DE2301102C3 - Anordnung eines Drehschwingungsdämpfers zur Unterdrückung von Schwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
Anordnung eines Drehschwingungsdämpfers zur Unterdrückung von Schwingungen im Antriebsstrang eines KraftfahrzeugsInfo
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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.
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 (1)
- 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.10
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