DE3940365A1 - Torsionsschwingungsdaempfer - Google Patents
TorsionsschwingungsdaempferInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwin
gungsdämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Torsionsschwingungsdämpfer ist aus der
DE-C-36 30 308 bekannt. Der hier gezeigte Schwingungs
dämpfer besteht aus einem Nabenring und einem Schwung
ring, der den Nabenring in einem radialen Abstand
umschließt. Zwischen dem Nabenring und dem Schwungring
sind drei gleichmäßig über den Umfang verteilte, säulen
förmig ausgebildete Federkörper angeordnet, die durch
Vulkanisation mit den einzelnen Ringen verbunden sind.
In jeden dieser Federkörper sind etwa in der Mitte ihrer
radiaien Ausdehnung Stahlbleche eingelegt, die die
Federkörper in zwei Teilfedern unterteilen.
Das Stahlblech ist als Hebel ausgebildet mit einem in
den Freiraum zwischen Nabenring und Schwungring ragenden
Hebelarm. Das Ende dieses Hebelarmes wiederum ist als
Reibfläche vorgesehen.
Bei Erhöhung der Drehzahl bewegt sich der Hebelarm,
bedingt durch die Fliehkraft immer mehr in Richtung
Schwungring, bis er sich an dessen Innenseite anlegt.
Während dieser nach außen strebenden Bewegung verspannt
das Stahlblech zunehmend die beiden Teilfedern mit
einander mit der Folge, daß sich die Federelastizitäten
und damit die torsionalen Frequenzeigenschaften des
Schwingungsdämpfers laufend ändern. Sobald sich der
Hebelarm an den Schwungring angelegt hat, ist praktisch
die obere Teilfeder kurzgeschaltet, so daß lediglich
noch der untere Federabschnitt wirkt.
Es hat sich gezeigt, daß Torsionsschwingungsdämpfer mit
einem derartigen Aufbau nie ganz ohne Unwucht herge
stellt werden können. Bei höheren Drehzahlen bewirkt die
Unwucht ein radiales Auswandern des Schwungringes.
Dadurch verändert sich das Dämpfungsverhalten des
Schwingungsdämpfers. Die Stahlbleche nach dem Stand der
Technik vermögen dieses Auswandern nicht wirksam zu
unterbinden, da sie sich selbst aufgrund der Fliehkraft
gewollt nach außen verbiegen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen
Torsionsschwingungsdämpfer so auszugestalten, daß eine
etwaige Unwucht auch bei höheren Drehzahlen auf das
Frequenzverhalten des Schwingungsdämpfers keine wesent
lichen Rückwirkungen hat.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit dem Kenn
zeichen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach der Erfindung werden also die Blechstreifen, die in
die Federelemente eingelegt sind, als Anschläge gegen
das radiale Auswandern des Schwungringes herangezogen.
Sie weisen zu diesem Zweck Anschläge auf, die in der
vielfältigsten Form ausgeführt sein können. Durch diese
Maßnahme werden zwei Ziele erreicht. Einmal das soeben
erwähnte Verhindern des Auswanderns des Schwungringes.
Zum anderen sollen die Bleche die radiale Steifigkeit
des Torsionsschwingungsdämpfers erhöhen. Durch ge
schickte Ausbildung der Blechstreifen läßt sich darüber
hinaus auch noch das torsionale Frequenzverhalten des
Schwingungsdämpfers beeinflussen.
Ganz allgemein läßt sich sagen, daß durch die Formge
staltung der Einlegebleche sich das radiale und tor
sionale Verhalten des Schwingungsdämpfers in viel
fältiger Weise verändern läßt. Es spielen hierbei die
Breite, Dicke, das Material der Einlegebleche, sowie
ihre Biegeradien im Elastomerbereich, Steigung, Winkel
und Radien der Endbereiche der Blechstreifen bzw. der
Bereiche, die als Anschläge vorgesehen sind, eine Rolle.
Dadurch, daß sich der Schwungring bei höheren Drehzahlen
gegen die Anschläge der Einlegebleche abstützt, werden
nicht vermeidbare Unwuchten und Exzentrizitäten der
Drehachse eliminiert. Die Anschläge verhindern ein
weitergehendes Auswandern und somit einen weiteren
Anstieg der Unwucht.
