DE60035015T2

DE60035015T2 - Schwungrad für verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE60035015T2
Application number: DE60035015T
Authority: DE
Inventors: Syouichi Atsugi-shi TSUCHIYA; Masamichi Atsugi-shi Matsuoka
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: WO2000065249A1; EP1099877A4; DE60035015D1; EP1099877B1; JP2000310289A; EP1099877A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schwungräder die bei Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge und dergleichen verwendet werden, und verschiedenartige Schwingungen aufgrund des Motorbetriebs zu reduzieren.
HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
Bei einem herkömmlichen Schwungrad für einen Verbrennungsmotor wird, wenn ein Massenkörper mit der Kurbelwelle direkt verbunden ist, eine Biegeschwingung aufgrund der Masse des Massenkörpers erzeugt, die dazu neigt, ein abnormes Geräusch, wie z. B. ein auf den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs beschränktes Dröhngeräusch, zu verursachen. Daher wurden Versuche unternommen, die ursprüngliche Biegeschwingungsfrequenz bzw. Schwingungs-Eigenfrequenz des Kurbelwellen-Systems aus dem normalen Einsatzbereich zu verschieben und dadurch das abnorme Geräusch durch Verbinden der Kurbelwelle und des Massenkörpers durch eine elastische Platte zu reduzieren, die eine hohe Steifigkeit in einer Wölbungsrichtung und eine geringe Steifigkeit in einer Biegerichtung aufweist.
Eine japanische Patentveröffentlichung Kokai Nr. H09-217791 z. B. offenbart ein Schwungrad für einen Verbrennungsmotor, bei dem eine Kurbelwelle und ein Massenkörper durch eine elastische Platte mit einer Flexibilität in der Biegerichtung verbunden sind, die elastische Platte auf der Innenumfangsseite mit der Kurbelwelle durch Befestigungsschrauben befestigt ist und der Massenkörper mit der Außenumfangsseite der elastischen Platte verbunden ist.
In einem axialen Zwischenraum, der zwischen der elastischen Platte und dem Massenkörper ausgebildet ist, ist ein tellerförmiges Federelement vorgesehen, das eine Berührung mit dem Massenkörper mit einem vorgegebenen Abstand aufnehmen kann, und die Innenumfangsseite des tellerförmigen Federelements ist an der Kurbelwelle befestigt.
Das tellerförmige Federelement erzielt im Zusammenspiel mit der elastischen Platte einen verbesserten Effekt bei der Reduzierung der Biegespannung. Durch eine Ablenkung zwischen der elastischen Platte und dem Massenkörper verursacht das Federelement eine Reibung an einem Endbereich im Berührungs Bereich mit dem Massenkörper und erfüllt eine Reibungsdämpfungsfunktion gegen die Biegeschwingung.
Beim konventionellen Beispiel ist der Endbereich des tellerförmigen Federelements zur Kontaktaufnahme mit dem Massenkörper mit einer Kante versehen und dieser mit einer Kante versehene Endbereich verursacht eine Reibung dadurch, dass er mit dem Massenkörper in Berührung kommt.
Wenn der mit einer Kante versehene Endbereich des Federelements in Berührung mit dem Massenkörper kommt und die Reibung verursacht, ist der Dämpfungseffekt durch die Reibung nicht stabil, weil der Kontakt nicht gleichmäßig bzw. sanft ist, und die Haltbarkeit kann sich aufgrund des Eintritts einer lokalen Abnutzung im Berührungsbereich verringern.
DE 198 40 215 A1 offenbart ein Schwungrad für einen Verbrennungsmotor, der mit einer in etwa scheibenförmigen elastischen Platte versehen ist, die an einem inneren Umfangsteilstück mit einer Kurbelwelle befestigt ist, und die eine Flexibilität in einer Biegerichtung und einen Massenkörper aufweist, der an einem äußeren Umfangsteilstück der elastischen Platte befestigt ist. Das Dokument beschreibt ferner ein Schwungrad für einen Verbrennungsmotor wobei zwischen der elastischen Platte in einem Teilstück auf einer radialen Außenseite der Befestigungsposition zur Kurbelwelle und dem Massenkörper ein axialer Zwischenraum in einer axialen Richtung vorgesehen ist, wobei dort im Zwischenraum ein Federelements angeordnet ist, dessen beiden Enden mit der elastischen Platte bzw. dem Massenkörper in Berührung stehen.
