DE3633414C2

DE3633414C2 -

Info

Publication number: DE3633414C2
Application number: DE19863633414
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. Dr. 6250 Limburg De Andrae; Guenter 6944 Hemsbach De Ullrich; Werner 6940 Weinheim De Bauer; Friedr. Dipl.-Ing. 6805 Heddesheim De Reinhold; Georg 6940 Weinheim De Schaefer
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1986-10-01
Publication date: 1993-06-24
Also published as: JPS6392853A; JPH0335534B2; DE3633414A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, umfassend einen Naben- und einen Schwungring, die durch gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilte Federelemente verbunden und relativ verdrehbar sind sowie an dem Nabenring parallel zu den Feder elementen befestigte, zweite Federelemente, die außenseitig bei Wellenstillstand einen Abstand von der Innenseite des Schwung rings haben und durch die sich bei einer gewünschten Drehzahl ergebende Fliehkraft unverrückbar an den Schwungring anpreßbar sind, wobei die Federelemente aus einvulkanisierten Gummi körpern bestehen und säulenförmig ausgebildet sind, wobei einem jeden zweiten Federelement in Umfangsrichtung beiderseits wenigstens ein erstes Federelement zugeordnet ist und wobei die aus ersten und zweiten Federelementen gebildete Federeinheit einen Umfangsabstand von den Schwungring und Nabenring verbin denden Federelementen hat.The invention relates to a torsional vibration damper, comprising a hub ring and a flywheel, which are evenly spaced in Distributed spring elements connected circumferentially and relatively are rotatable and on the hub ring parallel to the spring elements fastened, second spring elements, the outside at Waves stop a distance from the inside of the swing have rings and through which at a desired speed resulting centrifugal force can be pressed against the flywheel are, the spring elements made of vulcanized rubber consist of bodies and are columnar, one every second spring element in the circumferential direction on both sides at least one first spring element is assigned and wherein the spring unit formed from first and second spring elements connect a circumferential distance from the flywheel and hub ring has the spring elements.

Ein Drehschwingungsdämpfer der vorgenannten Art ist aus der DE-PS 35 35 803 bekannt. Das zweite Federelement und/oder die dem zweiten Federelement radial außenseitig gegenüberliegende, den Spalt begrenzende Fläche, können bei dem vorbekannten Drehschwingungsdämpfer mit einem Reibbelag versehen sein, um den Verschleiß in diesem Bereich zu vermindern. Eine reibungs behaftende Relativverschiebung von zweitem Federelement und Schwungring ergibt sich hauptsächlich während der Anlaufphase. Dabei ist allerdings zu beachten, daß der sich dabei häufig schon nach kurzer Betriebsdauer ergebende Verschleiß an den einander gegenüberliegenden Umfangsflächen der zweiten Feder elemente und des Schwungringes wenig befriedigend ist.A torsional vibration damper of the aforementioned type is from the DE-PS 35 35 803 known. The second spring element and / or the the second spring element lying radially on the outside, the area delimiting the gap can be used in the previously known Torsional vibration damper with a friction lining to reduce wear in this area. A friction adhesive relative displacement of the second spring element and The flywheel arises mainly during the start-up phase. It should be noted, however, that this is common wear after a short period of operation opposing peripheral surfaces of the second spring elements and the flywheel is not very satisfactory.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dreh schwingungsdämpfer zu zeigen, bei dem der betriebsbedingte Verschleiß an den einander gegenüberliegenden Umfangsflächen der zweiten Federelemente und des Schwungringes deutlich vermindert ist und eine verlängerte Gebrauchsdauer gestattet.The invention has for its object a rotation to show vibration damper in which the operational Wear on the opposite peripheral surfaces the second spring elements and the flywheel clearly is reduced and an extended service life is permitted.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Drehschwingungs dämpfer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die ersten und zweiten Federelemente im Bereich ihrer Außenseite einstückig ineinanderübergehend ausgebildet sind, daß den zweiten Federelementen jeweils in Umfangsrichtung beiderseits, in Umfangsrichtung gegensinnig geneigte erste Federelemente benachbart zugeordnet sind und daß die zweiten Federelemente herstellungsbedingt während der bestimmungsgemäßen Verwendung eine Druckvorspannung aufweisen.This object is achieved with a torsional vibration Damper of the type mentioned solved in that the first and second spring elements in the area of their outside are integrally formed in one another that the second spring elements on both sides in the circumferential direction, First spring elements inclined in opposite directions in the circumferential direction are assigned adjacent and that the second spring elements production-related during the intended use have a compressive bias.