Je nach Auslegung der Blechstreifen läßt sich eine
gewollte Federsteifigkeit erreichen. Dadurch läßt sich
wie beim Stand der Technik eine Beeinflussung des
torsionalen Verhaltens des Schwingungstilgers ein
stellen. Durch die Formgebung des Anschlages kann die
Federsteifigkeit progressiv ausgelegt werden, so daß mit
zunehmender Drehzahl und Anpreßdruck der Schwungring in
seiner Relativbewegung immer mehr blockiert wird.
Andererseits kann aber auch die Kontaktfläche zwischen
dem Anschlag des Blechstreifens und dem Schwungring als
eine gut gleitende Fläche ausgelegt sein. Auf diese
Weise wird erreicht, daß der Schwingungsdämpfer in allen
Betriebszuständen seine eigentliche Aufgabe, die tor
sionalen Schwingungen der Antriebswelle zu dämpfen,
erfüllt. Die Gleitfläche ermöglicht ihm trotz Anlage des
Blechstreifens die oszillierenden Bewegung gegenüber dem
Nabenring. Die Gleitfläche kann mit einer dem entgegen
kommenden Beschichtung versehen sein.
Andererseits wiederum kann aber auch diese Anlagefläche,
soweit gewünscht, als Gummiauflage ausgeführt sein.
Dadurch wird eine Geräuschbildung zwischen dem Blech
streifen und dem Schwungring unterbunden. Schließlich
bewirkt die Gummiauflage eine dämpfende Wirkung bezüg
lich der oszillierenden Relativbewegung des Schwung
ringes in Umfangsrichtung.
In einer besonders einfachen Ausführung sieht die
Erfindung Blechstreifen vor, die lediglich in ihrem
Mittenbereich in Richtung des Schwungrings gewölbt sind.
Dabei können diese Blechstreifen vollkommen von dem
Federkörper, der aus einem gummiartigen Elastomer
besteht, umschlossen sein.
Um die bereits erwähnte Beeinflussung der torsionalen
Eigenschaften des Schwingungsdämpfers zu erreichen,
sieht eine zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ein
Blechstreifen vor, der außermittig eingebettet ist.
Außermittig heißt in diesem Fall, daß der Blechstreifen
in seiner Längsausdehnung jenseits eines Teilkreises
vorgesehen ist, der zwischen dem Nabenring und dem
Schwungring liegt. Besonders gut läßt sich das tor
sionale Verhalten beeinflussen bei einem schräg zum
Teilkreis angeordneten Blechstreifen. Dadurch ergibt
sich im Federelement eine etwa keilförmige Anlauffläche,
gegen die der Blechstreifen bei der Oszillationsbewegung
des Schwungringes drückt.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der
Blechstreifen wenigstens einen Endabschnitt auf, der aus
dem Federelement in den Freiraum zwischen Naben- und
Schwungring hineinragt. Dieser Endabschnitt ist dabei so
gekröpft, daß er als Anschlag für den Schwungring dient.
In zweckmäßiger Ausführung berührt der gekröpfte Ab
schnitt schon im Ruhezustand des Schwingungsdämpfers
sowohl die Außenseite des Nabenrings als auch die
Innenfläche des Schwungringes. Dadurch ist von Anfang an
eine Abstützung des Schwungrings gegeben.
Torsionsschwingungsdämpfer der genannten Art sind
aufgrund ihrer Eigenbewegung und aufgrund ihres An
bringungsortes erhöhten Temperaturen ausgesetzt. Die
steigende Temperatur erweicht die elastomeren Feder
elemente zunehmend, die dadurch das Dämpfungsverhalten
des Schwingungsdämpfers verändern. In einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel sind daher die Blechstreifen als
Luftleitschaufeln ausgebildet, die dem Schwingungs
dämpfer bei seinen Umdrehungen Kühlluft zuführen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele
und der dazugehörigen Zeichnung. Es zeigen
Fig. 1 bruchstückhaft einen Torsionsschwin
gungsdämpfer. Die linke und die rechte
Seite zeigen unterschiedliche Ausfüh
rungsformen der Einlegebleche;
Fig. 2 einen vergleichbaren Ausschnitt des
Schwingungsdämpfers wie in Fig. 1,
jedoch mit einem vollständig einge
betteten gewölbten Blechstreifen;
Fig. 3 wiederum der Teilbereich eines
Schwingungsdämpfers mit einem schräg
eingelegten Blechstreifen;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der
Erfindung, bei der ein gekröpftes und als
Anschlag dienendes Ende des Blechstrei
fens in besonderer Weise dargestellt ist;
Fig. 5 eine der Fig. 4 vergleichbare
Darstellung eines abgewandelten gekröpf
ten Endabschnittes des Blechstreifens;
Fig. 6 und 7 Blechstreifen, deren gekröpftes Ende
vollständig in den Federelementen einge
bettet sind und
Fig. 8 ein eingebetteter Blechstreifen, dessen
gekröpftes Ende als Luftleitschaufel
ausgebildet ist.