US-A-5 465 635 offenbart eine Kurbelwellen-Anordnung für einen Verbrennungsmotor, die eine Kurbelwelle, ein an der Kurbelwelle befestigtes elastisches Element und eine am elastischen Element befestigte Schwungscheibe umfasst, so dass die Schwungscheibe in einer elastischen Anordnungsbeziehung mit der Kurbelwelle abgestützt wird. Das elastische Element weist eine Steifigkeit in seiner Drehrichtung auf, die groß genug ist, um eine Antriebskraft über eine Kupplung effektiv an ein Getriebe zu übertragen. Andererseits weist das elastische Element eine Steifigkeit in einer axialen Richtung der Kurbelwelle auf, die klein genug ist, um eine Resonanzfrequenz einer Biegeschwingung aus einem Soll-Frequenzband einer erzwungenen Schwingung zu verschieben.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben genannten herkömmlichen Situation entwickelt und zielt darauf ab, ein Schwungrad für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, das einen stabilen Dämpfungseffekt mit einem gleichmäßigen Reibkontakt des Federelements bereitstellen kann, und das eine überlegene Haltbarkeit durch Reduzierung der lokalen Abnutzung des Berührungsbereichs aufweist.
Erfindungsgemäße wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Die Unteransprüche beinhalten bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Bei der vorliegenden Erfindung ist ein Schwungrad für einen Verbrennungsmotor, das mit einer in etwa scheibenförmigen elastischen Platte, die an einem inneren Umfangsteilstück an einer Kurbelwelle befestigt ist, und die eine Flexibilität in einer Biegerichtung aufweist, und einem Massenkörper versehen ist, der an einem äußeren Umfangsteilstück der elastischen Platte befestigt ist, so angeordnet, dass zwischen der elastischen Platte in einem Teilstück auf einer radialen Außenseite einer Befestigungsposition zur Kurbelwelle und dem Massenkörper ein axialer Zwischenraum vorgesehen ist, dass dort im axialen Zwischenraum ein Federelement angeordnet ist, dessen beide Endseiten mit der elastischen Platte bzw. dem Massenkörper in Berührung stehen, und dass an einem Kontaktbereich, an dem das Federelement (10) und die elastische Platte miteinander in Berührung stehen, und/oder einem Kontaktbereich, an dem das Federelement (10) und der Massenkörper (5) miteinander in Berührung stehen, eine oder beide Kontaktflächen (2a, 10a) gekrümmt sind.
Gemäß der Erfindung verändern daher die elastische Platte und das Federelement die ursprüngliche Biegefrequenz des Kurbelwellen-Systems aus dem normalen Bereich und absorbieren die Biegeschwingung. Durch ein Wölben zwischen der elastischen Platte und dem Massenkörper verursacht das Federelement an jedem Endbereich Reibung im Kontaktbereich mit der elastischen Platte oder dem Massenkörper und erzielt den Reibungsdämpfungseffekt gegen die Biegeschwingung.
Bei der vorliegenden Erfindung sind bei einem Kontaktbereich, an dem das Federelement (10) und die elastische Platte miteinander in Berührung stehen, und/oder einem Kontaktbereich, an dem das Federelement (10) und der Massenkörper (5) miteinander in Berührung stehen, eine oder beide Kontaktflächen (2a, 10a) gekrümmt. Daher berührt das Federelement die elastische Platte oder den Massenkörper gleichmäßig und stellt somit einen stabilen Reibungsdämpfungseffekt bereit. Darüber hinaus wird die lokale Abnutzung des Kontaktbereichs so weit als möglich reduziert.
Daher ist es möglich, ein Schwungrad für einen Verbrennungsmotor zu erhalten, bei dem das Federelement gleichmäßig in Berührung mit der elastischen Platte oder dem Massenkörper steht und dadurch einen stabilen Reibungsdämpfungseffekt und die lokale Abnutzung der Kontaktbereiche bereitstellt, um eine gute Haltbarkeit zu bieten.
