DE3340258C2

DE3340258C2 - Drehschwingungstilger oder -dämpfer

Info

Publication number: DE3340258C2
Application number: DE19833340258
Authority: DE
Inventors: Hans 5093 Burscheid Deuring
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1983-11-08
Filing date: 1983-11-08
Publication date: 1985-10-31
Also published as: DE3340258A1

Abstract

Bei einem einstückigen (vulkanisierten) aus einer Nabe, einem Schwungring und einem mit eingeformten Ausnehmungen versehenen Elastomerkörper bestehenden Drehschwingungstilger/-dämpfer wird der Bereich der Ausnehmungen, vorzugsweise entlang ihrer Längsachsen, dergestalt profiliert, daß eine Vielzahl von Zellen gebildet wird. Rippenartige Erhebungen, die sich bis nahe an die korrespondierende Umfangsfläche erstrecken, bilden Strömungshindernisse, die bei Relativbewegung zwischen Nabe und Schwungring das Überströmen eines eingefüllten viskosen oder tixotropen Dämpfungsmediums beeinflussen sollen.

Description

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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger oder -dämpfer, bestehend aus einer mit einem korrespondierenden Maschinenteil drehfest verbindbaren Nabe, einem Schwungring sowie einer elastischen Verbindung zwischen Nabe und Schwungring aus einem einvulkanisierten elastomeren Material, mit einer aus mit Nabe und Schwungring zusammenwirkenden Dämpfungseinrichtung, die aus alternierend mit Spiel ineinandergreifenden Erhebungen besteht, wobei dazwischen mit Dämpfungsmedium gefüllte Verdrängungsräume gebildet sind.

Durch die DE-PS 31 34 310 ist bereits eine Einrichtung zur Dämpfung (Tilgung) von Schwingungen im AntriebSrStrang von Kraftfahrzeugen der angesprochenen Gattung bekannt. Durch in axialer Richtung verlaufende Ausnehmungen, Schlitze oder dergleichen ist die Frequenzlage der Torsions- und Biege-Eigenschwingungen des Schwingungstilgers beeinflußbar.

Ferner ist der DE-OS 27 14 230 ein Drehschwingungsdämpfer für Kolbenkraftmaschinen mit mehreren Dämpfungsmassen zu entnehmen. Zwischen zwei metallischen Einzelmassen ist ein Arbeitsraum für das Dämpfungsmedium gebildet. An den einander gegenüberliegenden Wirkflächen der Einzelmassen sind unterschiedlichste Profile ausgebildet, wobei die Schwin^ genergie im viskosen Dämpfungsmedium durch verbesserte Scherung umgewandelt werden soll. Nachteilig ist hier zu bemerken, daß bei Relativbewegung der Einzelmassen gegeneinander ein Strömen des Mediums von einem Raum in den anderen durch Unelastizität der Profile nahezu unterbunden und somit die Wirkungsweise des Dämpfers in erheblichem Maße eingeschränkt wird. Drehschwingungstilger mit Federelementen mit geringer Eigendämpfung geben .die gespeicherte Energie praktisch ungedämpft ab. Sie siud zum verlustarmen Abbau von Spannungsspitzen gut geeignet

Darüber hinaus ist der AU-PS 2 19 952 ein viskoelastischer Drehschwingungsdämpfer zu entnehmen, der aus einer Vielzahl von Bauteilen besteht Im Bereich der Schwungeiemente ist eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, die aus rein metallischen, mit Spiel ineinandergreifenden Erhebungen besteht, wobei dazwischen mit Dämpfungsrnedium gefüllte Verdrängungsräurne gebildet sind. Durch diese Anordnung ist ein geräuschloses Schwingungsverhalten des Dämpfers nicht gewährleistet, da bei höheren Beanspruchungen die Metallteile beziehungsweise deren Profile schlagartig aneinanderstoßen. Die Gummiringe dienen hier lediglich als elastische Verbindungselemente zwischen den einzelnen Bauteilen.

