DE2831076A1 - Vibration damper for motor vehicle prop shaft - has ring mass secured by rubber member with insert increasing axial and radial rigidity - Google Patents

Vibration damper for motor vehicle prop shaft - has ring mass secured by rubber member with insert increasing axial and radial rigidity

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DE2831076A1 DE19782831076 DE2831076A DE2831076A1 DE 2831076 A1 DE2831076 A1 DE 2831076A1 DE 19782831076 DE19782831076 DE 19782831076 DE 2831076 A DE2831076 A DE 2831076A DE 2831076 A1 DE2831076 A1 DE 2831076A1
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    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1414—Masses driven by elastic elements
    • F16F15/1435—Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber
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Abstract

The vibration damper is for a drive shaft esp. the prop shaft in a motor vehicle. A rotary ring mass (1) is secured to the shaft via a carrier (2) and a resilient member (4) of rubber or similar material. To prevent wobble of the mass (1) an insert is provided to increase rigidity of the member in axial direction (3a, b) and/or radially (5). Axial rigidity may be increased by having an axially broken surface as the boundary surface between the member and the mass and/or between the member and the carrier. Radial rigidity may be increased by a rigid annular insert (5) in the member.

Description

Schwingungstilger zur Schwingungsdämpfung einer Antriebs-Vibration absorber for vibration damping of a drive

welle Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungstilger zur Schwingungsdämpfung einer Antriebswelle. shaft The present invention relates to a vibration damper for damping vibrations in a drive shaft.

Dabei ist der Schwingungstilger nach der Erfindung, wie er später noch erläutert wird, im besonderen zur Dämpfung der Schwingungen an Antriebswellen von Kraftfahrzeugen bestimmt.The vibration damper according to the invention is as it will be later will be explained, in particular to dampen the vibrations on drive shafts determined by motor vehicles.

Es ist bekannt, einen Schwingungstilger zum Ausgleich der Schwingungen einer Antriebswelle unter Verwendung einer Dämpfermasse (Sekundärmasse) aufzubauen, und hierzu diese Dämpfermasse ringförmig auf der Antriebswelle über ein Tragteil und einen elastischen Zwischenkörper aus Gummi oder dergleichen zu befestigen. Auf diese Weise wird an sich eine befriedigende Schwingungsdämpfung einer Antriebswelle erreicht.It is known to use a vibration damper to compensate for the vibrations to build a drive shaft using a damper mass (secondary mass), and for this purpose this damper mass is ring-shaped on the drive shaft via a support part and attaching an intermediate elastic body made of rubber or the like. on in itself, this results in a satisfactory vibration damping of a drive shaft achieved.

Bei bekannten Ausführungen wird jedoch wegen der bei einer niederen Frequenzabstimmung notwendigen großen Schichtdichte des elastischen Zwischenkörpers, d.h. der Gummischicht, eine Bewegung der Dämpfermasse in axialer Richtung ermöglicht, die dann zum Taumel der Dämpfermasse führt. Durch Taumelbewegungen der Dämpfermasse wird aber die an sich theoretisch voll ausreichende Schwingungsdämpfung der Antriebswelle verschlechtert. Zusätzlich führt die Taumelbewegung zu einer zusätzlichen Beanspruchung des Schwingungstilgers, welche dessen Lebensdauer herabsetzt.In known designs, however, because of the low Frequency adjustment necessary high layer density of the elastic intermediate body, i.e. the rubber layer enables the damper mass to move in the axial direction, which then leads to the tumbling of the damper mass. By tumbling movements of the damper mass but is the theoretically fully sufficient vibration damping of the drive shaft worsened. In addition, the tumbling movement leads to additional stress the vibration absorber, which reduces its service life.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine mögliche Taumelbewegung der Dämpfermas-se soweit irgend möglich herabzusetzen oder ganz auszuschalten.The object of the invention is to avoid a possible wobbling movement of the damper mass as far as possible to reduce it or to switch it off completely.

Diese Aufgabe wird mit einem Schwingungstilger mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 durch die Ausgestaltung nach dem Kennzeichen dieses Anspruches gelöst.This task is carried out with a vibration damper with the characteristics of Claim 1 by the configuration according to the characterizing part of this claim solved.

Bei dem Schwingungstilger nach der Erfindung sind also Mittel zum Erhöhen der Steifigkeit des die Dämpfermasse mit der Antriebswelle über ein Tragteil verbindenden elastischen Zwischenkörpers in axialer Richtung und/oder auch radialer Richtung vorgesehen.In the vibration damper according to the invention are means for Increasing the rigidity of the damper mass with the drive shaft via a support part connecting elastic intermediate body in the axial direction and / or also radially Direction provided.

