DE3529274C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger für rotierende Wellen, insbesondere für Pkw-Gelenkwellen mit relativ hoher Drehzahl, bestehend aus einem Tragkörper mit vorzugsweise zylindrischem Außenumfang und radial nach innen sich erstreckendem Befestigungsflansch, einem den Tragkörper koaxial umgebenden Schwungring mit an sich zylindrischem Innenumfang, zwischen Tragkörper und Schwungring angeordneten, beide miteinander durch Vulkanisation verbindenden, am Umfang verteilt angeordneten und über Zwischenräume beabstandeten, segmentförmigen Gummielementen sowie, in Umfangsrichtung gesehen, zwischen diesen in den Zwischenräumen angeordneten und radial zwischen Tragkörper und Schwingring sich erstreckenden Wälzelementen aus einem formstabilen Material, die eine radiale Erstreckung aufweisen, die nahezu dem radialen Abstand zwischen Tragkörper und Schwungring entspricht, die mit relativ dünnen Gummischichten einer maximalen Dicke von 5% des radialen Abstandes zwischen Schwungring und Tragkörper mit der Außenumfangsfläche des Tragkörpers und der Innenumfangsfläche des Schwungringes zusammenwirken.

Mit dem zunehmenden Einsatz von 5-Gang-Getrieben in Personenkraftwagen (Pkw) ist durch den zusätzlichen 5. Gang (Schongang) eine um ca. 25% höhere Gelenkwellendrehzahl erreichbar, d. h. statt bisher möglicher Maximal-Drehzahlen von ca. 6000 U/min werden nunmehr 7500 erreicht. Dadurch steigen die Fliehkräfte der Tilgermasse derart, daß die den Gummielementen eigenen Rückstellkräfte nicht mehr ausreichen, um ein Taumeln in radialer Richtung (exzentrische Verlagerung) des Schwungringes zu vermeiden, d. h. die bei niederen Drehzahlen schwingungsdämpfende Wirkung des Tilgers geht bei hohen Drehzahlen in eine schwingungserzeugende Unwucht über.

Die DE 34 20 570 C1 offenbart einen gattungsgemäßen Schwingungstilger. Die Tendenz zu Radial- und Taumelschwingungen wird bei diesem Schwingungstilger über die Ausbildung der Wälzbahnen in Verbindung mit gummielastischem Werkstoff beseitigt. Bei einer Auslenkung der Schwungmasse in Umfangsrichtung deformieren die Wälzelemente die Gummischicht, wodurch eine Rückstellkraft erzeugt wird. Die Größe der Rückstellkraft ist abhängig von der Gummimischung und der Dimensionierung der Wälzbahnen. Die Einstellung der Rückstellkraft läßt sich nur mit einer großen Toleranzbreite definieren, da Gummi Härteschwankungen unterliegt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tilger der eingangs beschriebenen Gattung so zu gestalten, daß er auch bei Gelenkwellen mit relativ hohen Drehzahlen einsetzbar ist, wobei gleichzeitig durch die Gestaltung die Eigenfrequenz des Tilgers nicht beeinflußt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wälzelemente sich partiell in Vertiefungen im Außenumfang des Tragkörpers erstrecken. Auf diese Weise wird die Rückstellkraft nicht über Gummi definiert, sondern über formstabile Elemente, wie Tragkörper und Wälzelemente.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, weisen die Wälzelemente einen dreieckigen Querschnitt mit radial nach innen gerichteter Dreieckspitze beziehungsweise -kante auf. Über die Querschnittskrümmung und über das Seitenverhältnis des dreieckigen Wälzelementes ist eine definierte Nichtlinearität der Rückstellkraft einstellbar. Darüber hinaus fungieren die Wälzelemente als Anschlagbegrenzer, da bei Verdrehung des Schwungringes die Wälzelemente eine Kippbewegung ausführen. Hierdurch liegt eine Dreieckskante am Innenumfang des Schwungringes an, so daß ein Keileffekt entsteht, der eine Taumelbewegung bei hohen Drehzahlen verhindert, ohne daß die Gummielemente, die den Schwungring mit dem Tragkörper verbinden, belastet werden.

Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden wie folgt beschrieben

Fig. 1 zeigt Ansichtssegmente eines Schwingungstilgers mit zwei unterschiedlich ausgebildeten Wälzelementen.

Fig. 2-4 zeigen Schnittdarstellungen gemäß Angabe in Fig. 1.