Die ersten und die zweiten Federelemente sind im Bereich ihres Außenumfanges ineinander übergehend ausgebildet, gemeinsam geformt und durch Vulkanisierung verfestigt und festgelegt. Sie haben infolge der geneigten Zuordnung der ersten Federelemente zu den in radialer Richtung verlaufenden zweiten Federelementen eine voreinander abweichende, absolute Länge, was während der im Anschluß an die Vulkanisierung eintretenden Abkühlung zu Zugspannungen in den ersten Federelementen und zu Druckspan nungen in den zweiten Federelementen führt. Der außenseitige Abstand, den letztere bei nichtdrehender Welle von der Innen seite des Schwungringes haben, wird dadurch bis zum Erreichen einer hohen Drehzahl stabilisiert, was das Auftreten jeglichen Verschleißes in der Anlaufphase ausschließt. Dennoch wird eine gute Dämpfungswirkung erzielt, die maßgeblich auf der federnden Nachgiebigkeit der ersten Federelemente und der Masse des Schwungringes beruht.The first and second spring elements are in the area of their Outer circumference merging, together shaped and hardened and fixed by vulcanization. they have due to the inclined assignment of the first spring elements to the second spring elements running in the radial direction a mutually different, absolute length, which during the cooling occurring after the vulcanization Tension in the first spring elements and compression leads in the second spring elements. The outside Distance, the latter from the inside when the shaft is not rotating side of the flywheel will be reached until it is reached a high speed stabilizes what the occurrence of any Excludes wear in the start-up phase. Still one good damping effect achieved, which is largely due to the resilient Compliance of the first spring elements and the mass of the Flywheel is based.

Beim Auftreten noch höherer Drehzahlen legt sich das zweite Federelement außenseitig unverrückbar an die Innenseite des Schwungringes an und gelangt dadurch in eine Parallelschaltung zu den ersten Federelementen. Die erzielte Dämpfungswirkung ist folglich abhängig von der insgesamt vorhandenen Federelastizi tät aller Federelemente in Verbindung mit der Masse des Schwungringes. Sie wird den bei hohen Drehzahlen auftretenden Anforderungen in besonders guter Weise gerecht.If even higher speeds occur, the second stops Spring element on the outside immovable to the inside of the Flywheel ring and thereby enters a parallel connection to the first spring elements. The damping effect achieved is consequently dependent on the overall elasticity act of all spring elements in connection with the mass of the Flywheel. It becomes the one that occurs at high speeds Meets requirements in a particularly good way.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer zeigt sich, insbesondere bei Anwendung im Bereich der Kfz.-Technik, ein deutlich verminderter Verschleiß der einander gegenüberliegen den Umfangsflächen des zweiten Federelementes und des Schwung ringes, welche nur bei hohen Drehzahlen miteinander in Eingriff gelangen.The torsional vibration damper according to the invention shows especially when used in the field of automotive technology significantly reduced wear that are opposite each other the peripheral surfaces of the second spring element and the momentum ringes, which engage with each other only at high speeds reach.

Es wird angenommen, daß dieser verminderte Verschleiß insbeson dere darauf zurückzuführen ist, daß Verbrennungsmotoren mit zunehmender Drehzahl ein sehr hohen Leistungsangebot verfügbar haben, das das schnelle Durchfahren kritischer Drehzahlen gestattet. Die zeitliche Dauer einer reibenden Berührung zwischen der Außenseite der zweiten Federelemente und der Innenseite des Schwungringes ist dadurch auf ein Minimum beschränkt.It is believed that this reduced wear, in particular which is due to the fact that internal combustion engines with increasing speed a very high range of services available have that the fast driving through critical speeds allowed. The duration of a rubbing touch between the outside of the second spring elements and the This keeps the inside of the flywheel to a minimum limited.

Der Gesamtquerschnitt der ersten Federelemente einer jeden Federeinheit und der Einzelquerschnitte der zugehörigen zweiten Federelemente sollte zweckmäßig im wesentlichen übereinstimmen. The total cross section of the first spring elements of each Spring unit and the individual cross sections of the associated second Spring elements should suitably match essentially.

Die spezifischen Querschnittsbelastungen sind hierdurch weitge hend ausgeglichen, was einen sparsamen Werkstoffeinsatz er möglicht.The specific cross-sectional loads are thereby wide compensated for what an economical use of materials possible.