Diese Mittel zum Erhöhen der Steifigkeit des elastischen Zwischenkörpers in axialer Richtung werden gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens dadurch realisiert, daß die Verbindungsfläche zwischen dem elastischen Zwischenkörper und der Dämpfermasse und gegebenenfalls zusätzlich die Verbindungsfläche zwischen elastischem Zwischenkörper und dem auf der Antriebswelle aufgesetzten Tragteil in ihrer axialen Erstreckung gebrochen, d.h. beispielsweise im Schnitt pfeilförmig gehalten sind. Auf diese Weise wird ein Ausweichen des elastischen Körpers in axialer Richtung begrenzt, und zwar insbesondere dann, wenn die die Verbindungsflächen bildenden abgeschrägten Teilflächen einen ausreichenden Winkel zur Axialrichtung bilden.These means for increasing the rigidity of the elastic intermediate body in the axial direction are according to an advantageous development of the inventive concept realized in that the connecting surface between the elastic intermediate body and the damper mass and optionally also the connecting surface between elastic intermediate body and the support part placed on the drive shaft in their axial extent broken, i.e. for example arrow-shaped in section are held. In this way, the elastic body gives way in an axial direction Direction limited, in particular when the connecting surfaces forming beveled faces form a sufficient angle to the axial direction.

Zusätzlich zur Versteifung in axialer Richtung empfiehlt sich, wie dargelegt, eine Versteifung in radialer Richtung, die gemäß einer anderen Weiterbildung des Erfindungsgedankens durch Einfügen eines Ringes aus steifem Material, vorzugsweise eines Blechringes, in den elastischen Zwischenkörper erreicht wird. Hierbei soll der Ver- steifungsring innerhalb des elastischen Zwischenkörpers im Schnitt eine den Verbindungsflächen zwischen elastischem Zwischenkörper und Dämpfermasse bzw. Tragteil entsprechende Pfeilform aufweisen.In addition to stiffening in the axial direction, it is recommended how stated, a stiffening in the radial direction, according to another development of the inventive concept by inserting a ring made of rigid material, preferably a sheet metal ring into which the elastic intermediate body is achieved. Here should the ver stiffening ring within the elastic intermediate body in section one of the connecting surfaces between the elastic intermediate body and the damper mass or support part have a corresponding arrow shape.

Um sowohl die Dämpfermasse als auch die Kennfrequenz möglichst klein halten und die Abstützbreite der Dämpfermasse optimal gestalten zu können, sind gemäß einer anderen Weiterbildung des Erfindungsgedankens im elastischen Zwischenkörper beidseitig Ausnehmungen vorgesehen, welche vorzugsweise wechselseitig achsparallel und radial derart gegeneinander versetzt sind, daß die auf einer Seite des elastischen Zwischenkörpers angeordneten Ausnehmungen auf einem äußeren Ring und die auf der anderen Seite angeordneten Ausnehmungen auf einem inneren Ring zu liegen kommen. Die Ausnehmungen sollten sich hierbei in radialer Richtung nicht überlappen.In order to keep both the damper mass and the characteristic frequency as small as possible and to be able to optimally design the support width of the damper mass according to another development of the inventive concept in the elastic intermediate body Recesses are provided on both sides, which are preferably mutually axially parallel and are offset radially from one another in such a way that the one on one side of the elastic Intermediate body arranged recesses on an outer ring and on the other side arranged recesses come to rest on an inner ring. The recesses should not overlap in the radial direction.

Einzelheiten des Schwingungstilgers nach der Erfindung sowie dessen Vorteile werden im folgenden in Verbindung mit der anliegenden Zeichnung erläutert. In dieser Zeichnung zeigen: Abb. 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Schwingungstilgers nach der Erfindung und Abb. 2 eine Seitenansicht des in Abb. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles.Details of the vibration damper according to the invention and its Advantages are explained below in connection with the attached drawing. In this drawing: Fig. 1 shows a cross section through an embodiment a vibration damper according to the invention and Fig. 2 is a side view of the in Fig. 1 illustrated embodiment.

