DE2301102C3

DE2301102C3 - Anordnung eines Drehschwingungsdämpfers zur Unterdrückung von Schwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE2301102C3
Application number: DE2301102A
Authority: DE
Inventors: Teisuke Horio; Masashi Matsui
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1972-01-10
Filing date: 1973-01-10
Publication date: 1979-02-22
Also published as: JPS4882624U; JPS5144255Y2; AU443695B2; FR2167812A5; DE2301102A1; CA980818A; US3848694A; AU4976072A; DE2301102B2; GB1370582A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung eines Drehschwingungsdämpfers zur Unterdrückung von Schwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus der DE-AS 1109 041 sowie aus der US-PS 28 78 689 ist es bereits bekannt, solche Drehschwingungsdämpfer zur Unterdrückung von Schwingungen im Antrie'üsstrang eines Kraftfahrzeugs, die im wesentlichen aus einer einem elastischen Glied und einem das elastische Glied umschließenden ringförmigen Trägheitskörper gebildeten Einheit bestehen, jeweils auf der vom Motor und dem Wechselgetriebe ausgehenden Antriebswelle anzuordnen. Die Anordnung des Drehschwingungsdämpfers an dieser Stelle vermag jedoch nur die Drehschwingungen im Bereich der Antriebswelle des Antriebsslranges, nicht jedoch die an anderer Stelle dieses Antriebsstranges entstehenden Drehschwingungen zu dämpfen, die erheblich größere Werte annehmen und in ihrer Störwirkung noch viel problematischer und lästiger sein können. In der Regel ist der Drehschwingungsdämpfer auf der Rückseite eines Flansches befestigt. Aus dem DE-Gbm 19 11 301 ist unter anderem ein Drehschwingungsdämpfer bekannt, der durch seine Ausbildung ein formschlüssiges Ansetzen an die Flanschrückseite erlaubt.

Untersuchungen haben ergeben, daß die Drehschwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ihr Maximum im Bereich des vorderen Endes der Ritzelwelle des Hinterachsgetriebes bzw. des an diesem vorderen Ende der Ritzelwelle angeordneten Flansches erreichen.

Dazu ist in der DE-OS 22 54 612 vorgeschlagen worden, den Drehschwingungsdämpfer zwischen der Kardanwelle und der letzten Antriebseinheit anzuordnen, um die von diesem Bereich des Kraftfahrzeug-Antriebsstranges ausgehenden Störschwingungen zu unterdrücken. Bei diesem Drehschwingungsdämpfer ist jedoch die Trägheitsmasse so weit von der Zentralachse des Antriebsstranges entfernt, daß sich schon bei gerinsten Massenverlagerungen erhebliche Unwucht bilden können, die unruhigen Lauf und damit wiederum Störschwingungen erzeugen. Die Gefahr einer solchen Massenverlagening ist insbesondere durch das Kardangelenk vor der let/ten Antriebseinheit gegeben.

Aufgabe uei Erfindung ist es deshalb, die im

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⁶⁰ Oberbegriff des Patentanspruchs angegebene Anordnung eines Drehschwingungsdämpfers so zu treffen, daß die vom Antriebsstrang her kommenden Störschwingungen möglichst vollständig unterdrückt werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Anspruchsteil gelöst

Mit der erfindungsgemäßen zentralachsennahen Anordnung des Drehschwingungsdämpfers in einer ringförmigen Ausnehmung im Flansch der Ritzelwelle des Achsgetriebes wird eine Massenverlagerung in den Bereich des äußeren Umfangs des Flansches und damit das Auftreten von Störschwingungen verhindert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Antriebsstranges für ein Kraftfahrzeug, aus der die Anordnung des Drehschwingungsdämpfers ersichtlich ist;

F i g. 2 im Schnitt eine vergrößerte Teilansicht des im Flansch der Ritzelwelle angeordneten Drehschwingungsdämpfers; und

Fig.3 ein Diagramm, das den Geräuschpegel im Inneren eines Kraftfahrzeugs während der Beschleunigung aufzeigt

