DE4325509C2 - Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen an Kurbelwellen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen an Kurbelwellen von Verbrennungsmotoren, mit einer starr mit der Kurbelwelle verbundenen Nabe aus einem verformten Blechzuschnitt und einem über eine Elastomerschicht mit der Nabe verbundenen Schwungring, wobei die Nabe im außenliegenden Bereich annähernd C-förmig geformt und deren außenliegender, axialer Bereich als Keil- oder Poly-V-Riementräger ausgebildet ist.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 38 16 324 A1 bekannt. Dabei besteht die Nabe aus einem entsprechend verformten Blechzuschnitt, in dessen Außenbereich über eine Gummispur ein ge­ gebenenfalls L-förmiger Schwungring aus einem ebenfalls verformten Blechzuschnitt anvulkanisiert ist und anschließend auf dem Schwun­ gring als gesondertes Bauteil ein Keilriementräger befestigt ist.

Ein solcher sehr einfach aufgebauter Drehschwingungsdämpfer ist sehr gut zur Dämpfung von Torsionsschwingungen in der Kurbelwelle ge­ eignet.

Aus der WO 91/02176 ist des weiteren eine Vorrichtung zur Dämp­ fung von Schwingungen an einer Welle in einem Verbrennungsmotor bekannt. Die Vorrichtung weist eine starr mit der Kurbelwelle verbun­ dene Nabe aus einem verformten Blechzuschnitt und einen über eine Elastomerschicht mit der Nabe verbundenen Schwungring auf. Die Na­ be ist im außenliegenden Bereich angenähert C-förmig geformt und ihr außenliegender, axialer Bereich ist als Keil- oder Poly-V-Riementräger ausgebildet. Der Schwungring wird auf seiner außenliegenden Seite vollständig von dem sich axial erstreckenden Bereich der Nabe umfaßt.

Darüber hinaus ist in der WO 92/03669 eine Vorrichtung zur Dämp­ fung von Schwingungen an Kurbelwellen von Verbrennungsmotoren beschrieben, bei der zwei Schwungringe jeweils gesondert mit einer Nabe verbunden sind. Die einzelnen Schwungringe sind über eine Gleitbuchse miteinander verbunden und unabhängig voneinander in Umfangsrichtung beweglich.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen so auszugestalten, daß mit ihr auch störende, an der Kurbelwelle auftretende Axial-Biegeschwingungen und entsprechende Frequenzen sicher bedämpft werden können und daß ein von Schwin­ gungen des Schwungrings unabhängiger Riementrieb möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der C-förmige Bereich der Nabe einen sich im wesentlichen axial erstreck­ enden Ansatz des sich radial außenliegend dazu und radial erstreck­ enden Schwungrings mit Abstand umfaßt und daß der sich ergebende Zwischenraum zwischen axialem Ansatz des Schwungrings und dem C-förmigen Bereich der Nabe zumindest teilweise mit einer Elastomer­ schicht ausgefüllt ist.

Zweckmäßigerweise weist dabei die Nabe einen innenlie­ genden, mit der Kurbelwelle verbundenen radialen Be­ reich, einen davon abgewinkelten ersten axialen Bereich innenliegend zum axialen Schwungringbereich, einen zweiten radialen Bereich im Abstand zur Stirnkante des axialen Schwungringbereiches sowie einen zweiten axia­ len, außenliegend zum axialen Schwungringbereich ver­ laufenden, zurückgebogenen Bereich auf, welch letzterer als Riementräger ausgebildet ist.

Der sich axial erstreckende Bereich des Schwungringes kann aber auch zu seinem freien Ende hin konisch aufge­ weitet sein.

Diese konische Aufweitung kann bis zu 45° zur Horizon­ talen betragen.

Zweckmäßig ist es, wenn dabei auch der innenliegende axiale Bereich der Nabe parallel zum axialen Schwungringbereich konisch aufgeweitet ist.

