DE2744051A1

DE2744051A1 - Rotary shaft vibration damper - has rounded stops limiting oscillation of flywheel ring joined to shaft flange by rubber body

Info

Publication number: DE2744051A1
Application number: DE19772744051
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Barsch; Dieter Heidemann
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1977-09-30
Filing date: 1977-09-30
Publication date: 1979-04-05

Abstract

The vibration damper is for rotary shafts, particularly motor vehicle propeller shafts, having a flywheel ring concentric to a flange fixed to the shaft and joined to the flange by a rubber body. Stops act between ring and flange to limit the amount of ring oscillation. These stops (6) have surfaces round in one or two dimensions. They can be formed from the flange (1), or can be completely of rubber, while the ring can have one or more protrusions extending radially inwards, while there are axial stops on rubber body (4) or flange.

Description

Schwingungstilger für rotierende Wellen Vibration absorber for rotating shafts

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger zum Abbau von Schwingungen in rotierenden Wellen, insbesondere Gelenkwellen von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem mit der Gelenkwelle verbindbaren Befestigungsflansch, einem diesen konzentrisch umgebundenen Schwung ring sowie einem beide Teile miteinander verbindenden Gummikörper, wobei zwischen Befestigungsflansch und Schwung ring über einen definiert schmalen Spalt als Ausschlagbegrenzer für den Schwungring dienende Anschläge vorgesehen sind.The invention relates to a vibration damper for reducing vibrations consisting in rotating shafts, in particular cardan shafts of motor vehicles from a mounting flange that can be connected to the cardan shaft, one of which is concentric bound swing ring as well as a rubber body connecting both parts, between the mounting flange and the swing ring over a defined narrow Gap as a deflection limiter for the flywheel serving stops are provided.

Zur Dämpfung von Drehschwingungen, insbesondere in Antriebs strängen von Kraftfahrzeugen, werden vielfach elastische Wellenkupplungen verwendet, die gleichzeitig als Drehgelenk dienen. Durch die Übertragung des vollen Drehmomentes über die meist mit Gummifedern ausgerüsteten Wellenkupplungen tritt nur eine geringe Dämpfwirkung ein. Eine nahezu vollständige Tilgung von im Gelenkwellensystem auftretenden Torsions-und Biegeschwingungen ist nur mit besonderen Schwingungstilgern möglich.For damping torsional vibrations, especially in drive trains of motor vehicles, elastic shaft couplings are often used, the serve as a swivel joint at the same time. By transmitting the full torque The shaft couplings, which are usually equipped with rubber springs, are only slightly affected Dampening effect. An almost complete elimination of those occurring in the cardan shaft system Torsional and bending vibrations are only possible with special vibration absorbers.

Durch die DT - AS 25 08 212 ist bereits eine Einrichtung zur Schwingungstilgung bekannt, die aus einem mit der Gelenkwelle eines Kraftfahrzeuges verbindbaren Befestigungsflansch, einem diesen konzentrisch umgebenden Schwungring und einem beide Teile miteinander verbindenden Gummikörper besteht. Der wesentliche Unterschied eines solchen Schwingungstilgers gegenüber einer drehelastischen Wellenkupplung besteht darin, daß der Schwingungstilger für rotierende Wellen (1634 ) Schwungring einen zumindest dreidimensionalen Bewegungs-Freiheitsgrad besitzt und durch keinerlei Zwangskraft, z.B. infolge eines zu übertragenden Drehmomentes, in seinem Schwingverhalten gehindert wird.The DT - AS 25 08 212 already provides a device for vibration damping known from a mounting flange connectable to the cardan shaft of a motor vehicle, one concentrically surrounding this flywheel and one both parts with each other connecting rubber body. The main difference of such a vibration absorber compared to a torsionally flexible shaft coupling is that the Vibration absorber for rotating shafts (1634) flywheel an at least three-dimensional degree of freedom of movement has no constraining force, e.g. as a result of a torque to be transmitted, is hindered in its vibration behavior.

