so daß die Beschichtungs- und Verbindungsglieder integral mit dem zylinderförmigen Masseglied 12 verbunden sind.The elongated links 20 are evenly spaced along the circumference of the inner surface of the annular cylindrical mass. Each elongated link 20 is made of an elastomeric material capable of absorbing compressive forces of various sizes. The ring-shaped mass member 12 may be coated with an elastomeric material such as natural rubber or a natural rubber mixture with styrene-butadiene rubber (SBR) and the elongated connecting members 20 may be integrally connected to the coating and the cylindrical mass member 12 . The ring-shaped mass member 12 can also be an insert molded during the molding process so that the coating and connecting members are integrally connected to the cylindrical mass member 12 .

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die drehbare Antriebswelle 18 einen etwas größeren Umfang auf als der Kreis 30, der von den Befestigungsoberflächen 28 vor dem Einfügen des Dämpfers 10 auf die Antriebswelle 18 definiert wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Verbindungsglieder in einem zusammengedrückten Zustand dargestellt, wobei der Kreis 30 vor dem Einfügen phantomartig dargestellt ist. Der Unterschied beim Radius A des Kreises 30 zum Radius B der Welle 18 beträgt ungefähr 0,75 mm. Ein bevor zugter Bereich von 0,25 bis 2,0 mm Preßsitz ist notwendig, um den richtigen Sitz für den Dämpfer 10 auf der Welle 18 zu erhal ten. Die Befestigungsoberflächen 28 berühren direkt die drehbare Antriebswelle 18 und greifen an ihr mit einer Preßpassung an, so daß der Drehschwingungsdämpfer 10 entsprechend mit der drehbaren Antriebswelle ohne Verwendung von Klemmen verbunden ist. Das ist besonders bei der Herstellung und dem Zusammenbau nützlich und stellt eine entscheidende Kostenersparnis dar.As shown in FIG. 1, the rotatable drive shaft 18 has a slightly larger circumference than the circle 30 , which is defined by the fastening surfaces 28 before the damper 10 is inserted on the drive shaft 18 . As shown in FIG. 1, the connecting links are shown in a compressed state, the circle 30 being shown in phantom form before the insertion. The difference in the radius A of the circle 30 to the radius B of the shaft 18 is approximately 0.75 mm. A preferred range of 0.25 to 2.0 mm press fit is necessary in order to obtain the correct fit for the damper 10 on the shaft 18. The fastening surfaces 28 directly touch the rotatable drive shaft 18 and engage it with an interference fit , so that the torsional vibration damper 10 is correspondingly connected to the rotatable drive shaft without using clamps. This is particularly useful in the manufacture and assembly and represents a decisive cost saving.

Die Preßpassungs- oder die Preßsitzbeziehung der Befestigungs oberflächen 28 und Verbindungsglieder 20 kann durch die Verwen dung von breiteren oder dünneren Befestigungsoberflächen und längeren Verbindungsgliedern variiert werden. Im besonderen kann jedes Verbindungsglied 20 in einer Richtung zur Mitteldrehachse 22 verlängert werden, wodurch der Kreis 30 des Drehschwingungs dämpfers kleiner und die Preßpassungsverbindung zwischen der drehbaren Antriebswelle 18 und dem Drehschwingungsdämpfer 10 enger wird. Der spezifische Frequenzbereich, der für den Dreh schwingungsdämpfer der vorliegenden Erfindung erreicht werden muß, ist so einzustellen, daß er der spezifischen Frequenz des drehbaren Antriebswellenbausatzes entspricht. Zum Beispiel wird nach einer technischen Auslegung für eine drehbare Antriebswelle mit einem Außenradius von 14 mm und einer Länge von 540 mm ein Drehschwingungsdämpfer mit einem zylinderförmigen Masseglied mit einem Innenradius von 15 mm und einem Außenradius von 17 mm berücksichtigt.The interference fit or press fit relationship of the mounting surfaces 28 and links 20 can be varied by using wider or thinner mounting surfaces and longer links. In particular, each link 20 can be extended in a direction to the central axis of rotation 22 , whereby the circle 30 of the torsional vibration damper is smaller and the interference fit connection between the rotatable drive shaft 18 and the torsional vibration damper 10 is narrower. The specific frequency range that must be achieved for the torsional vibration damper of the present invention is to be set so that it corresponds to the specific frequency of the rotatable drive shaft assembly. For example, according to a technical design for a rotatable drive shaft with an outer radius of 14 mm and a length of 540 mm, a torsional vibration damper with a cylindrical mass member with an inner radius of 15 mm and an outer radius of 17 mm is taken into account.