Darüber hinaus ist bei der vorliegenden Erfindung eine Anordnung so, dass das Federelement eine pressgeformte Tellerfeder umfasst, die in Form eines Kegelstumpfs ausgebildet ist, und eine Kontaktfläche der Tellerfeder zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Form ausgebildet wird. Daher kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kontaktfläche ohne irgendeinen besonderen Verfahrensschritt in eine gekrümmte Form ausgebildet werden.
Darüber hinaus ist eine Anordnung bei der vorliegenden Erfindung so, dass die elastische Platte pressgeformt ist und eine Kontaktfläche der elastischen Platte zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Form geformt wird. Daher kann eine Kontaktfläche ohne irgendeinen besonderen Verfahrensschritt in eine gekrümmte Form ausgebildet werden.
Bei der vorliegenden Erfindung ist ein Schwungrad für einen Verbrennungsmotor, das mit einer in etwa scheibenförmigen elastischen Platte versehen ist, an einem inneren Umfangsteilstück an einer Kurbelwelle zusammen mit einer Verstärkungsplatte befestigt und weist eine Flexibilität in einer Biegerichtung auf und einen Massenkörper, der an einem äußeren Umfangsteilstück der elastischen Platte befestigt ist, ist derart angeordnet, dass zwischen der Verstärkungsplatte in einem Teilstück einer radialen Außenseite einer Befestigungsposition mit der Kurbelwelle und dem Massenkörper ein axialer Zwischenraum vorgesehen ist, dass im axialen Zwischenraum ein Federelement angeordnet ist, dessen beiden Endseiten mit der Verstärkungsplatte bzw. dem Massenkörper in Berührung stehen, und dass an einem Kontaktbereich, an dem das Federelement (10) und die elastische Platte miteinander in Berührung stehen, und/oder einem Kontaktbereich, an dem das Federelement (10) und der Massenkörper (5) miteinander in Berührung stehen, eine oder beide Kontaktflächen (2a, 10a) gekrümmt sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung verändern die Verstärkungsplatte und das Federelement daher die ursprüngliche Biegefrequenz bzw. Eigenfrequenz des Kurbelwellensystems aus dem Normalbereich und absorbieren die Biegeschwingung. Durch ein Wölben zwischen der Verstärkungsplatte und dem Massenkörper verursacht das Federelement an jedem Endbereich eine Reibung im Kontaktbereich mit der Verstärkungsplatte oder dem Massenkörper und erzielt den Reibungsdämpfungseffekt gegen die Biegeschwingung. Die Verstärkungsplatte verstärkt den Befestigungsbereich der elastischen Platte.
Bei der vorliegenden Erfindung sind bei einem Kontaktbereich, an dem das Federelement (10) und die elastische Platte miteinander in Berührung stehen, und/oder einem Kontaktbereich, an dem das Federelement (10) und der Massenkörper (5) miteinander in Berührung stehen, eine oder beide Kontaktflächen (2a, 10a) gekrümmt. Daher berührt das Federelement die Verstärkungsplatte oder den Massenkörper gleichmäßig und stellt somit einen stabilen Reibungsdämpfungseffekt bereit. Darüber hinaus wird die lokale Abnutzung des Kontaktbereichs so weit als möglich reduziert.
Daher ist es möglich, ein Schwungrad für einen Verbrennungsmotor zu erhalten, bei dem ein stabiler Reibungsdämpfungseffekt mit einem gleichmäßigen Reibungskontakt des Federelements erreichbar ist, und die Haltbarkeit mit einer geringeren lokalen Abnutzung des Kontaktbereichs überlegen ist.
Da das Federelement in Berührung mit der Verstärkungsplatte und dem Massenkörper angeordnet ist, ist zwischen dem Federelement und dem elastischen Element ein relativ breiter Abstand ausgebildet, der dazu dient, die Kühlwirkung des Federelements zu verbessern.
Ferner ist bei der vorliegenden Erfindung eine Anordnung so, dass das Federelement eine pressgeformte Tellerfeder umfasst, die in Form eines Kegelstumpfs ausgebildet ist, und eine Kontaktfläche der Tellerfeder zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Form ausgebildet wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher eine Kontaktfläche ohne irgendeinen besonderen Verfahrensschritt in eine gekrümmte Form ausgebildet werden.