Wie aus den Abb. 1 und Abb. 2 zu ersehen ist, ist eine Dämpfermasse 1 vorgesehen, welche ringförmig um eine (nicht dargestellte) in ihren Schwingungen zu dämpfende Antriebswelle angeordnet ist. Auf dieser nicht darge- stellten Antriebswelle ist ein Tragteil 2 vorgesehen, welches über einen elastischen Zwischenkörper 4 fest mit der Dämpfermasse 1 verbunden ist.As can be seen from Figs. 1 and 2, there is a damper mass 1 provided, which is annular around a (not shown) in its vibrations to be damped drive shaft is arranged. Not shown on this posed Drive shaft, a support part 2 is provided, which via an elastic intermediate body 4 is firmly connected to the damper mass 1.

Die Verbindungsflächen zwischen dem Tragteil 2 und dem elastischen Zwischenkörper 4 einerseits und dem elastischen Zwischenkörper 4 und der Dämpfermasse 1 andererseits sind im Schnitt pfeilförmig ausgebildet, wie durch die Bezugszeichen 3a und 3b gekennzeichnet ist.The connecting surfaces between the support part 2 and the elastic Intermediate body 4 on the one hand and the elastic intermediate body 4 and the damper mass 1, on the other hand, are arrow-shaped in section, as indicated by the reference numerals 3a and 3b is marked.

Gemäß dem Vorschlag nach der Erfindung ist in den elastischen Zwischenkörper 4 ein aus einem festen Material, z.B. Blech, bestehender Zwischenring eingebettet, dessen Ausbildung in jeder radialen Schnittebene der Flächenausbildung der Verbindungsflächen zwischen Tragteil 2, elastischem Zwischenkörper 4 und Dämpfermasse 1 entspricht.According to the proposal according to the invention is in the elastic intermediate body 4 an intermediate ring made of a solid material, e.g. sheet metal, embedded, its formation in each radial section plane of the surface formation of the connecting surfaces between support part 2, elastic intermediate body 4 and damper mass 1 corresponds.

Der Zwischenring 5 teilt hierbei den elastischen Zwischenkörper 4 in einen Außenring 7a und einen Innenring 7b.The intermediate ring 5 divides the elastic intermediate body 4 into an outer ring 7a and an inner ring 7b.

In den elastischen Zwischenkörper 4 sind beidseitig Ausnehmungen 6 vorgesehen, wobei diese Ausnehmungen wechselseitig achsparallel und radial gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die Ausnehmungen auf der einen Seite des elastischen Körpers liegen hierbei auf dem äußeren Ring 7a und die auf der anderen Seite angeordneten Ausnehmungen auf dem inneren Ring 7b. Die Ausnehmungen 6 dienen in Verbindung mit der Shore-Härte des elastischen Zwischenkörpers 4 und der Masse der Dämpfermasse 1 zur Festlegung von Steifigkeit und Eigenfrequenz des Schwingungstilgers.Recesses 6 are provided on both sides in the elastic intermediate body 4 provided, these recesses alternately axially parallel and radially against each other are arranged offset. The recesses on one side of the elastic body are here on the outer ring 7a and those arranged on the other side Recesses on the inner ring 7b. The recesses 6 are used in conjunction with the Shore hardness of the elastic intermediate body 4 and the mass of the damper mass 1 to define the stiffness and natural frequency of the vibration absorber.

Der Schwingungstilger nach der Erfindung wurde anhand eines konkreten Ausführungsbeispieles erläutert. Im Rahmen der Erfindung sind jedoch eine Reihe von konstruktiven Abwandlungen möglich, die die Realisierung eines Schwingungstilgers mit gleichen oder angenähert gleichen Vorteilen wie das beschriebene Ausführungsbeispiel ermöglicht.The vibration damper according to the invention was based on a specific Embodiment explained. As part of of the invention are, however A number of constructive modifications are possible that enable the implementation of a vibration damper with the same or approximately the same advantages as the exemplary embodiment described enables.

So kann in Sonderfällen die Formgebung der Verbindungsflächen zwischen Tragteil, elastischem Zwischenkörper und Dämpfermasse auch in umgekehrter Pfeilrichtung erfolgen.In special cases, the shape of the connecting surfaces between Support part, elastic intermediate body and damper mass also in the reverse direction of the arrow take place.

Weiterhin können in Sonderfällen auch mehr als ein Versteifungsring in den elastischen Zwischenkörper eingebaut werden, wenn dies zur Erhöhung der Steifigkeit in radialer Richtung notwendig erscheint.Furthermore, more than one stiffening ring can also be used in special cases be built into the elastic intermediate body if this is to increase the rigidity appears necessary in the radial direction.