Drehschwingungstilger mit Federelementen aus elastomeren Materialien können in ihrer Eigendämpfung in so weiten Grenzen variiert werden, daß sich bei Verwendung von bochdämpfenden Elastomeren ein fließender übergang zum Schwingungsdämpfer ergibt

In Motoren und in steigendem Maß in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen werden Elastomer-Tilger auch zur Geräuschminderung eingesetzt Beengte Bauräume, die Forderung nach geringem Gewicht und der Zwang zu niedrigen Eigenfrequenzen führen zu weichen Elastomermischungen, die eine geringe Eigendämpfung haben und deshalb für eine Geräuschminderung bei niedrigen Frequenzen schlecht geeignet sind.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen vulkanisierbaren viskoelastischen Drehschwingungstilger, wie er etwa in der AU-PS 2 19 952 beschrieben ist, so zu konzipieren, daß er der Forderung nach geringen Bauraum, einer niedrigen Eigenfrequenz sowie der Geräuschminderung gerecht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Erhebungen in das elastische Material eingeformt sind. Der Elastomerkörper dient somit sowohl als Feder zwischen Nabe und Schwungring als auch als Reservoir für das Dampfungsmedium. Durch die Relativbewegung zwischen Nabe und Schwungring und somit auch im Bereich der Dämpfungseinrichtung findet eine kontinuierliche Verkleinerung beziehungsweise Vergrößerung der einzelnen Verdrängungsräume statt Die eingeformten Erhebungen bewirken nun, daß das an sich inkompressible Dämpfungsmedium mit gewisser Zeitverzögerung in den nächsten Verdrängungsraum überströmen kann. Durch Abstimmung der Elastomerfeder hinsichtlich ihrer Gummimischung sowie der Viskosität des Dämpfungsmediums wird ein Drehschwingungstilger geschaffen, der höchsten Ansprüchen genügt.

Aus formtechnischen Gründen ist es hierbei sinnvoll und aus funktionstechnischen Gründen notwendig, die Erhebungen so auszubilden, daß sie ein rippenförmiges Profil aufweisen, welches vorzugsweise in Längsrichtung der Ausnehmungen verläuft Durch diese Anordnung ist gewährleistet, daß keine Hinterschneidungen gebildet werden müssen, die den Herstellungsprozeß

erheblich verteuern würden, und die Funktion ist gesichert.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß erstrecken sich die Rippen bis nahe an die jeweils gegenüberliegende Umfangsfläche. Durch diese Maßnahme kann nicht zuletzt die Hysterese des Schwingungstilgers in einem breiten Spielraum positiv beeinflußt werden.

Des weiteren besteht die Möglichkeit, daß sich die Rippen, von beiden Umfangsfiächen ausgehend, in Richtung der gegenüberliegenden Umfangsfiächen erstrekken und gegebenenfalls alternierend ausgebildet sind. Auf diese Weise können unterschiedlichste Verdrängungsräume mit unterschiedlichsten Volumina gebildet werden.

Zwecks weiterer Beeinflussung der Sirömungscharakieristik des Dämpfungsmediums wird vorgeschlagen, daß die Rippen im Bereich ihrer freien Enden konisch zulaufen. Damit ist gegenüber der DE-OS 27 14 230 der Vorteil verbunden, daß bei höchsten Beanspruchungen die Rippen im Bereich ihrer freien Enden abgebogen werden und so einer Beschädigung des Tilgers/Dämpfers entgegenwirken können. ^rJer Tilger/ Dämpfer kann jedoch auch von vorneherein so abgestimmt werden, daß erst bei einer vorgegebenen Frequenz ein verstärkter Strom des Mediums stattfinden kann. Ferner besteht die Möglichkeit, die freien Enden · der Rippen abzurunden.

Der Abstand zwischen den einzelnen (alternierenden) Rippen sollte hierbei mindestens ihrer zweifachen Stärke entsprechen, um so einen genügend großen Vorratsraum für das vorzugsweise thixotrope Dämpfungsmedium zu schaffen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1—4 konstruktive Ausbildungen des Erfindungsgedankens bei unterschiedlichen Drehschwingungstilgern.