Darüber hinaus ist bei der vorliegenden Erfindung eine Anordnung so, dass die Verstärkungsplatte pressgeformt ist und eine Kontaktfläche der Verstärkungsplatte zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Form geformt wird. Daher kann eine Kontaktfläche ohne irgendeinen besonderen Verfahrensschritt in eine gekrümmte Form ausgebildet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Schnittansicht eines Schwungrads für einen Verbrennungsmotor, wenn die eine Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils A von 1.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils B von 1.
4 ist eine Ansicht ähnlich wie 1, die jedoch eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils A von 4.
6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils B von 4.
7 ist eine Ansicht ähnlich wie 1, die jedoch eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt.
8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils A von 7.
9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils B von 7.
BESTE ART(EN) ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend erfolgt eine detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf der Basis der Zeichnung.
1 ist eine Schnittansicht eines Schwungrads für einen Verbrennungsmotor, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils A von 1. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils B von 1.
In den Figuren kennzeichnet ein Bezugszeichen 1 eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors. Ein Bezugszeichen 2 kennzeichnet eine in etwa scheibenförmige elastische Platte, die eine Flexibilität in einer Biegerichtung aufweist. Die elastische Platte 2 ist an ihrem inneren Umfangsteilstück durch Befestigungsschrauben 4 zusammen mit einer Verstärkungsplatte 3 an der Kurbelwelle 1 befestigt. Genauer gesagt, sind die elastische Platte 2 und die Verstärkungsplatte 3 durch die Befestigungsschrauben 4, die durch die elastische Platte 2 und die Verstärkungsplatte 3 hindurchgehen, an der Kurbelwelle 1 angebracht und fixiert. Somit verstärkt die Verstärkungsplatte 3 den Befestigungsbereich der elastischen Platte 2.
Ein Bezugszeichen 5 kennzeichnet einen Massenkörper, der an der äußeren Umfangsseite der elastischen Platte 2 befestigt ist. Der Massenkörper 5 ist in etwa wie ein Ring ausgebildet und seine äußere Umfangsseite ist an der äußeren Umfangsseite der elastischen Platte 2 durch Befestigungsschrauben 6 angebracht und fixiert, die durch die elastische Platte 2 hindurchgehen. Der Massenkörper 5 steht nur an seinem Befestigungsbereich mit der elastischen Platte 2 in Berührung mit der elastischen Platte 2 und zwischen dem restlichen Bereich und der elastischen Platte 2 ist ein vordefinierter axialer Zwischenraum 7 ausgebildet. Auf der der elastischen Platte 2 gegenüberliegenden Seite des Massenkörpers 5 ist eine Reibfläche 8 ausgebildet, die mit der einer Reibplatte einer nicht dargestellten Kupplungsvorrichtung in Berührung steht.
Ein Bezugszeichen 10 kennzeichnet ein Federelement. Das Federelement 10 ist im axialen Zwischenraum 7 zwischen der elastischen Platte 2 und dem Massenkörper 5 angeordnet und beide Seiten berühren die elastische Platte 2 bzw. den Massenkörper 5. In dieser Ausführungsform umfasst das Federelement 10 eine Tellerfeder, die in Form eines Kegelstumpfs ausgebildet ist. Der Außenumfang des Federelements 10 wird durch einen im Massenkörper 5 ausgebildeten Positionierungsabsatz 11 ortsfest gehalten und dadurch wird das Federelement 10 in der radialen Richtung positioniert.
Im Kontaktbereich, an dem das Federelement 10 und die elastische Platte 2 miteinander in Berührung stehen und im Kontaktbereich, an dem das Federelement 10 und der Massenkörper 5 miteinander in Berührung stehen, ist mindestens eine der Kontaktflächen gekrümmt. Und zwar ist im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und der elastischen Platte 2 die Kontaktfläche 2a der elastischen Platte 2 gekrümmt (siehe 3). Im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und dem Massenkörper 5 ist die Kontaktfläche 10a des Federelements 10 gekrümmt (siehe 2).
Die elastische Platte 2 ist eine Platte, die durch Pressen ausgebildet wird, und die Kontaktfläche 10a der elastischen Platte 10 wird zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Fläche geformt.