Die oben angeführte Spezifikation ist nur ein Beispiel für die entsprechende Beziehung zwischen einem Drehschwingungsdämpfer und einer drehbaren Antriebswelle und es sind viele Kombinatio nen von Drehschwingungsdämpfer und drehbaren Antriebswellen möglich. Die Größe der verwendeten Gleichlaufdrehgelenke hat auch einen Einfluß auf die Größe des Dämpfers 10 und seines Massegliedes 12, welche entsprechend variieren. Es sollte ange merkt werden, daß die vorliegende Erfindung Veränderungen bei dem Frequenzbereich des Drehschwingungsdämpfers 10 nicht nur durch Veränderungen bei der Größe und dem Gewicht des Masseglie des 12 ermöglicht, sondern auch durch Veränderungen bei der Härte und Zusammensetzung des Gummis, der Anzahl der Verbin dungsglieder 20, die auf der Innenoberfläche 16 des Massegliedes 12 angeordnet sind, der Seitenlänge der Verbindungsglieder 20 und der Breite der Befestigungsoberfläche 28. Das ermöglicht eine größere Verwendung der Drehschwingungsdämpfer nach der vorliegenden Erfindung in vielen verschiedenen Anwendungen von drehbaren Antriebswellen, ohne entscheidende Veränderungen beim Herstellungsverfahren des Drehschwingungsdämpfers.The above specification is only one example of the relationship between a torsional vibration damper and a rotatable drive shaft, and many combinations of torsional vibration damper and rotatable drive shafts are possible. The size of the constant velocity joints used also has an influence on the size of the damper 10 and its mass member 12 , which vary accordingly. It should be noted that the present invention enables changes in the frequency range of the torsional vibration damper 10 not only by changes in the size and weight of the mass member 12 , but also by changes in the hardness and composition of the rubber, the number of links 20 , which are arranged on the inner surface 16 of the mass link 12 , the side length of the connecting links 20 and the width of the fastening surface 28 . This enables greater use of the torsional vibration damper according to the present invention in many different applications of rotatable drive shafts without significant changes in the manufacturing method of the torsional vibration damper.

Fig. 7 zeigt einen alternativen Drehschwingungsdämpfer 50 nach der vorliegenden Erfindung. Der Drehschwingungsdämpfer 50 ist mit 14 Verbindungsgliedern 52 dargestellt. Fig. 8 zeigt einen wiederum anderen alternativen Drehschwingungsdämpfer 54 nach der vorliegenden Erfindung mit 12 Verbindungsgliedern 56. Fig. 9 zeigt einen weiteren, alternativen Dämpfer 58 nach der vorlie genden Erfindung mit 10 Verbindungsgliedern 60. Eine gerade Anzahl an Verbindungsgliedern wird für den Drehschwingungsdämp fer nach der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Eine gerade An zahl an Verbindungsgliedern ermöglicht die Anordnung der Verbin dungsglieder entlang des Innenumfangs 16 des Massegliedes 12, so daß es immer gegenüberliegende Paare an Verbindungsgliedern gibt. Unter Bezugnahme auf Fig. 9 ist zum Beispiel das Verbin dungsglied 62 direkt gegenüber dem Verbindungsglied 64 entlang des Innenumfangs des Massegliedes 12 angeordnet. Dies ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der Schwingungskräfte auf das Masseglied 12. Fig. 7 shows an alternative torsional vibration damper 50 according to the present invention. The torsional vibration damper 50 is shown with 14 connecting links 52 . Fig. 8 shows a still other alternative torsional vibration damper 54 according to the present invention with 12 connection members 56. Fig. 9 shows another, alternative damper 58 according to the vorlie invention with 10 links 60th An even number of links is preferred for the torsional vibration damper according to the present invention. An even number of connectors allows the arrangement of the connec tion members along the inner circumference 16 of the mass member 12 , so that there are always opposite pairs of connectors. For example, referring to FIG. 9, the connector 62 is disposed directly opposite the connector 64 along the inner periphery of the mass member 12 . This enables a more even distribution of the vibrational forces to the mass member 12 .