Die F i g. 1 uno 2 zeigen einen Drehschwingungstilger, der aus einer abgestuften Blechnabe 1 sowie einem konzentrisch dazu angeordneten, ebenfalls aus Blech gezogenen, abgestuften Schwungring 2 besteht. Zwischen Nabe 1 und Schwungring 2 erstreckt sich ein mit beiden Teilen zusammenvulkanisierter Elastomerkörper 3, in dem von beiden Stirnflächen 4, 5 ausgehend, alternierende in axialer Richtung verlaufende Ausnehmungen &, 7 eingeformt sind. Die Ausnehmungen 6, 7 werden durch Umfangsfiächen 8, 9 begrenzt Aus dem Elastomerkörper 3 einstückig herausgeformt sird, von beiden Stirnflächen 4, 5 ausgehend, etwa axial sich erstreckende lappenförr.iige Dichtelemente 10, 11. Fig. la zeigt den entformten Zustand, während Fig. 1 b den fertigen Drehschwingungstilger widerspiegelt. Die Lappen 10,11 sind im Bereich ihrer freien Enden 12,13 verdickt ausgebildet Der Schwungring 2 ist im stirnseitigen Bereich seiner äußeren Umfangsfläche 14 mit entsprechenden Nuten oder Hinterschneidungen 15,16 zur Aufnahme der verdickten Bereiche 12, 13 der Lappen 10,11 versehen. Die Lappen 10,11 sind, ausgehend von dem Bereich 17, der im umgestülpten Zustand nicht mit dem Schwungring 2 zusammenwirkt mit in axialer Richtung auf die Ausnehmungen 6, 7 zu verlaufenden Strömungshindernissen in Form von rippenartigen Erhebungen 18 versehen, die sich bis in die Ausnehmungen 6, 7 hinein fortsetzen (F i g. 2). Im Bereich der Ausnehmungen 6, 7 sind schwnngringseitig ebenfalls Rippen 19 in den Elastomerkörper 3 eingeformt Die alternierend ausgebildeten und ine'manderliegenden Rippen 18, 19 bilden den Verdrängungsraum 20 für das einzufüllende thixotrope Medium 21. Ist dieses eingefüllt, werden die Lappen 10, ti radial nach außen umgestülpt, wobei die Verdickungen 12,13 in den Nuten 15,16 des Schwungringes 2 zu liegen kommen und dort mit dem Schwungring 2 durch Verkleben verbunden werden.

In den F i g. 3 und 4 ist ein vom konstruktiven Aufbau her ähnlicher Drehschwingungstilger, wie vorab beschrieben, dargestellt Das hochviskose und gummiverträgliche Dämpfungsmedium 21 erstreckt sich ebenfalls in einen durch alternierende Rippen 18,19 unterteilten Verdrängungsraum. Die Rippen 18, 19 laufen hierbei etwa konisch zu und sind im Bereich ihrer freien Enden 22,23 abgerundet ausgebildet Die Abdichtung der Verdrängungsräume 20 erfolgt durch eingedrückte, an sich bekannte Radial-Wellendichtringe 24.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehschwingungstilger oder -dämpfer, bestehend aus einer mit einem korrespondierenden Ma- s schinenteil drehfest verbindbaren Nabe, einem Schwungring sowie einem zwischen Nabe und Schwungring einvulkanisierten elastomeren Material, mit einer aus mit Nabe und Schwungring zusammenwirkenden Dämpfungseinrichtung, die aus alter- to nierend mit Spiel ineinandergreifenden Erhebungen besteht, wobei dazwischen mit Dämpfungsmedium gefüllte Verdrängungsräume gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (18,19) in das elastische Material eingeformt sind.

2. Drehschwingungstilger oder -dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (18,19) rippenförmig ausgebildet sind.

3. Drehschwingungstilger oder -dämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (i3,19) parallel zur Drehachse verlaufen.

4. Drehschwingungstilger oder -dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rippen (18, 19) bis nahe an die jeweils gegenüberliegende Umfangsfläche (8 oder 9) erstrekken.

5. Drehschwingungstilger oder -dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (18, 19) im Bereich ihrer freien Enden konisch zulaufen.

6. Drehschi«->r.gungstilger oder -dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenender»(22,23) abgerundet ausgebildet sind.

7. Drehschwingungstilger oder -dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Rippen (18.19) begrenzten Verdrängungsräume (20) mit einem thixotropen Dämpfungsmedium (21) gefüllt sind.