Ausgehend von den insbesondere in Kraftfahrzeug-Antriebs st rängen überwiegend auftretenden Torsion- und Biegeschwingungen wird der Schwungring als gegenchwingende Masse sowohl in radialer und axialer Richtung aus einer Normallage herausbewegt, um seine Drehachse als auch um eine senkrecht zur Drehachse verlaufende theoretische Torsionsachse bewegt, so daß er eine undefiniert taumelnde Gesamtbewegung ausführt, die je nach auftretenden Frequenzüberlagerungen zu außerordentlich großen Relativbewegungen und damit zu hohen Belastungen in dem ihn tragenden Gummikörper führen. Die DT - AS 25 08 212 gibt bereits eine Lehre zur Ausbildung von Anschlägen bei radialer Auslenkung des Schwungringes. Die durch relativ schmale Schlitze gebildeten Ausschlagbegrenzer zwischen den abgerundeten und der kreiförmigen Innenkontur des Schwungringes angepaßten Ecken eines mehreckigen Befestigungsfiansches und dem Schwungring sind nur solange funktionstüchtig, als der Spalt sich nicht mit Dreck zusetzt. Infolge der meist ungeschützten Anordnung der Antriebswelle unter dem Kraftfahrzeug ist jedoch mit einem hohen Verschmutzungsgrad zu rechnen.Starting from the st ranks in particular in motor vehicle drive Torsional and bending vibrations that mainly occur are called the flywheel counter-oscillating mass in both the radial and axial directions from a normal position moved out, around its axis of rotation as well as around a perpendicular to the axis of rotation theoretical torsion axis moves, so that he has an undefined tumbling overall movement executes which, depending on the frequency overlaps occurring, become extraordinarily large Relative movements and thus excessive loads in the rubber body that supports it to lead. The DT - AS 25 08 212 already gives an apprenticeship for training attacks with radial deflection of the flywheel. Those formed by relatively narrow slots Travel limiter between the rounded and circular inner contour of the Swing ring adapted corners of a polygonal fastening flange and the swing ring are only functional as long as the gap is not clogged with dirt. As a result the mostly unprotected arrangement of the drive shaft under the motor vehicle however, a high degree of pollution is to be expected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, als Ausschlagbegrenzer dienende Anschläge zu verbessern und darüberhinaus deren Wirksamkeit zu erhöhen.The invention is based on the object serving as a deflection limiter To improve attacks and, moreover, to increase their effectiveness.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anschläge eindimensional oder zweidimensional ballige Oberflächen aufweisen.According to the invention, this object is achieved in that the stops have one-dimensional or two-dimensional spherical surfaces.

Derartige Anschläge hoben im Gegensatz zu den bekannten AnscMägen Schwingungstilger für rotierende Wellen ( 1634 ) mit einem durch relativ große Flächen begrenzten schmalen Spalt den Vorteil, daß sie nur linien- oder punktförmig mit dem Schwung ring in Berührung kommen können und daß kein Schmutz die Funktion sowohl der Anschläge als auch des Schwungringes beeinträchtigen kann, da eventuell eindringende Schmutzpartikel durch den im Querschnitt keilförmigen Spalt zwischen Anschlag und Schwung ring keinen Halt bekommen.Such attacks lifted in contrast to the known AnscMägen Vibration absorber for rotating shafts (1634) with a limited by relatively large areas narrow gap has the advantage that it is only linear or punctiform with the momentum ring can come into contact and that no dirt prevents the function of both the stops as well as the flywheel, as dirt particles may penetrate due to the cross-section wedge-shaped gap between the stop and swing ring none Get hold of.

Grundsätzlich ist es für die Funktionsfähigkeit der Anschläge gleich, ob diese aus der Innenfläche des Schwungringes oder aus der Außenfläche des Befestigungsflansches herausgebildet sind. Aus herstellungs -technischen Gründen erscheint es jedoch vorteilhaft, die Anschläge direkt aus dem Befestigungsflansch herauszuformen und gegebenenfalls, entsprechend dem Stand der Technik, mit einer Gummischicht zu überziehen. Denkbar ist es aber auch, die Anschläge vollständig aus Gummi zu bilden, um durch eine besonders hohe Elastizität der Anschläge eine möglichst geringe Behinderung des Schwungringes in seinem Gegenschwingverhalten sicherzustellen. Die funktionsbedingte Spaltweite kann dann nahezu den Wert Null erhalten.Basically, it is the same for the functionality of the stops, whether this from the inner surface of the flywheel or from the outer surface of the mounting flange are formed. For manufacturing reasons, however, it appears to be advantageous to shape the stops directly from the mounting flange and, if necessary, according to the prior art, to be covered with a rubber layer. Conceivable but it is also to make the stops completely out of rubber, in order to be supported by a special high elasticity of the stops, the least possible hindrance to the flywheel to ensure its counter-oscillation behavior. The function-related gap width can then almost get the value zero.