Das Federelement 10 umfasst eine pressgeformte Tellerfeder, die wie ein Kegelstumpf geformt ist, und die Kontaktfläche 10a der Tellerfeder (des Federelements 10) wird zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Fläche geformt.
Es ist optional, die Anordnung einzusetzen, wo mindestens eine der Kontaktflächen entweder im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und der elastischen Platte 2 oder im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und dem Massenkörper 5 gekrümmt ist.
Am Außenumfang der elastischen Platte 2 ist ein Zahnkranz 12 durch Schweißen befestigt.
Wenn die Kurbelwelle 1 angetrieben wird, um sich zu drehen, wird die Antriebsdrehkraft von der Kurbelwelle 1 bei dieser Anordnung durch die elastische Platte 2 auf den Massenkörper 5 übertragen.
In diesem Fall verändern die elastische Platte 2 und das Federelement 10 die Biege-Eigenfrequenz des Kurbelwellensystems aus dem normalen Betriebsbereich und absorbieren auch die Biegeschwingung. Wenn sich das Federelement 10 zwischen der elastischen Platte 2 und dem Massenkörper 5 wölbt, verursacht jeder Endbereich des Federelements 10 einer Reibung am Kontaktbereich mit der elastischen Platte 2 oder dem Massenkörper 5 und dient dabei dazu, den Reibungsdämpfungseffekt gegen in die Biegeschwingung zu erzielen.
Im Kontaktbereich zwischen der dem Federelement 10 und der elastischen Platte 2 und den Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und dem Massenkörper 5 ist mindestens eine der Kontaktflächen gekrümmt. In dieser Ausführungsform ist die Kontaktfläche 2a der elastischen Platte 2 im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und der elastischen Platte 2 gekrümmt. Im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und dem Massenkörper 5 ist die Kontaktfläche 10a des Federelements 10 gekrümmt.
Wenn sich daher das Federelement 10 zwischen der elastischen Platte 2 und dem Massenkörper 5 wölbt und dazu dient, den Reibungsdämpfungseffekt gegen die Biegespannung mit einer Reibung zu erzeugen, die durch die Endbereiche des Federelements 10 an den Kontaktbereichen mit der elastischen Platte 2 und dem Massenkörper 5 erzeugt wurde, ist der Kontakt wegen der Krümmung der Kontaktflächen 2a. 10a gleichmäßig. Daher ist es möglich, den stabilen Dämpfungseffekt durch den Kontakt des Federelements 10 mit der elastischen Platte 2 und der Reibung mit dem Massenkörper 5 zu erzielen, und eine lokale Abnutzung in den Kontaktbereichen vorteilhaft zu verhindern.
Daher ist es möglich, einen stabilen Reibungsdämpfungseffekt mit einem gleichmäßigen Reibkontakt des Federelements 10 zu erreichen und ein Schwungrad für einen Verbrennungsmotor zu erhalten, das eine überlegene Haltbarkeit mit einer geringeren lokalen Abnutzung in den Kontaktbereichen aufweist.
Das Federelement 10 ist aus einer pressgeformten Tellerfeder ausgebildet, die wie ein Kegelstumpf geformt ist, und die Kontaktfläche 10a der Tellerfeder (des Federelements 10) wird zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Fläche geformt. Daher kann die gekrümmte Kontaktfläche 10a ohne irgendeinen besonderen Verfahrensschritt erzielt werden.
Die elastische Platte 2 wird durch Pressformen geformt und ihre Kontaktfläche 2a wird zum Zeitpunkt des Pressformens gekrümmt. Daher kann die gekrümmte Kontaktfläche 2a ohne irgendeinen besonderen Verfahrenschritt ausgebildet werden.
Der Außenumfang des Federelements 10 wird durch den im Massenkörper 5 ausgebildeten Positionierungsabsatz 11 ortsfest gehalten, so dass es einfach ist, das Federelement 10 an der korrekten Position zu platzieren, und möglich ist, zu verhindern, dass sich das Federelement 10 in der axialen Richtung bewegt.