Wie beschrieben, werden die Verbindungsglieder 20 nach der vor liegenden Erfindung aus einem natürlichen Gummi oder einer Mi schung aus natürlichem Gummi mit Styrolbutadiengummi her gestellt. Es versteht sich, daß andere Materialien verwendet werden können. Das Material, das dazu verwendet wird, die Ver bindungsglieder zu erzeugen, sollte eine Härte im Bereich von 30 bis 90 Shore A und insbesondere in einem Bereich von 40 bis 50 Shore A aufweisen. Diese Härte schafft die erforderliche Struk tur und Elastizität, die für den Dämpfer benötigt wird, um die gewünschten Frequenzbereiche bereitzustellen. Vorzugsweise er strecken sich die Verbindungsglieder entlang mindestens 25% der Innenoberfläche des ringzylinderförmigen Massegliedes. In einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Verbindungs glieder in einem Bereich von 45 bis 60% der Innenoberfläche des zylinderförmigen Massegliedes.As described, the links 20 are made according to the prior invention from a natural rubber or a mixture of natural rubber with styrene butadiene rubber. It is understood that other materials can be used. The material used to produce the connecting links should have a hardness in the range from 30 to 90 Shore A and in particular in a range from 40 to 50 Shore A. This hardness creates the structure and elasticity required for the damper to provide the desired frequency ranges. Preferably, the connecting members extend along at least 25% of the inner surface of the ring-cylindrical mass member. In a preferred embodiment, the connecting members extend in a range from 45 to 60% of the inner surface of the cylindrical mass member.

Im Einsatz werden, wenn sich die drehbare Antriebswelle 18 der vorliegenden Erfindung dreht, unerwünschte radiale Schwingungen oder Biegebewegungen in der drehbaren Antriebswelle erzeugt. Das Masseglied 12 eines Drehschwingungsdämpfers 10 schwingt durch die Drehung der drehbaren Antriebswelle 18 mit. Die innere Fre quenz des Massegliedes 12 wird auf die Frequenzen der un erwünschten Schwingungen eingestellt, und die Einstellung der inneren Frequenz wird durchgeführt. In use, when the rotatable drive shaft 18 of the present invention rotates, undesirable radial vibrations or bending movements are generated in the rotatable drive shaft. The mass member 12 of a torsional vibration damper 10 oscillates with the rotation of the rotatable drive shaft 18 . The inner frequency of the mass member 12 is set to the frequencies of the undesirable vibrations, and the setting of the inner frequency is carried out.

Die Frequenz f wird gemäß der folgenden Formel eingestellt:
The frequency f is set according to the following formula:

In der oben genannten Formel entspricht C der Steifigkeit des Verbindungsgliedes 20, gemessen in Newton pro Metern (N/m) und m ist die Masse des Massegliedes 12, gemessen in kg.In the above formula, C corresponds to the stiffness of the connecting member 20 , measured in Newtons per meter (N / m), and m is the mass of the mass member 12 , measured in kg.