Im Hinblick auf die im allgemeinen taumelnde Bewegung des Schwungringes wird weiterhin vorgeschlagen, neben den bereits bekannten radialen Anschlägen zusätzlich axiale Anschläge am Gummikörper oder Befestigungsflansch vorzusehen. Dazu ist es erforderlich, daß der Schwungring einen radial nach innen und axial neben Gummikörper bzw. Befestigungsflansch sich erstreckenden Ansatz aufweist, gegen welchen dann die Anschläge unter Beibehaltung des schmalen Bewegungsspaltes gerichtet sind. Axiale Anschläge und Ansätze des Schwungringes können je nach Bedarf ein- und beidseitig vorgesehen sein.With regard to the generally wobbling motion of the swing ring is also proposed in addition to the already known radial stops provide axial stops on the rubber body or mounting flange. It is for this required that the flywheel has a radially inward and axially adjacent rubber body or mounting flange has extending approach, against which then the attacks are directed while maintaining the narrow movement gap. Axial Stops and approaches of the flywheel can be on one or both sides as required be provided.

Schwingungstilger für rotierende Wellen ( 1634 ) Schließlich wird vorgeschlagen, daß die Ansätze unter Beibehaltung eines keilförmigen Spaltes sich in entsprechende Ausnehmungen des Schwungringes erstrecken. Dies hat neben der kompakten Bauweise den weiteren Vorteil, daß die Anschläge in axialer, radialer und Umfangs-Richtung gleichzeitig wirksam werden können.Vibration absorber for rotating shafts (1634) Finally, suggested that the approaches while maintaining a wedge-shaped gap extend into corresponding recesses of the flywheel. This has in addition to the compact Construction has the further advantage that the stops in the axial, radial and circumferential directions can take effect at the same time.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Schwingungstilgers Figur 2 einen Teilquerschnitt des Schwingungstilgers nach Figur 1 Figur 3 Teilquerschnitte durch weitere Schwingungstilge r Der Schwingungstilger besteht aus einem inneren Befestigungsflansch 1 mit etwa dreieckförmiger Außenkontur. Durch die Bohrungen 2 ist der Befestigungsflansch 1 mittels nicht weiter dargestellter Schrauben mit einer Gelenkwelle eines Kraftfahrzeuges verbindbar. An die äußere Umfangsfläche 3 ist ein Gummikörper 4 anvulkanisiert, der den diesen umgebenden Schwung ring 5 elastisch trägt. Zur Begrenzung der radialen Auslenkung des Schwungringes sind aus der äußeren Umfangsfläche 3 im Bereich der Ecken des Befestigungsflansches 1 radiale Ansätze 6 aus Gummi mit etwa halbkreisförmigem in axialer Richtung gleichbleibendem Querschnitt vorgesehen, so daß lediglich eine linienförmige Berührung mit dem Schwungring 5 möglich ist.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. FIG. 1 shows a view of a Vibration absorber according to the invention FIG. 2 shows a partial cross section of the vibration absorber According to FIG. 1, FIG. 3 partial cross-sections through further vibration absorbers r The vibration absorber consists of an inner mounting flange 1 with an approximately triangular outer contour. The mounting flange 1 is through the bores 2 by means of not shown Screws connectable to a cardan shaft of a motor vehicle. To the outer A rubber body 4 is vulcanized onto the circumferential surface 3, which forms the surrounding area Swing ring 5 carries elastic. To limit the radial deflection of the flywheel are from the outer circumferential surface 3 in the region of the corners of the fastening flange 1 radial lugs 6 made of rubber with approximately semicircular in the axial direction constant Cross-section provided so that only a linear contact with the flywheel 5 is possible.