Die 4 bis 9 sind Ansichten zur Darstellung verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsformen unterscheiden sich von der vorausgegangenen Ausführungsform dadurch, dass ein axialer Zwischenraum 14 zwischen der Verstärkungsplatte 3 und dem Massenkörper 5 ausgebildet ist, und dabei in diesem Zwischenraum 14 das Federelement 10 mit beiden Enden angeordnet ist, die mit der Verstärkungsplatte 3 bzw. dem Massenkörper 5 in Berührung stehen. Nachfolgend erfolgt eine Erläuterung dieser Ausführungsformen. In der Erläuterung werden den gleichen Komponenten die gleichen Bezugszeichen wie in der vorausgegangenen Ausführungsform zugeordnet und sich wiederholende Beschreibungen weggelassen:
Zuerst erfolgt eine Erläuterung der in den 4 bis 6 dargestellten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform weist die oben genannte Verstärkungsplatte 3 einen plattenförmigen Basisbereich 3a, der mit dem inneren Umfangsteilstück der elastischen Platte 2 in Berührung steht, und einen ringförmigen Flanschbereich 3b auf, der sich vom Außenumfang des Basisbereichs 3a in der radialen Richtung erstreckt. Der Basisbereich 3a verstärkt den inneren Umfangsbefestigungsbereich der an der Kurbelwelle 1 befestigten elastischen Platte 2 und der ringförmige Flansch Bereich 3a ist so angeordnet, dass das Federelement 10 mit dem ringförmigen Flansch 3b in Berührung steht. Darüber hinaus ist im ringförmigen Flansch 3b der Verstärkungsplatte 3 ein Positionierungsabsatz 15 für das Federelement 10 ausgebildet.
Das Federelement 10 ist im axialen Zwischenraum 14 zwischen der Verstärkungsplatte 3 und dem Massenkörper 5 angeordnet. Genauer gesagt ist es zwischen dem in der Verstärkungsplatte 3 ausgebildeten ringförmigen Flansch 3b und dem Massenkörper 5 angeordnet und beide Endseiten stehen mit der Verstärkungsplatte 3 und dem Massenkörper 5 in Berührung. Das Federelement 10 wird in der radialen Richtung mit dem Innenumfang des Federelements 10 positioniert, der durch den Positionierungsabsatz 15 ortsfest gehalten wird.
Im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und der Verstärkungsplatte 3 und dem Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und dem Massenkörper 5 ist mindestens eine der Kontaktflächen gekrümmt. Das heißt, dass im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und der Verstärkungsplatte 3 die Kontaktfläche 10b des Federelements 10 gekrümmt ist (siehe 6). Im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und dem Massenkörper 5 ist die Kontaktfläche 5a des Massenkörpers 5 gekrümmt (siehe 5).
Der Massenkörper 5 ist maschinell bearbeitet und die Kontaktfläche 5a des Massenkörpers 5 wird zum Zeitpunkt der maschinellen Bearbeitung in eine gekrümmte Fläche ausgebildet.
Es ist optional, die Anordnung einzusetzen, wo mindestens eine der Kontaktflächen entweder im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und der elastischen Platte 2 oder im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und dem Massenkörper 5 gekrümmt ist.
In dieser Anordnung verändern die elastische Platte 2 und das Federelement 10 die Biege-Eigenfrequenz des Kurbelwellensystems aus dem normalen Betriebsbereich und absorbieren die Biegeschwingung. Wenn sich das Federelement 10 zwischen der Verstärkungsplatte 3 und dem Massenkörper 5 wölbt, verursacht jeder Endbereich des Federelements 10 eine Reibung am Kontaktbereich mit der Verstärkungsplatte 3 oder dem Massenkörper 5 und dient dabei dazu, den Reibungsdämpfungseffekt gegen in die Biegeschwingung zu erzielen.
Im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und der Verstärkungsplatte 3 und dem Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und dem Massenkörper 5 ist mindestens eine der Kontaktflächen gekrümmt. Im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und der Verstärkungsplatte 3 ist die Kontaktfläche 10b des Federelements 10 gekrümmt. Im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und dem Massenkörper 5 ist die Kontaktfläche 5a des Massenkörpers 5 gekrümmt.
