DE2508212C3 - Einrichtung zur Schwingungsdämpfung im Antriebsstrang von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schwingungsdämpfung im Antriebsstrang von Fahrzeugen mit Hilfe eines Schwingungstilgers, dessen schwingende Masse als ein Ringkörper ausgebildet ist und mittels eines elastischen Körpers aus Gummi oder einem technisch gleichwertigen Stoff mit einem treibenden

Teil des Antriebsstrangs verbunden ist.

Bekannte Einrichtungen der vorstehenden Art sind etwa nach Art bekannter Hülsenfedern aufgebaut, d, h, es ist ein kreisringförmiger Gummikörper zwischen Zylinderflächen eines äußeren und eines inneren starren Teils bzw, zwischen achsnormalen Flächen zweier starrer Scheibenteile angeordnet, wobei einer der starren Teile die Tiigermasse bildet. Bei derartigen Einrichtungen wird der elastische Körper durchweg auf ίο Scherung beansprucht. Sie dienen zur Tilgung der Drehschwingungen eines Antriebsstrangs. Die ebenfalls auftretenden Biegeschwingungen können durch sie nicht beeinflußt werden. Im Gegenteil veranlassen diese Biegeschwingungen den Tilger u. U. zu einem exzentrisehen Lauf.

Bei dem erwähnten Antriebsstrang von Fahrzeugen treten aber stets Biegeschwingungen auf. Mit der Erfindung wird nun angestrebt, auch diese Biegeschwingungen entsprechend zu dämpfen, was bisher durch

entsprechende Abstützung der erzeugenden Aggregate bzw. Zwischenlagerungen der Gelenkwelle erfolgte.

Bei derartigen Tilgern kann die Tilgermasse ein bestimmtes Maß nicht unterschreiten, weil sonst der Tilger überhaupt nicht anspricht. Ferner ist in der Praxis

die Größe der Tilgermasse auch nach oben begrenzt. Innerhalb dieser Grenzen liegt die Variationsmöglichkeit im wesentlichen nur in der Gummihärte. Auch dabei ist aber zu beachten, daß diese ebenfalls nach unten begrenzt ist, da sonst der Gummi nicht mehr imstande

ist, die eventuell exzentrisch laufende Tilgermasse entgegen der Fliehkraft wieder in ihre Ausgangslage zurückzuholen.

Die Erfindung hat nun den allgemeinen Gedanken zum Inhalt, einen Tilger auf die verschiedenen Frequenzen verschiedener Schwingungsarten abzustimmen und sie schlägt im einzelnen vor, daß der Tilger sowohl zur Tilgung der Torsionsschwingungen des Antriebsstrangs als auch der Biegeschwingungen einer Gelenkwelle dient und daß der elastische Körper in radialer Richtung einerseits von einer Zylinderfläche und andererseits von einer Polygonfläche begrenzt ist.

Die vorgeschlagene Formgebung ergibt im elastischen Körper verschiedene Beanspruchsarten.

Nun ist die Abweichung von der eingangs erläuterten

45· reinen Kreisform nicht unbekannt. So zeigt z.B. die DT-PS 7 10 556 einen Schwingungsdämpfer mit radialen Armen bzw. radialen Flächen im Gummikörper. Dabei handelt es sich aber um einen reinen Drehschwingungsdämpfer, bei dem der Gummikörper auf Druck bzw. bei haftender Ausführung auf Druck/Zug beansprucht wird. Ebenso zeigt die DT-OS 16 25 732 die Abweichung von der Kreisform und auch kombinierte Beanspruchungen im Gummikörper. Jedoch handelt es sich dort um eine elastische Kupplung, d. h. das Drehmoment wird über den elastischen Körper übertragen, was im Gegensatz zum Tilger steht. Dasselbe gilt sinngemäß für die elastischen Kupplungen nach der FR-PS 6 70 010 und der DT-OS 15 75 964, bei denen außerdem die Abweichung von der Kreisform auf beiden Seiten liegt.

Die Erfindung bevorzugt eine Lösung, wonach der elastische Körper in Form von drei kreissegmentförmigen Abschnitten zwischen dem zylindrischen Innenumfang der Tilgermasse und einem achsparallel abgebogenen Rand eines dreieckförmigen Tragflansches angeordnet ist. Hierbei wird dann weiter vorgeschlagen, daß im elastischen Körper zwischen den Spitzen des Tragkörpers und der Tilgermasse schlitzförmige Aus-

nehmungen angeordnet sind, die in Umfangsrichtung verlaufen.