Schwingungstilger für rotierende Wellen ( 1634 ) Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich, ist der Schwungring 5 dreigeteilt und besteht aus zwei, die eigentliche Schwungmasse bildenden, stirnseitigen Scheiben 7, 8 und einem relativ diinnwändigenRohrteil 9, an dessen Innenumfang 10 der Gummikörper 4 ebenfalls anvulkanisiert ist. Zur Vermeidung von Taumelbewegungen der meachnisch miteinander verbundenen Schwungringteile 7,8,9 sind aus den Stirnflächen 11,12 des Gummikörpers 4 mehrere axial hervorstehende am Umfang verteilte, noppenförmige Ansätze 13,14 vorgesehen, die mit definiert kleinem Abstand 15 sich zu den Schwungringscheiben 7, 8 hin erstrecken. Durch die kalottenförmige Ausbildung der Anschläge 13, 14 wird nur eine punktförmige Berührung mit den Schwungringscheiben 7, 8 möglich. Der insgesamt zwischen Schwungring und Gummikörper sowie Befestigungsflansch verbleibende Spalt 16 kann somit ausreichend breit ausgebildet sein, so daß infolge guter Durchspülung mit Spritzwasser keine allzu große Schmutzablagerung möglich ist.Vibration absorber for rotating shafts (1634) As in particular can be seen from Figure 2, the flywheel 5 is divided into three and consists of two, the actual centrifugal mass forming, end-face disks 7, 8 and a relative thin-walled pipe part 9, on the inner circumference 10 of which the rubber body 4 is also vulcanized is. To avoid wobbling movements of the mechanically interconnected Flywheel parts 7, 8, 9 are several from the end faces 11, 12 of the rubber body 4 axially protruding, knob-shaped lugs 13, 14 distributed around the circumference, which extend at a defined small distance 15 towards the flywheel disks 7, 8. Due to the dome-shaped design of the stops 13, 14 only a point-like one Contact with the flywheel disks 7, 8 is possible. The total between the swing ring and the gap 16 remaining in the rubber body as well as the fastening flange can thus be sufficient be made wide, so that as a result of good flushing with spray water none too large a deposit of dirt is possible.

In Figur 3 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele für die Anordnung und Ausbildung der Anschläge 17,18 dargestellt, wobei der Anschlag 17 aus einer gummibeschichteten Ausprägung des Befestigungsflansches 1' besteht, während der Anschlag 18 direkt den Gummikörper 4' angeformt ist. Beide Anschläge erstrecken sich in korrespondierende Ausnehmungen 19, 20 deren Querschnittsradius wesentlich größer ist als der Kuppen radius der Anschläge, so daß nur eine linien- oder punktförmige Berührung möglich ist, je nachdem ob die Anschläge 17,18 die Form einzelner am Umfang verteilter Noppen oder die Form eines umlaufenden Wulstes aufweisen.In Figure 3 are two further embodiments for the arrangement and formation of the stops 17,18 shown, the stop 17 from a rubber-coated expression of the mounting flange 1 ', while the Stop 18 is formed directly on the rubber body 4 '. Both stops extend in corresponding recesses 19, 20 whose cross-sectional radius is essential is greater than the tip radius of the attacks, so that only a line or point Touching is possible, depending on whether the attacks 17, 18 have the shape of individual on the circumference distributed knobs or have the shape of a circumferential bead.

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Claims

PATENT CLAIMS Vibration absorber to reduce vibrations in rotating Shafts, in particular cardan shafts of motor vehicles, consisting of one with the Fastening flange which can be connected to the articulated shaft, a concentrically surrounding it Swing ring and a rubber body connecting the two parts, wherein between the mounting flange and the flywheel via a defined narrow gap stops serving as deflection limiter for the flywheel are provided, thereby characterized in that the stops (6, 13, 14, 17, 18) one or two-dimensional have convex surfaces.

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the stops (17) are formed out of the mounting flange (1).

3. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the stops (13, 14, 18) consist entirely of rubber.

4. Vibration damper according to claims 1 to 3, characterized in that that the flywheel (5) has at least one approach extending radially inward (7, 8) and axial stops (13, 14, 18) on the rubber body (4 ') or mounting flange (1 ') are provided.

Vibration absorber for rotating shafts (patent claims / 1634)

5. Vibration damper according to Claims 1 to 4, characterized in that the Stops (17, 18) fit into corresponding recesses (19, 20) of the flywheel (7 ', 8') extend.