Wenn sich daher das Federelement 10 zwischen der elastischen Platte 2 und dem Massenkörper 5 wölbt, und dazu dient, den Reibungsdämpfungseffekt gegen die Biegeschwingung mit einer durch die Endbereiche des Federelements 10 an den Kontaktbereichen mit der Verstärkungsplatte 3 und dem Massenkörper 5 erzeugten Reibung zu erzeugen, ist der Kontakt wegen der Krümmung der Kontaktflächen 5a, 10b gleichmäßig. Daher ist es möglich, den stabilen Dämpfungseffekt durch den Kontakt des Federelements 10 mit der Verstärkungsplatte 3 und der Reibung mit dem Massenkörper 5 zu erzielen und eine lokale Abnutzung in den Kontaktbereichen vorteilhaft zu vermeiden.
Folglich ist es möglich, einen stabilen Reibungsdämpfungseffekt mit einem gleichmäßigen Reibkontakt des Federelements 10 zu erreichen und ein Schwungrad für einen Verbrennungsmotor zu erzielen, das eine überlegene Haltbarkeit mit einer geringeren lokalen Abnutzung in einem Kontaktbereich aufweist.
Da das Federelement 10 in Berührung mit der Verstärkungsplatte 3 und dem Massenkörper 10 angeordnet ist, ist zwischen dem Federelement 10 und der elastischen Platte 2 ein relativ breiter Abstand ausgebildet, der dazu dienen kann, die Kühlwirkung des Federelements 10 zu verbessern.
Der Innenumfang des Federelements 10 wird durch den in der Verstärkungsplatte 3 ausgebildeten Positionierungsabsatz 15 ortsfest gehalten, so dass es einfach ist, das Federelement 10 an der korrekten Position zu platzieren, und möglich ist, zu verhindern, dass sich das Federelement 10 in der radialen Richtung bewegt.
Als Nächstes erfolgt eine Erläuterung der in den 7 bis 9 dargestellten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ist das Federelement 10 zwischen dem sich in die äußere radiale Richtung erstreckenden Flansch 3b, der in der Verstärkungsplatte 3 ausgebildet ist, und dem Massenkörper 5 angeordnet und das Federelement ist in der radialen Richtung mit dem Außenumfang positioniert, der durch den im Massenkörper 5 ausgebildeten Positionierungsabsatz 11 ortsfest gehalten wird.
Bei dieser Ausführung ist im Kontaktbereich des Federelements 10 mit der Verstärkungsplatte 3 und den Kontaktbereich des Federelements 10 mit dem Massenkörper 5 wiederum mindestens eine der Kontaktflächen gekrümmt. Das heißt, im Kontaktbereich des Federelements 10 mit der Verstärkungsplatte 3 ist die Kontaktfläche 3c der Verstärkungsplatte 3 gekrümmt (siehe 9). Im Kontaktbereich des Federelements 10 mit dem Massenkörper 5 ist die Kontaktfläche 10a des Federelements 10 gekrümmt (siehe 8).
Die Verstärkungsplatte 3 ist durch Pressformen ausgebildet und die Kontaktfläche 3c der Verstärkungsplatte 3 wird zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Fläche geformt.
Es ist optional, die Anordnung einzusetzen, wo mindestens eine der Kontaktflächen entweder im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und der elastischen Platte 2 oder im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und dem Massenkörper 5 gekrümmt ist.
In dieser Anordnung verändern die elastische Platte 2 und das Federelement 10 die Biege-Eigenfrequenz des Kurbelwellensystems aus dem normalen Betriebsbereich und absorbieren die Biegeschwingung. Wenn sich das Federelement 10 zwischen der Verstärkungsplatte 3 und dem Massenkörper 5 wölbt, verursacht jeder Endbereich des Federelements 10 eine Reibung am Kontaktbereich mit der Verstärkungsplatte 3 oder dem Massenkörper 5 und dient dabei dazu, den Reibungsdämpfungseffekt gegen in die Biegeschwingung zu erzielen.
Im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und der Verstärkungsplatte 3 und dem Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und dem Massenkörper 5 ist mindestens eine der Kontaktflächen gekrümmt. Bei dieser Ausführungsform ist die Kontaktfläche 3c der Verstärkungsplatte 3 im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und der Verstärkungsplatte 3 gekrümmt. Im Kontaktbereich zwischen dem Federelement 10 und dem Massenkörper 5 ist die Kontaktfläche 10a des Federelements 10 gekrümmt.