Durch die Länge der Schlitze kann man die Frequenzlage des Tilgers beeinflussen. Ein anderes Merkmal der Erfindung sieht vor, daß die Enden der schlitzförmigen Ausnehmungen in größere abgerundete öffnungen auslaufen, während in ihrem Mittelbereich mindestens an einem der starren Teile noch elastisches Material zur Bildung eines Anschlags am anderen Teil vorhanden ist. Der Abstand kann dabei möglichst gering sein. Vorzugsweise sind auch in den schlitzförmigen Ausnehmungen noch schmale Gummilagen auf beiden Metallteilen vorhanden.

Mit der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß innerhalb des Rands in den Dreieckspitzen die Befestigungsbohrungen des Tragflansches vorgesehen sind. Eine weitere Beeinflussung der Eigenfrequenzlage läßt sich erzielen, wenn gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal in den segmentförmigen Abschnitten des elastischen Körpers achsparallele Bohrungen vorgesehen sind. Diese Bohrungen können aber außerdem noch zum Durchtritt von Werkzeugen dienen, mit denen die Befestigungsmittel für die Gelenkwelle bzw. für andere Teile bedient werden können. Für diesen Fall erscheint es zweckmäßig, wenn erfindungsgemäß die Befestigungsbohrungen im Tragflansch und Bohrungen die zur Beeinflussung der Eigenfrequenz im elastischen Körper auf demselben Durchmesser liegen.

Es ist allgemein bekannt, Biegeschwingungstilger in oder zumindest in der Nähe eines Schwingungsbauches anzuordnen. Für den Fall der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der Tilger an dem dem Getriebe zugewandten Ende der Gelenkwelle derart angeordnet ist, daß der Tragflansch am Gelenkwellenflansch befestigt ist und die Gelenkwelle den Tilger innen durchstößt.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß der elastische Körper durch Vorspannung, durch Haften oder Kleben oder in ähnlicher Art und Weise zwischen die beiden starren Teile eingebracht sein kann. Die Polygonform wird zweckmäßig an den Ecken abgerundet. Die Polygonseiten selbst brauchen ebenfalls nicht gerade ausgeführt zu werden, vielmehr liegt eine abweichende Formgebung noch im Bereich der Erfindung, sofern nur eine ausreichende Unterschiedlichkeit zu der inneren Kreisringfläche der Tilgermasse gewährleistet bleibt.

Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung, und zwar zeigt F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Tilger im Schnitt,

F i g. 2 den Tilger nach F i g. 1 in Ansicht in Pfeilrichtung II und

F i g. 3 eine andere Ausführungsform in Ansicht.

Nach den Fig. 1 und 2 ist die Tilgermasse 10 als Kreisringkörper ausgebildet. Am Innenumfang ti der Tilgermasse 10 ist ein elastischer Körper 12 fest haftend angeordnet. Der Tragflansch 13 des Tilgers wird durch eine dreieckförmige Scheibe gebildet, deren äußerer Rand 14 in achsparalleler Richtung umgebogen ist. Innerhalb dieses Rands 14 befinden sich in den Ecken des Tragflansches 13 Bohrungen 15, mit deren Hilfe der Tilger am Flansch 16 der Gelenkwelle 17 befestigt ist, wobei die große öffnung 18 des Tragflansches 13 zur Zentrierung auf einem Absatz 19 des Gelenkwellenflansches dient. Der Gelenkwellenflansch 16 ist mit Hilfe derselben Befestigungen an der elastischen Scheibe 20 befestigt, die andererseits mit der Getriebeausgangswelle in Verbindung steht.