Bezüglich der Elastomerschicht ist es von Vorteil, wenn der radial außenliegende Zwischenraum zwischen Ober­ seite des axialen Ansatzes und der C-förmigen Nabe mit einer solchen Elastomerschicht ausgefüllt ist.

Dabei kann sich diese Elastomerschicht bis zur Unter­ kante der Stirnseite des axialen Ansatzes erstrecken.

Es ist aber auch möglich, daß der Zwischenraum auf bei­ den Seiten des axialen Ansatzes mit einer Elastomer­ schicht ausgefüllt ist.

Dabei kann die Elastomerschicht festhaftend mit der Nabe und dem Schwungring verbunden sein. Darüberhinaus ist es von Vorteil, wenn die axialen Elastomerschichten mindestens bezüglich ihrer Steifigkeiten so groß sind wie die radial oder konisch angeordnete Elastomer­ schicht.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Funktionsweise von Ausführungsbeispielen nach der Er­ findung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Drehschwingungsdämpfer mit einer außenliegenden Elastomerschicht,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Drehschwingungsdämpfer mit einer den Zwischenraum vollständig ausfüllenden Elastomerschicht und

Fig. 3 den Teilquerschnitt durch einen solchen Drehschwingungsdämpfer mit konisch aufgeweitetem Schwungring.

Wie man aus dem Querschnitt nach Fig. 1 ersieht, weist der Drehschwingungsdämpfer eine Nabe 1 aus einem ver­ formten Blechzuschnitt auf, der den axialen Bereich 3 eines angenähert L-förmigen Schwungringes 2 in noch zu beschreibender Weise umfaßt.

Die Nabe 1 weist dazu einen innenliegenden radialen Be­ reich 4 auf, der unmittelbar oder über einen Flansch 5 mit der nicht näher dargestellten Kurbelwelle verbunden ist. Radialer Bereich 4 und Flanschring 5 können dabei über Hartlötung miteinander verbunden sein. An den ra­ dialen Bereich 4 der Nabe 1 schließt sich dann ein er­ ster axialer Bereich 7 innenliegend zum axialen Bereich 3 des Schwungringes 2 an und geht dann in einen zweiten radialen Bereich 8 im Abstand zur Stirnseite 9 des axialen Schwungringbereiches über, um dann in einen zweiten, axial außenliegend zum Schwungringbereich 3 zurückgebogenen Bereich 10 überzugehen. Dieser zweite axiale Nabenbereich 10 ist zweckmäßigerweise als Keil- oder Poly-V-Riementräger ausgebildet.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist nunmehr der außenliegende Zwischenraum zwischen dem axialen Ansatz 3 des Schwungringes 2 und dem außenlie­ genden axialen Bereich 10 der Nabe 1 mit einer Elasto­ merschicht 13 ausgefüllt. Diese Elastomerschicht 13 kann sich auch noch radial nach unten im Zwischenraum zwischen der Stirnseite 9 des axialen Schwungringan­ satzes 3 und dem radialen Nabenbereich 8 bis zur Unter­ kante der Stirnseite 9 als Elastomerbereich 15 erstrecken. Der innenliegende Zwischenraum 17 zwischen dem axialen Bereich 7 der Nabe 1 und dem axialen Ansatz 3 ist dabei frei von einer Elastomerschicht.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel grundsätzlich gleichen Aufbaus ist der gesamte Zwi­ schenraum zwischen Nabe 1 und dem axialen Bereich 3 des Schwungringes 2 mit einer Elastomerschicht 12 ausge­ füllt, die sich aus dem axialen Bereich 13 außenliegend und dem axialen Bereich 14 innenliegend zum axialen Schwungringbereich 3 sowie dem radialen Bereich 15 vor der Stirnseite 9 des Schwungringbereiches 3 erstreckt. Damit ist dieser axiale Schwungringbereich 3 auf allen Seiten von einer Elastomerschicht umschlossen.