In Fig. 1 ist ein Teilbereich eines Torsionsschwin
gungsdämpfers 1 gezeigt, der in zwei Bruchstücke aufge
teilt ist. Die Bruchstücke zeigen dabei unterschiedliche
Ausführungsformen der Erfindung und unterscheiden sich
insbesondere in den nachfolgend genauer beschriebenen
Blechstreifen. Der Torsionsschwingungdämpfer 1 ist
aufgebaut aus einen Nabenring 2, der gewöhnlich eine
Topfform aufweist und mit seinem Topfboden an einer
Gelenkscheibe oder ähnlichem mit der Antriebswelle eines
Kraftfahrzeuges verbunden ist. In Fig. 1 ist lediglich
der Topfrand angedeutet.
Den Nabenring 2 umgibt konzentrisch und mit Abstand ein
Schwungring 3. Nabenring 2 und Schwungring 3 sind über
ein gummielastisches Federelement 4 miteinander verbun
den. Der Torsionsschwingungsdämpfer 1 wird in der Regel
drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Federelemente
4 aufweisen, wie dies auch im Stand der Technik nach der
DE-C-36 30 308 gezeigt ist. Die Federelemente 4 sind
allerdings auf diese Anzahl nicht beschränkt, vielmehr
wird sie je nach Zweckmäßigkeit gewählt.
In den Federelementen 4 sind Blechstreifen 5 eingebettet
bzw. einvulkanisiert. Sie sind also mit dem gummielasti
schen Material der Federelemente 4 fest verbunden.
Wie bereits erwähnt, zeigt Fig. 1 zwei Ausführungs
beispiele der Erfindung. Beim rechten Ausführungs
beispiel weist der Blechstreifen 5 zum Schwungring 3 hin
eine Wölbung auf. Außerdem ragt sein Ende aus dem
Federelement 4 heraus und ist dort zunächst nach unten
und dann nach oben gekröpft. Dieser gekröpfte Endab
schnitt ist insgesamt mit 5a bezeichnet. Der gekröpfte
Endabschnitt 5a weist in etwa eine S-Form auf und seine
S-Bögen stützen sich einmal gegen die äußere Umfangs
fläche des Nabenrings 2 und zum anderen gegen die innere
Umfangsfläche des Schwungrings 3 ab. Allerdings liegen
die S-Bögen nicht direkt an diesen Flächen an, da
zwischen erstreckt sich eine elastische Zwischenlage 4a,
4b. Diese Zwischenlagen 4a, 4b bestehen aus demselben
Material wie die Federelemente 4 und sind durch ent
sprechende Formgestaltung beim Vulkanisieren des Feder
elementes 4 gleich mit aufgebracht worden.
Wie Fig. 1 zeigt, wird für den Blechstreifen 5 eine
verhältnismäßig große Blechstärke gewählt, die ihm
insbesondere im Bereich des gekröpften Endabschnittes 5a
eine hohe Steifigkeit verleiht. Damit eignet sich der
gekröpfte Abschnitt als Anschlag gegen das radiale
Auswandern des Schwungringes 5 bei höheren Drehzahlen.