Durch die dreieckige Formgebung des Tragflansches 13 besteht der elastische Körper 12 im wesentlichen aus drei segmentartigen Gummiteilen 12a, 126 und 12c. An den Dreiecksspitzen 21 des Tragflansches 13 — die naturgemäß abgerundet sind — befinden sich im elastischen Körper 12 Schütze 22, deren Enden in etwas größere öffnungen 23 auslaufen. Die verbleibende Gummischicht 24 dient als Anschlag bei radialer Auslenkung, in den Segmenten 12a, 12b und 12c sind außerdem noch Bohrungen 25 angeordnet, die zweckmäßig auf demselben Durchmesser liegen wie die Bohrungen 15 im Tragflansch 13. Diese Bohrungen dienen erstens zur Beeinflussung der Frequenzlage des Tilgers und außerdem zum Durchstecken von Werkzeugen, um die Befestigungsschrauben zwischen der elastischen Scheibe 20 und dem Getriebeabtriebswellenflansch anziehen zu können.

In Drehrichtung werden die Segmente 12a, 126 und 12c in ihren starken Mittelteilen, d. h. dort, wo die Bohrungen 25 angeordnet sind, im wesentlichen auf reinen Schub beansprucht. In den Ecken dagegen, d. h. im Bereich der Schlitze 22 und deren Enden 23 tritt eine mehr oder weniger große Schub/Druck- bzw. Schub/ Zugspannung auf. In Radialrichtung werden bedingt durch die Rotation und die Auslenkung die einzelnen Segmente pro Umdrehung auf Zug, Druck und Schub beansprucht. Die Länge der Schlitze 22 sowie die Formgebung haben einen großen Einfluß auf die Frequenzlage des Tilgers. Eine übermäßige radiale Auslenkung wird durch Anschlag an den elastischen Schichten 24 aufgefangen.

F i g. 3 zeigt einen im Prinzip gleich aufgebauten Tilger. Hier sind die Bohrungen 25«·; so groß ausgebildet, daß sie gegenüber dem Rand 14 sehnenartig abgeflacht werden müssen. Dabei verbleibt aber immer noch eine dünne Gummischicht 26 am Rand 14, um Einrisse im Gummikörper zu verhindern. Die öffnungen 23a haben hier einen größeren Durchmesser, was eine Herabsetzung der Eigenfrequenz zur Folge hat. Der schwachen Gummischicht 24a steht hier an den Dreieckspitzen 21 ebenfalls eine schwache Gummiauflage 27 gegenüber.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Schwingungsdämpfung im Antriebsstrang von Fahrzeugen mit Hilfe eines Schwingungstilgers, dessen schwingende Masse als ein Ringkörper ausgebildet und mittels eines elastischen Körpers aus Gummi oder einem technisch gleichwertigen Stoff mit einem treibenden Teil des Antriebsstrangs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tilger sowohl zur Tilgung der Torsionsschwingungen des Antriebsstrangs als auch der Biegeschwingungen einer Gelenkwelle (17) dient und daß der elastische Körper (12) in radialer Richtung einerseits von einer Zylinderfläche und andererseits von einer Polygonfläche begrenzt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper (12) in Form von drei kreissegmentförmigen Abschnitten (12a, 126 und 12c) zwischen dem zylindrischen Innenumfang (ti) der Tilgermasse (10) und dem achsparallel abgebogenen Rand (14) eines dreieckförmigen Tragflansches (13) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im elastischen Körper (12) zwischen den Spitzen (21) des Tragkörpers (13) und der Tilgermasse (10) schlitzförmige Ausnehmungen (22) angeordnet sind, die in Umfangsrichtung verlaufen.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der schlitzförmigen Ausnehmungen (22) in größere abgerundete öffnungen (23) auslaufen, während in ihrem Mittelbereich mindestens an einem der starren Teile noch elastisches Material (24; zur Bildung eines Anschlags am anderen Teil vorhanden ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Rands (14) in den Dreieckspitzen (21) Befestigungsbohrungen (15) des Tragflansches (13) vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den kreissegmentförmigen Abschnitten (12a, 12£>, 12c) des elastischen Körpers (12) achsparallele Bohrungen (25) zur Beeinflussung der Eigenfrequenz vorgesehen sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsbohrungen (15) im Tragflansch (13) und die Bohrungen (25) zur Beeinflussung der Eigenfrequenz im elastischen Körper (12) auf demselben Durchmesser liegen.

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tilger an dem dem Getriebe zugewandten Ende der Gelenkwelle (17) derart angeordnet ist, daß der Tragflansch (13) am Gelenkwellenflansch (16) befestigt ist und die Gelenkwelle (17) den Tilger durchstößt.