Bei der in F i g. 1 gezeigten schematischen Darstellung eines Antriebsstranges für ein Kraftfahrzeug ist ein Verbrennungsmotor 10 kraftschlüssig mit einem Schaltgetriebe 12 verbunden. Das Schaltgetriebe 12 weist, wie üblich, eine Ausgangswelle 12a auf, die in bekannter Weise mit einem Kardangelenk 14 verbunden ist. Eine Antriebswelle 16 erstreckt sich vom Kardangelenk 14 bis zu einem zweiten Kardangelenk 18, das seinerseits über einen Drehschwingungsdämpfer 20 mit einem Hinterachsgetriebe 22 verbunden ist, das Kraft über die Achsen (nicht gezeigt) auf das Antriebsräderpaar (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs überträgt

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß das zweite Kardangelenk 18 einen Flansch 24 aufweist, der durch eine Vielzahl vcn Bolzen 28, fest mit dem auf der Ritzelwelle des Hiiiterachsgetriebes 22 angeordneten Gegenflansch 26 verbunden ist. Dieser Gegenflansch 26 bildet einen Teil des Hinterachsgetriebes 22 und weist zahlreiche Nuten 30 auf, in die ein formschlüssiger genuteter Teil einer Hinterachsgetriebe-Ritzelwelle 32, die einen Teil des Hinterachsgetriebes bildet, eingepaßt ist. Die Ritzelwelle 32 ist mit dem Gegenflansch 26 durch die Ritzelmutter 34 verbunden. Mit dem Bezugszeichen 36 ist ein Hinterachsgetriebegehäuse bezeichnet, das einen Teil des Hinterachsgetriebegehäuses bezeichnet, das einen Teil des Hinterachsgetriebes 22 gemäß F i g. 1 bildet. Das Hinterachsgetriebegehäuse 36 weist einen Hohlraum 38 auf, in welchen ein Drucklager 40 eingesetzt ist, durch das sich die Hinterachsgetriebe-Ritzelwelle 32 in axialer Richtung erstreckt. Das Hinterachsgetriebegehäuse 36 weist zudem noch eine Bohrung 42 auf, in die ein Olabdichlring 44 eingesetzt ist, der ein Durchsickern von Schmieröl aus dem Hohlraum 38 des Hinterachsgetriebegehäuses 36 verhindern soll. Der Ölabdichtring 44 ist von U- oder becherförmigem Profilquerschnitt, wie aus F i g. 2 hervorgeht, und weist eine innere Umfangsfläche (nicht bezeichnet) auf, die die äußere Umfangsfläche (nicht bezeichnet) eines zylindrischen Teils 26a des Gegenflansches 26 abdichtend umschließt. Weitere Einzelheiten anderer Komponenten des Hinterachsgetriebes sind unwesentlich und zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich; daher wird im folgenden auf eine weitere Beschreibung des Hinterachsgetriebes verzichtet.

Der Gegenflansch 26 weist eine axial gerichtete

Ringschulter 26i>und eine radial gerichtete Ringschulter 26c auf, auf die ein ringförmiger Trägheitskörper 46 unter Zwischenschaltung eines elastischen Gliedes 4S aus Gummi oder aus einem gummiähnlichen elastischen Material aufgesetzt ist, wobei dieses elastische Glied auf der einen Seite vom ringförmigen Trägheitskörper 46 eingefaßt und mit diesem verbunden ist, während es auf der anderen Seite von den Schultern 26b und 26c eingefaßt und mit diesen verbunden ist Der ringförmige Trägheitskörper 46 und das elastische Glied 48 ergeben zusammen den in F i g. 1 gezeigten Drehschwingungsdämpfer 20. Das elastische Glied 4β weist einen L-förmigen Profilquerschnitt auf und besteht aus einem axial gerichteten ringförmigen Abschnitt 48a, der zwischen der axial gerichteten Ringschulter 46£> des Gegenflansches 26 und der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Trägheitskörpers 46 liegt und aus einem radial gerichteten Abschnitt 48Λ, der zwischen der radial gerichteten Ringschulter 26c des Gegenfhnsches 26 und der dieser zugeordneten Stirnfläche des ringförmigen Trägheitskörpers 46 liegt Das elastische Glied 48 wird zwischen der axial gerichteten Ringschulter 26i> des Gegenflansches 26 und dem ringförmigen Trägheitskörper 46 durch die Kräfte festgehalten, die aus der Kompression des elastischen Glieds 48 resultieren. Es wäre ohne weiteres möglich, das elastische Glied 48 entweder mit dem Gegenflansch 26 oder mit dem ringförmigen Trägheitskörper 46 oder auch mit beiden zuverbinden.