Die gewölbte Form des Blechstreifens 5 innerhalb des
Federelementes 4 wurde mit dem Ziel einer höheren
Radialsteifigkeit des Federelementes 4 gewählt. An
zumerken sei noch, daß in Wirklichkeit das Federelement
4 und der Blechstreifen 5 symmetrisch ausgelegt sind,
das heißt der Blechstreifen tritt an beiden Enden aus
dem Federelement 4 heraus und ist dort in gleicher Weise
geformt. Dies ist schon deshalb notwendig, um keine
Unwucht innerhalb des Schwingungsdämpfers zu erzeugen.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, linke Seite
unterscheidet sich von dem nach der rechten Seite im
wesentlichen dadurch, daß der Blechstreifen 5 innerhalb
des Federelementes keine Auswölbung zeigt. Außerdem hat
der gekröpfte Endabschnitt, jetzt mit 5b bezeichnet,
eine weitere Kröpfung erhalten und zeigt damit eine
abgewandelte S-Form. Schließlich sind die S-Bögen hier
mit Spiel gegenüber den jeweiligen Umfangsflächen des
Nabenrings 2 und des Schwungrings 3 angeordnet. Auch auf
diese Weise läßt sich das torsionale Verhalten des
Schwingungsdämpfers über den Drehzahlbereich verändern
und zwar in der Weise, daß bei niedrigeren Drehzahlen,
bei denen der gekröpfte Endabschnitt 5b noch nicht als
Anschlag dient, der Schwingungsdämpfer insgesamt weicher
ist.
Für Fig. 2 und alle weiteren Figuren gilt grundsätz
lich, daß in ihnen nur ein Ausführungsbeispiel darge
stellt ist und daß die funktionsmäßig gleichwirkenden
Teile mit den gleichen Bezugszahlen wie nach Fig. 1
versehen sind. Außerdem zeigen die Figuren wiederum nur
diejenigen Abschnitte des Schwingungsdämpfers, die für
das Verständnis der Erfindung erforderlich sind.
Der Blechstreifen 5 nach Fig. 2 ist vollständig in dem
Federelement 4 eingebettet. Er weist, vergleichbar mit
dem rechten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, eine
Auswölbung zum Schwungring 3 hin auf. Seine Endab
schnitte 5c laufen in Richtung Nabenring 2 zu Bögen
aus. Durch diese Formgebung erhöht der Blechstreifen
einmal die radiale Steifigkeit des Federelementes 4, zum
anderen wirkt er in der erfindungsgemäßen Weise als
Anschlag gegen das Auswandern des Schwungringes 3.
In Fig. 3 ist der Blechstreifen 5 schräg gegenüber
einem Teilkreis 6 im Federelement 4 eingebettet. Als
Teilkreis 6 ist dabei ein gedachter Kreis bezeichnet,
der den radialen Abstand zwischen dem Nabenring 2 und
dem Schwungring 3 halbiert. Die Endabschnitte 5d des
Blechstreifens 5 reichen in den Freiraum zwischen
Nabenring 2 und Schwungring 3. Sie sind dort in ähn
licher Weise wie in Fig. 1 zu einer umgekehrten S-Form
ausgebildet und dienen auf diese Weise wiederum als
Anschlag. Durch die schräge Anordnung des Blechstreifens
5 wird zusätzlich das torsionale Frequenzverhalten des
Schwingungsdämpfers beeinflußt, da bei einer Relativ
bewegung des Schwungringes 3 gegenüber dem Nabenring 2
der Blechstreifen 5 in immer stärkeren Maße gegen das
Federelement 4 drückt.
Die Besonderheit nach Fig. 4 besteht darin, daß der
Endabschnitt 5e eine Anlauffläche 5f aufweist, die bei
einer Relativbewegung des Schwungringes 3 mit einer
entsprechend ausgeformten Anlagefläche 4c an der Innen
seite des Schwungringes 3 in Reibkontakt tritt. Auf
diese Weise wird das torsionale Frequenzverhalten des
Schwingungsdämpfers beeinflußt.
Bei dem Torsionsschwingungsdämpfers nach Fig. 5, der im
wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, linke
Seite ähnelt, sind die S-Bögen des Endabschnittes 5b in
elastischen Auflagen des Federelementes 4 abgestützt.
Dadurch läßt sich ein gezieltes Federverhalten des
Endabschnittes 5b erreichen.