Der Drehschwingungsdämpfer 10 nach der vorliegenden Erfindung stellt hervorragende Ergebnisse bezüglich der Temperaturempfind lichkeit im Vergleich zu Dämpfern nach dem Stand der Technik dar, weil der Drehschwingungsdämpfer 10 nicht stark von Tempera turveränderungen beeinflußt wird. Die verlängerte Verbindung des Verbindungsgliedes 20 auf der Welle 18 verringert die Tempera turempfindlichkeit des Drehschwingungsdämpfers nach der vorlie genden Erfindung. Ein Unterschied von weniger als 100 Hz ist bei Temperaturveränderungen von 50 bis 150°F bei den meisten Anwen dungen wünschenswert. Der Drehschwingungsdämpfer nach der vor liegenden Erfindung verändert sich um weniger als 41 Hz in dem Temperaturbereich von 50 bis 150°F.The torsional vibration damper 10 according to the present invention provides excellent results in terms of temperature sensitivity compared to prior art dampers because the torsional vibration damper 10 is not greatly affected by temperature changes. The extended connection of the connecting member 20 on the shaft 18 reduces the temperature sensitivity of the torsional vibration damper according to the vorlie invention. A difference of less than 100 Hz is desirable for temperature changes from 50 to 150 ° F in most applications. The torsional vibration damper according to the prior invention changes by less than 41 Hz in the temperature range from 50 to 150 ° F.

Fig. 4 stellt eine alternative Konfiguration der Verbindungs glieder 40 und 42 dar. Die Verbindungsglieder 40 weisen eine etwas geringere Höhe auf als die Verbindungsglieder 42. Diese Konfiguration stellt eine alternative Auslegung bereit, die ein anderes System zur Veränderung der Frequenz des Dämpfers schafft. Fig. 4 shows an alternative configuration of the connecting members 40 and 42. The connecting members 40 have a slightly lower height than the connecting members 42nd This configuration provides an alternative design that creates a different system for changing the frequency of the damper.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird die Bereitstellung einer Rille 32 auf der drehbaren Antriebswelle 18 berücksichtigt, die der ungefähren Länge L des Drehschwingungsdämpfers 10 (in Phantom form dargestellt) entspricht. Der Drehschwingungsdämpfer 10 wird auf die drehbare Antriebswelle 18 aufgebracht, bis der Dreh schwingungsdämpfer 10 satt innerhalb der Rille 32 anliegt und die Befestigungsoberflächen 28 der länglichen Verbindungsglieder 20 die Außenumfangsoberfläche 34 der Rille 30 der drehbaren Antriebswelle berührt, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt.Referring to FIG. 5, the provision of a groove 32 is taken into account on the rotatable drive shaft 18, 10 (shown in phantom form) corresponds to the approximate length L of the torsional vibration damper. The dynamic damper 10 is applied to the rotatable drive shaft 18, fed to the dynamic damper 10 is applied within the groove 32 and the mounting surfaces 28 of the elongated connecting members 20, the outer peripheral surface 34 of the groove contacts 30 of the rotatable drive shaft as shown in Fig. 1 and 2..

Claims

1. torsional vibration damper for absorbing vibrations in a rotatable drive shaft, the torsional vibration damper comprising:
a ring-cylindrical mass member with an inner surface and an outer surface; and
a plurality of elongate links made of an elastic material and fixedly connected to the mass link, each link extending radially inward from the inner surface of the mass link, thereby defining a plurality of spaced apart mounting surfaces,
wherein the mass member with the connecting members can be slid onto the drive shaft so that each of the fastening surfaces contacts the drive shaft and the connecting members are under radial pressure deformation, the mass member being spaced from the drive shaft and being supported by the connecting members.

2. torsional vibration damper according to claim 1, the links being generally a fair one have angular cross-sectional shape and run along at least extend at least 25% of the inner surface of the mass member.

3. torsional vibration damper according to one of claims 1 or 2, with the connecting links in a range of 25% extend to 60% of the inner surface of the mass member.

4. torsional vibration damper according to one of claims 1 to 3, the connecting links be evenly spaced apart are spaced.

5. torsional vibration damper according to one of claims 1 to 4 with an even number of links.

6. torsional vibration damper according to one of claims 1 to 5, wherein the ground link inte with the connecting links grail shaped part.

7. torsional vibration damper according to one of claims 1 to 6, the elastic material being a rubber.

8. torsional vibration damper according to one of claims 1 to 7, the mounting surfaces being evenly spaced from each other are spaced.

9. torsional vibration damper according to one of claims 1 to 8, the connecting links having a hardness in a range from 30 to 90 Shore A.

10. torsional vibration damper according to claim 9, the connecting links having a hardness in a range from 40 to 50 Shore A.