Der L-förmige Schwungring 2 weist neben dem bereits be­ schriebenen axialen Bereich 3 noch einen sich radial nach außen erstreckenden Bereich 20 auf und ist dabei so gestaltet, daß der eigentliche Schwerpunkt des Schwungringes außerhalb der Gummispur 12 liegt.

Durch eine derartige Gestaltung eines Drehschwingungs­ dämpfers und der zumindest teilweisen Einbettung des axialen Bereiches 3 des Schwungringes 2 in eine Elasto­ merschicht wird erreicht, daß unter Beibehaltung der Dämpfung von Torsionsschwingungen der Kurbelwelle auch Axial- und Biegeschwingungen gezielt bedämpft werden können. Dabei kann die axiale und radiale Steifigkeit der Elastomerschicht 12 so getrimmt werden, daß damit die an der Kurbelwelle vorhandenen störenden Frequenzen optimal bedämpft werden.

Wie in Fig. 3 dargestellt, kann der axiale Bereich 3′ des Schwungringes 2 auch konisch aufgeweitet sein und zwar bis zu einem Winkel von 45° zur Horizontalen. Da­ bei ist es zweckmäßig, wenn auch der innenliegende axiale Bereich 7′ der Nabe 1 in gleicher Weise konisch aufgeweitet ist derart, daß auch die beiden Elastomer­ schichten 13 und 14 weitgehend parallel zueinander ver­ laufen.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen an Kur­ belwellen von Verbrennungsmotoren, mit einer starr mit der Kurbelwelle verbundenen Nabe aus einem ver­ formten Blechzuschnitt und einem über eine Elasto­ merschicht mit der Nabe verbundenen Schwungring, wobei die Nabe im außenliegenden Bereich angenähert C-förmig geformt und deren außenliegender, axialer Bereich als Keil- oder Poly-V-Riementräger ausge­ bildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der C-för­ mige Bereich der Nabe (1) einen sich im wesentli­ chen axial erstreckenden Ansatz (3) des sich radial außenliegend dazu und radial erstreckenden Schwungringes (2) mit Abstand umfaßt und daß der sich ergebende Zwischenraum zwischen axialem Ansatz (3) des Schwungringes (2) und dem C-förmigen Be­ reich der Nabe (1) zumindest teilweise mit einer Elastomerschicht (12) ausgefüllt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Nabe (1) einen innenliegenden, mit der Kurbelwelle verbundenen radialen Bereich (4), einen davon abgewinkelten ersten axialen Bereich (7) in­ nenliegend zum axialen Schwungringbereich (3), einen zweiten radialen Bereich (8) im Abstand zur Stirnseite (9) des axialen Schwungringbereiches (3) sowie einen zweiten axialen, außenliegend zum axia­ len Schwungringbereich (3) verlaufenden, zurückge­ bogenen Bereich (10) aufweist, welch letzterer als Riementräger ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der sich axial erstreckende Bereich (3′) des Schwungringes (2) zu seinem freien Ende hin ko­ nisch aufweitet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die konische Aufweitung bis zu 45° zur Ho­ rizontalen beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auch der innenliegende axiale Bereich (7′) der Nabe (1) parallel zum axialen Schwungring­ bereich (3′) konisch aufgeweitet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der radial außenliegende Zwischenraum zwischen Oberseite des axialen Ansatzes (3, 3′) und der C-förmigen Nabe (1) mit einer Elastomerschicht (13) ausgefüllt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß sich die Elastomerschicht bis zur Unter­ kante der Stirnseite (9) des axialen Ansatzes (3) erstreckt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zwischenraum auf beiden Seiten und der Stirnseite (9) des axialen Ansatzes (3, 3′) mit einer Elastomerschicht (12) ausgefüllt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Elastomerschicht (12) festhaftend mit der Nabe (1) und dem Schwungring (2) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die axialen Elastomerschichten (13, 14) mindestens bezüglich ihrer Steifigkeiten so groß sind wie die radial oder konisch angeordnete Ela­ stomerschicht (15).