Zweckmäßig sollten die ersten und die zweiten Federelemente im Bereich einer Übergangszone ineinander übergehen, deren Querschnitt im wesentlichen mit dem Querschnitt der ersten Federelemente übereinstimmt. Die durch die Schrumpfung der ersten Federelemente erzeugten Kräfte lassen sich hierdurch besonders günstig auf die zweiten Federelemente übertragen, was für die Funktion des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers von großer Bedeutung ist.Appropriately, the first and the second spring elements in Area of a transition zone merge into one another Cross section essentially with the cross section of the first Spring elements matches. By shrinking the Forces generated by the first spring elements can thereby what cheaply transferred to the second spring elements for the function of the torsional vibration damper according to the invention is of great importance.

Die Umfangsabstände der ersten und der zweiten Federelemente einer jeden Federeinheit sollten zweckmäßig so bemessen werden, daß die gedachten Verlängerungen der zugehörigen Achsen ein ander unter einem Winkel von 10 bis 30° durchschneiden. Der betriebsbedingte Verschleiß läßt sich hierdurch auf ein Minimum reduzieren, wobei es nach einer weiteren Ausgestaltung vorge sehen ist, daß die sich beiderseits ergebenden Winkel einer jeder Federeinheit voneinander verschiedene Werte haben.The circumferential distances between the first and second spring elements each spring unit should appropriately be dimensioned so that the imaginary extensions of the associated axes cut through at an angle of 10 to 30 °. The operational wear can be reduced to a minimum reduce, where it is featured in a further embodiment it can be seen that the angles resulting on both sides of one each spring unit have different values.

Insbesondere bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Dreh schwingungsdämpfers im Bereich des Antriebsstranges von Kfz hat sich eine solche Ausbildung als vorteilhaft bewährt. Sie ergibt eine von der Drehrichtung der zugehörigen Welle abhängige Federungscharakteristik und damit voneinander verschiedene Dämpfungseigenschaften, was in Problemfällen häufig erwünscht ist.Especially when using the rotary according to the invention vibration damper in the area of the drive train of motor vehicles such training has proven to be advantageous. It results one dependent on the direction of rotation of the associated shaft Suspension characteristics and therefore different from each other Damping properties, which is often desirable in problem cases is.

Eine beispielhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Dreh schwingungsdämpfers ist in der als Anlage beigefügten Zeichnung dargestellt. Sie wird nachfolgend näher erläutert. An exemplary embodiment of the rotation according to the invention Vibration damper is in the attached drawing shown. It is explained in more detail below.

Der gezeigte Drehschwingungsdämpfer besteht aus dem Schwungring 3 und den Nabenring 4, die durch gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Federeinheiten 6 verbunden sind. Die Federeinheiten 6 sind untereinander gleich ausgebildet und umfassen jeweils im mittleren Bereich ein sich in radialer Richtung erstreckendes, zweites Federelement 2, das nur innenseitig und nur an dem Nabenring 4 statisch festgelegt ist. Dem zweiten Federelement 2 sind in Umfangsrichtung beiderseits zwei erste Federelemente 1 benachbart, die in Umfangsrichtung gegensinnig geneigt sind. Sie gehen außenseitig in den Federkörper des zweiten Feder elementes 2 über und haben innenseitig einen Umfangsabstand von demselben. Zusätzlich sind sie nicht nur innenseitig mit dem Nabenring 4 sondern außenseitig mit dem Schwungring 3 verbun den. Die absolute Länge in Richtung der Erstreckung ist bei den ersten Federelementen 1 größer als bei dem zweiten Federelement 2. Der absolute Wert der Schrumpfung nach vorausgegangener Vulkanisierung ist dadurch im Bereich der ersten Federelemente 1 größer als im Bereich des zweiten Federelementes 2, was den Aufbau einer latent vorhandenen, statischen Druckvorspannung in letzterem zur Folge hat.The torsional vibration damper shown consists of the flywheel 3 and the hub ring 4 , which are connected by spring units 6 distributed uniformly over the circumference. The spring units 6 are identical to one another and each comprise in the central region a second spring element 2 , which extends in the radial direction and is only statically fixed on the inside and only on the hub ring 4 . The second spring element 2 is adjacent on both sides in the circumferential direction, two first spring elements 1 , which are inclined in opposite directions in the circumferential direction. They go outside into the spring body of the second spring element 2 and have a circumferential distance from the inside thereof. In addition, they are not only connected on the inside with the hub ring 4 but on the outside with the flywheel 3 . The absolute length in the direction of extension is greater in the first spring elements 1 than in the second spring element 2 . The absolute value of the shrinkage after the previous vulcanization is therefore greater in the area of the first spring elements 1 than in the area of the second spring element 2 , which results in the build-up of a latent, static pressure preload in the latter.