Der Schwingungstilger besteht aus einem topfförmigen Tragkörper 1 aus Blech mit radialem Befestigungsflansch 2 zur Verbindung mit einer nicht weiter dargestellten Gelenkwelle eines Pkw. Die Außenumfangsfläche des Tragkörpers 1 ist mit 3 bezeichnet. Der Schwungring 4 umschließt den Tragkörper 1 konzentrisch. Zwischen Trägerkörper 1 und Schwungring 4 erstrecken sich insgesamt sechs segmentförmige Gummielemente 5, die am Außenumfang 3 des Tragkörpers 1 und am Innenumfang 6 des Schwungringes 4 anvulkanisiert sind. In den zwischen den Gummielementen 5 verbleibenden Ausnehmungen 7 sind Wälzelemente 9 oder 10 angeordnet, die über relativ dünne Gummischichten 11, 12, beispielsweise 0,5 mm, mit dem Innenumfang 6 des Schwungringes 4 und dem Außenumfang 3 des Tragkörpers 1 zusammenwirken. Die Wälzelemente 9, 10 bestehen aus säulenförmigen Körpern mit wahlweise rundem 9 oder dreieckigem 10 Querschnitt. Die Säulenachsen verlaufen parallel zur Tilgerachse.

Von den in Fig. 1 dargestellten Ausführungen der Wälzelemente sind wahlweise jeweils sechs bei einem Tilger in den Ausnehmungen 7 vorgesehen. Das walzenförmige Wälzelement 9, Ausführungsbeispiel III-III, entsprechend Fig. 3, erstreckt sich partiell in eine Vertiefung 15 im Außenumfang 3 des Tragkörpers 1. Die Querschnitts-Krümmung der Vertiefung 15 weist dabei einen gegenüber dem Wälzelement 9 größeren Krümmungsradius auf, so daß eine für die Torsionstilgung erforderliche geringe Rollbewegung für das Wälzelement 9 sichergestellt ist. Die Übergänge der Vertiefung 15 zur an sich zylindrischen Außenumfangsfläche 3 des Tragkörpers 1 dienen dabei als den Ausschlag des Schwungringes 4 begrenzende Anschläge 16, 17. Das Wälzelement 10 nach Schnitt IV-IV, entsprechend Fig. 4, weist einen dreieckigen Querschnitt auf, dessen eine Spitze 18 in Form einer Schneide sich in eine korrespondierende V-förmige Vertiefung 19 des Tragkörpers-Außenumfanges 3 erstreckt. Die Anschläge für die Ausschlagbegrenzung des Schwungringes 4 bilden dabei die beiden Dreieckspitzen beziehungsweise -kanten 20, 21. Zur Einstellung der zulässigen Kippbewegung des Wälzelementes 10 ist die am Innenumfang 6 über die Gummischicht 11 anliegende Fläche 22 des Wälzelementes 10 in Umfangsrichtung gekrümmt ausgebildet, wobei der Krümmungsradius der Fläche 22 des Wälzelementes 10 kleiner ist als der Krümmungsradius der Innenumfangsfläche 6 des Schwungringes.

Claims (2)

1. Schwingungstilger für rotierende Wellen, insbesondere für Pkw-Gelenkwellen mit relativ hoher Drehzahl, bestehend aus einem Tragkörper mit vorzugsweise zylindrischem Außenumfang und radial nach innen sich erstreckendem Befestigungsflansch, einem den Tragkörper koaxial umgebenden Schwungring mit an sich zylindrischem Innenumfang, zwischen Tragkörper und Schwingring angeordneten, beide miteinander durch Vulkanisation verbindenden, am Umfang verteilt angeordneten und über Zwischenräume beabstandeten, segmentförmigen Gummielementen sowie, in Umfangsrichtung gesehen, zwischen diesen in den Zwischenräumen angeordneten und radial zwischen Tragkörper und Schwungring sich erstreckenden Wälzelementen aus einem formstabilen Material, die eine radiale Erstreckung aufweisen, die nahezu dem radialen Abstand zwischen Tragkörper und Schwungring entspricht, die mit relativ dünnen Gummischichten einer maximalen Dicke von 5% des radialen Abstandes zwischen Schwungring und Tragkörper mit der Außenumfangsfläche des Tragkörpers und der Innenumfangsfläche des Schwungringes zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzelemente (9, 10) sich partiell in Vertiefungen (15, 19) im Außenumfang (3) des Tragkörpers erstrecken.

2. Schwingungstilger nach Anspruch 1 mit säulenförmigen Wälzelementen, deren Säulenachse parallel zur Wellenachse verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzelemente (10) einen dreieckigen Querschnitt mit radial nach innen gerichteter Dreieckspitze beziehungsweise -kante (18) aufweisen.