Auch die Ausbildung und die Verteilung der Ausnehmungen innerhalb des elastischen Zwischenkörpers kann auf die verschiedenste Weise erfolgen.Also the formation and the distribution of the recesses within the elastic intermediate body can be done in the most varied of ways.

Claims (7)

Patentansprüche Schwingungstilger zur Schwingungsdämpfung einer Antriebswelle, vorzugsweise der Gelenkwelle an einem Kraftfahrzeug, mit Hilfe einer ringförmig auf der Antriebswelle mittels einem Tragteil und einem elastischen Zwischenkörper aus Gummi oder dergleichen angebrachten Dämpfermasse, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß zur Vermeidung von Taumelbewegungen der Dämpfermasse (1) Mittel zum Erhöhen der Steifigkeit des elastischen Zwischenkörpers (4) in axialer Richtung (3a, 3b) und/ oder radialer Richtung (5) vorgesehen sind. Claims vibration absorber for vibration damping of a drive shaft, preferably the cardan shaft on a motor vehicle, with the help of an annular on the drive shaft by means of a support part and an elastic intermediate body Made of rubber or similar damping compound, d u r c h e k e n n n n z e i c h n e t that means to avoid wobbling movements of the damper mass (1) to increase the rigidity of the elastic intermediate body (4) in the axial direction (3a, 3b) and / or radial direction (5) are provided. 2. Schwingungstilger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Erhöhung der axialen Steifigkeit des elastischen Zwischenkörpers (4) die Verbindungsfläche zwischen elastischem Zwischenkörper (4) und Dämpfermasse (1) und/oder die Verbindungsfläche zwischen elastischem Zwischenkörper (4) und Tragteil (2) in der axialen Erstreckung gebrochen ist.2. Vibration damper according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that to increase the axial rigidity of the elastic intermediate body (4) the connecting surface between the elastic intermediate body (4) and the damper mass (1) and / or the connecting surface between the elastic intermediate body (4) and the support part (2) is broken in the axial extension. 3. Schwingungstilger nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verbindungsflächen zwischen elastischem Zwischenkörper (4) und Dämpfermasse (1) einerseits und Zwischenkörper (4) und Tragteil (2) andererseits im Schnitt pfeilförmig mit zur Achse der zu dämpfenden Welle gerichteter Spitze ausgebildet sind (Abb. 1).3. Vibration damper according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the connecting surfaces between the elastic intermediate body (4) and damper mass (1) on the one hand and intermediate body (4) and support part (2) on the other arrow-shaped in section with the tip pointing towards the axis of the shaft to be damped are formed (Fig. 1). 4. Schwingungstilger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Erhöhung der radialen Steifigkeit in den elastischen Zwischenkörper (4) ein Ring (5) aus steifem Material, vorzugsweise ein Blechring, eingebettet ist.4. Vibration damper according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that to increase the radial rigidity in the elastic intermediate body (4) a ring (5) made of rigid material, preferably a sheet metal ring, is embedded. 5. Schwingungstilger nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Versteifungsring (5) innerhalb des elastischen Zwischenkörpers (4) im Schnitt eine den Verbindungsflächen zwischen elastischem Zwischenkörper (4) und Dämpfermasse (1) bzw. Tragteil (2) entsprechende Pfeilform aufweist.5. Vibration damper according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the stiffening ring (5) within the elastic intermediate body (4) in section one of the connecting surfaces between the elastic intermediate body (4) and damper mass (1) or support part (2) has a corresponding arrow shape. 6. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im elastischen Zwischenkörper (4) beidseitig Ausnehmungen (6) vorgesehen sind.6. Vibration damper according to one of claims 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that in the elastic intermediate body (4) on both sides Recesses (6) are provided. 7. Schwingungstilger nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausnehmungen abwechselnd axial und radial derart gegeneinander versetzt sind, daß die auf einer Seite des elastischen Zwischenkörpers (4) angeordneten Ausnehmungen auf einem äußeren Ring (7a) und die auf der anderen Seite angeordneten Ausnehmungen auf einem inneren Ring (7b) angeordnet sind und sich in radialer Richtung nicht überlappen.7. Vibration damper according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the recesses alternate axially and radially in such a way against one another are offset that the arranged on one side of the elastic intermediate body (4) Recesses on an outer ring (7a) and those arranged on the other side Recesses are arranged on an inner ring (7b) and extend in the radial direction do not overlap.
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