Der radiale Abstand zwischen der Außenseite des zweiten Feder elementes 2 und der Innenseite des Schwungringes 3 bleibt dadurch bis zu einer sehr hohen Drehzahl nahezu unverändert erhalten, was das Auftreten reibungsbedingten Verschleißes in der Anlaufphase weitgehend ausschließt.The radial distance between the outside of the second spring element 2 and the inside of the flywheel 3 remains almost unchanged up to a very high speed, which largely excludes the occurrence of frictional wear in the start-up phase.

Bei einer noch höheren Drehzahl wird die Vorspannung überwunden und das zweite Federelement 2 legt sich außenseitig an die Innenseite des Schwungringes 3 an. Es wird dadurch hinsichtlich seiner in Umfangsrichtung wirksamen Federelastizität parallel geschaltet zu den ersten Federelementen 1. Die sich ergebende Dämpfungscharakteristik ist hierdurch grundlegend verändert. At an even higher speed, the preload is overcome and the second spring element 2 lies on the outside against the inside of the flywheel ring 3 . It is thereby connected in parallel with the first spring elements 1 with regard to its spring elasticity which is effective in the circumferential direction. The resulting damping characteristic is fundamentally changed.

Die im Bereich der Außenseite des zweiten Federelementes 2 einvulkanisierte Hilfsmasse 5 besteht aus Stahl. Ihre Ver wendung begünstigt die Erzielung einer starren Ankoppelung der Außenseite des zweiten Federelementes 2 an die Innenseite des Schwungringes 3 bei hohen Drehzahlen. Zusätzlich kann eine entsprechende Hilfsmasse der sicheren Festlegung eines nach außen weisenden Bremsbelages an dem zweiten Federelement 2 dienen. Die Verwendung an sich ist jedoch in vielen Fällen entbehrlich und bildet nicht den Mittelpunkt der vorliegenden Erfindung.The auxiliary mass 5 vulcanized in the area of the outside of the second spring element 2 consists of steel. Your use favors the achievement of a rigid coupling of the outside of the second spring element 2 to the inside of the flywheel 3 at high speeds. In addition, a corresponding auxiliary mass can be used to securely fix an outwardly facing brake lining on the second spring element 2 . However, the use per se is unnecessary in many cases and is not the focus of the present invention.

Claims

1. Torsional vibration damper, comprising a hub and a flywheel, which are connected by evenly distributed in the circumferential direction spring elements and are relatively rotatable and attached to the hub ring parallel to the spring elements, second spring elements, which have a distance from the inside of the flywheel ring when the shaft is at a standstill and by the centrifugal force resulting at a desired speed are immovably pressed onto the flywheel, the spring elements consisting of vulcanized rubber bodies and columnar design, with at least one first spring element being associated with each second spring element in the circumferential direction on both sides, and wherein the first and Second spring elements formed spring unit has a circumferential distance from the spring elements connecting the flywheel ring and the hub ring, characterized in that the first ( 1 ) and the second spring elements ( 2 ) are integrally formed in the region of their outside merged into one another that the second spring elements ( 2 ) in the circumferential direction on both sides, in the circumferential direction inclined in opposite directions first spring elements ( 1 ) are assigned adjacent and that the second spring elements ( 2 ) have a prestress due to the production during the intended use.

2. Torsional vibration damper according to claim 1, characterized in that the overall cross section of the first spring elements ( 1 ) of each spring unit ( 6 ) and the individual cross section of the associated second Federele element ( 2 ) essentially match.

3. Torsional vibration damper according to claim 1 to 2, characterized in that the first and the second spring elements ( 1 , 2 ) merge into one another in the region of a transition zone, the cross section of which corresponds essentially to the cross section of the first spring elements ( 1 ).

4. torsional vibration damper according to claim 1 to 3, characterized in that the circumferential distance of the first and the second spring elements ( 1 , 2 ) of each Federein unit ( 6 ) is dimensioned such that the imaginary extensions of the associated axes each other at an angle of Cut through 10 to 30 °.

5. torsional vibration damper according to claim 4, characterized in that the resulting angles of each spring unit ( 6 ) have mutually different values.