Gegenüber den bisherigen Ausführungsbeispielen nach den
Fig. 1, 3 und 5 befindet sich nach Fig. 6 und 7 der
Endabschnitt 5g nach Fig. 6 und 5h nach Fig. 7 inner
halb des Federelementes 4. Allerdings wurde darauf
geachtet, daß beim Vulkanisieren diese Endabschnitte 5g
und 5h kein Bindemittel aufweisen. Das gummielastische
Material des Federelements 4 ging daher mit diesem
Endabschnitten keine Verbindung ein. Durch diese Maß
nahme wurde erreicht, daß das Federelement 4 im Bereich
die Endabschnitte 5g und 5h eine Relativbewegung aus
führen kann. Auf diese Weise wird die torsionalen
Kennfrequenz gezielt beeinflußt. Erwähnt sei noch, daß
in Fig. 6 der Endabschnitt 5g eine angenäherte umge
kehrte S-Form aufweist, während nach Fig. 7 der End
abschnitt 5h die Form einer öse hat. Außerdem ist in
Fig. 7 das Federelement 4 zwischen dem Bogen des
Endabschnittes 5h und der Außenseite geschlitzt. Erkenn
bar ist dies durch einen Schlitz 4d.
Die Besonderheit des Torsionsschwingungsdämpfers nach
Fig. 8 besteht darin, daß die in den Freiraum zwischen
Schwungring 3 und Nabenring 2 erstreckenden Endab
schnitte 5i als Luftleitflächen ausgebildet sind. Bei
drehendem Schwingungsdämpfer saugen sie nach Art eines
Gebläses Kühlluft an und führen sie den Federelementen 4
zu.
Claims (14)
1. Torsionsschwingungsdämpfer insbesondere für An
triebswellen von Kraftfahrzeugen mit einem auf der
Antriebswelle befestigbaren Nabenring, einem den
Nabenring konzentrisch und mit Abstand umgebenden
Schwungring und mit gummielastischen Federelementen
zwischen Schwungring und Nabenring, in die Blech
streifen eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Blechstreifen (5) Anschläge (5a, 5b, 5c,
5d, 5e, 5g, 5h, 5i) aufweisen gegen das radiale
Auswandern des Schwungringes (3).
2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Blechstreifen (5) in
Umfangsrichtung erstrecken und als Anschläge (5c)
dienende radiale Auswölbungen aufweisen.
3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blechstreifen (5) voll
ständig in den Federelementen (4) eingebettet sind.
4. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blech
streifen (4) gegenüber dem sich zwischen dem
Schwungring (3) und Nabenring (2) ergebenden
Teilkreis (6) außermittig angeordnet sind.
5. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blechstreifen (5) schräg
gegenüber dem Teilkreis (6) verlaufen.
6. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Blech
streifen (5) wenigstens einen als Anschlag dienen
den gekröpften Endabschnitte (5a, 5b, 5c, 5d, 5e,
5g, 5h, 5i) aufweist.
7. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der gekröpfte Endabschnitt (5a,
5b, 5c, 5d, 5e) aus dem Federelement herausragt und
spielfrei an der inneren Umfangsfläche des Schwung
ringes (3) und/oder an der äußeren Umfangsfläche
des Nabenringes (2) anliegt.
8. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Endabschnitt (5a,
5b, 5e) und dem Schwungring (3) und/oder Nabenring
(2) eine Zwischenlage (4a, 4b, 4c) vorhanden ist.
9. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zwischenlage gleitende
Eigenschaften aufweist.
10. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der gekröpfte Endabschnitt (5e)
aus dem Federelement (4) herausragt und mit einer
in Umfangsrichtung wirkenden, an dem Schwungring
(3) und/oder Nabenring (2) vorgesehenen Anlauf
fläche (4c) zusammenarbeitet.
11. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche
7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Endab
schnitt (5a, 5b, 5e) S-förmig gebogen ist und sich
mit seinen S-Bögen je an einer am Schwungring (3)
und am Nabenring (2) ausgebildeten federnden
Unterlage abstützt.
12. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 3 und 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der gekröpfte Endab
schnitt (5g, 5h) ohne mechanische Verbindung in dem
Federelement (4) eingebettet ist.
13. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (5h)
eine Ösenform aufweist.
14. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche
7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gekröpf
ten Endabschnitte (5i) als Luftleitflächen zur
Zuführung von Kühlluft ausgebildet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893940365 DE3940365A1 (de) | 1989-12-06 | 1989-12-06 | Torsionsschwingungsdaempfer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893940365 DE3940365A1 (de) | 1989-12-06 | 1989-12-06 | Torsionsschwingungsdaempfer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3940365A1 true DE3940365A1 (de) | 1991-06-13 |
Family
ID=6394936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893940365 Withdrawn DE3940365A1 (de) | 1989-12-06 | 1989-12-06 | Torsionsschwingungsdaempfer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3940365A1 (de) |
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