Aus diversen Untersuchungen hat sich ergeben, daß bei einem Antriebsstrang der beschriebenen Art tiie für die Vibrationsdämpfung kritische Position dicht bei der Verbindung von Antriebswelle und Hinterachsgetriebe liegt

Die Resonanzschwingungen im Antriebszug werden wirksam mittels dem zwischen dem Gelenkflansch der Antriebswelle und dem Hinterachsgetriebe angeordneten Drehschwingungsdämpfers reduziert, wobei die Übertragung von Drehschwingungen und Vibrationsgeräuschen ins Innere des Kraftfahrzeugs verhindert wird. Dies wird ersichtlich aus dem Diagramm in Fig. 3, das den Geräuschpegel im Inneren eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Motordrehzahl veranschaulicht Die erwähnten Resultate ergaben sich bei Versuchen mit einem Kraftfahrzeug, das mit einem wassergekühlten 1200cm³-Motor ausgestattet war, der ein Verdichtungsverhältnis von 9,0 aufwies und eine Leistung von 68 Ps bei 6000 U/min sowie ein maximales Drehmoment von 9,7 kg · m bei einer Drehgeschwindigkeit von 3600 U/min entwickelte, wobei ein Drehschwingungsdämpfer, der ein Gewicht von 450 g, ein Trägheitsmoment von 0,004 kg-cm-see² und eine auf 590 Hz abgestimmte Frequenz hatte, in einer Ausnehmung im Flasch 26 der Ritzelwelle 32 angeordnet war. In F i g. 3 zeigt die Kurve A das im Innern der Kraftfahrzeugs gemessene Geräusch des Hinterachsgetriebes, das entstand, als der Drehschwingungsdämpfer nicht verwendet wurde, während die Kurve B das Geräuschdes Hinterachsgetriebes im Innern des Kraftfahrzeugs aufzeigt als der Drehschwingungsdämpfer im erfindungsgemäßen Sinn angeordnet war. Wie aus der Kurve A ersichtlich, steigt das Geräusch des Hinterachsgetriebes insbesondere bei Motordrehzahlen zwischen 3600 U/min bis etwa 4000 U/min über den durch Linie C dargestellten zulässigen Wert an, wenn der Antriebsstrang keinen Drehschwingungsdämpfer aufweist. Ist jedoch im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs ein Drehschwingungsdämpfer an der erfindungsgemäßen Stelle angeordnet, so liegt der Pegel des Hinterachsgetriebegeräusches sogar unter dem zulässigen Wert, wie aus der Kurve B in F i g. 3 erkennbar ist.
Es ist erkennbar, daß die Anordnung des Drehschwingungsdämpfers an der durch die Erfindung bestimmten Stelle erheblich dazu beiträgt, Drehschwingungen oder Vibrationsgeräusche, die ins Innere des Kraftfahrzeugs übertragen werden, zu reduzieren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Anordnung eines Drehschwingungsdämpfers zur Unterdrückung von Schwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, bei welchem über eine Kardanwelle die im Hinterachsgetriebegehäuse gelagerte Ritzelweile mittels einer Flanschverbindung angetrieben wird, wobei der Antriebsstrang einen Drehschwingungsdämpfer aufweist, der aus einer aus einem elastischen Glied und einem das elastische Glied umschließenden ringförmigen Trägheitskörper gebildeten Einheit besteht, die in eine ringförmige Ausnehmung in einem mit dem Wellenstrang verbundenen Flansch eingepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Drehschwingungsdämpfer (20) aufnenmende ringförmige Ausnehmung (Ringschulter 26f> und 26c,) im Gegenflansch (26) der Ritzelwelle (32) des Achsgetriebes vorgesehen ist.

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