Wenn sich folglich das Federelement 10 zwischen der Verstärkungsplatte 3 und dem Massenkörper 5 wölbt, und dazu dient, den Reibungsdämpfungseffekt gegen die Biegeschwingung mit einer durch die Endbereiche des Federelements 10 an den Kontaktbereichen mit der Verstärkungsplatte 3 und dem Massenkörper 5 erzeugten Reibung zu erzeugen, ist der Kontakt wegen der Krümmung der Kontaktflächen 3c, 10a gleichmäßig. Daher ist es möglich, den stabilen Dämpfungseffekt durch den Kontakt des Federelements 10 mit der Verstärkungsplatte 3 und der Reibung mit dem Massenkörper 5 zu erzielen und eine lokale Abnutzung in den Kontaktbereichen vorteilhaft zu verhindern.
Folglich ist es möglich, einen stabilen Reibungsdämpfungseffekt mit einem gleichmäßigen Reibkontakt des Federelements 10 und ein Schwungrad für einen Verbrennungsmotor zu erzielen, das eine überlegene Haltbarkeit mit einer geringeren lokalen Abnutzung in den Kontaktbereichen aufweist.
Die Verstärkungsplatte 3 ist die durch Pressformen ausgebildet und die Kontaktfläche 3c der Verstärkungsplatte 3 wird zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Fläche geformt. Dadurch kann die gekrümmte Kontaktfläche 3c ohne irgendeinen besonderen Verfahrensschritt erreicht werden.
Da das Federelement 10 in Berührung mit der Verstärkungsplatte 3 und dem Massenkörper 5 angeordnet ist, ist dabei zwischen dem Federelement 10 und der elastischen Platte 2 ein relativ breiter Abstand ausgebildet, der dazu dient, die Kühlwirkung des Federelements 10 zu verbessern.
Der Außenumfang des Federelements 10 wird durch den im Massenkörper 5 ausgebildeten Positionierungsabsatz 11 ortsfest gehalten, so dass es einfach ist, das Federelement an der korrekten Position zu platzieren, und möglich ist, zu verhindern, das sich das Federelement 10 in der radialen Richtung bewegt.

Claims

Schwungrad für einen Verbrennungsmotor, das mit einer in etwa scheibenartigen elastischen Platte (2), die an einem inneren Umfangsteilstück an einer Kurbelwelle (1) befestigt ist und die eine Flexibilität in einer Biegerichtung aufweist, und einem Massenkörper (5) versehen ist, der an einem äußeren Umfangsteilstück der elastischen Platte befestigt ist; wobei zwischen der elastischen Platte (2) in einem Teilstück auf einer radialen Außenseite einer Befestigungsposition zur Kurbelwelle und dem Massenkörper ein axialer Zwischenraum (7) in einer axialen Richtung vorgesehen ist; und wobei im axialen Zwischenraum (7) ein Federelement (10) angeordnet ist, das einen ersten Endbereich, der mit dem Massenkörper (5) in Berührung steht, und einen zweiten Endbereich umfasst, der mit der elastischen Platte (2) in Berührung steht; dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) im axialen Zwischenraum (7) so gehalten wird, dass der zweite Endbereich des Federelements in Reibkontakt mit der elastischen Platte (2) steht, um einen Reibungsdämpfungseffekt zu erzielen, dass an einem Kontaktbereich, an dem das Federelement (10) und die elastische Platte (2) miteinander in Berührung stehen, und/oder an einem Kontaktbereich, an dem das Federelement (10) und der Massenkörper (5) miteinander in Berührung stehen, eine oder beide Kontaktflächen (2a, 10a) gekrümmt sind.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Umfangsteilstück des elastischen Elements (2) an der Kurbelwelle (1) durch Befestigungsschrauben (4) befestigt ist und das Federelement (10) an der radialen Außenseite der Befestigungsschrauben (4) so angeordnet ist, dass das Federelement durch die Befestigungsschrauben nicht zusammengezogen wird.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine ringförmige Tellerfeder ist, die wie ein Kegelstumpf geformt ist, und die sich von einem Außenumfang zu einem Innenumfang radial nach innen erstreckt, und die elastische Platte (2) so gekrümmt ist, dass der Innenumfang des Federelements (10) mit der elastischen Platte außer Kontakt steht.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Massenkörper (5) mit einem Positionierungsabsatz (11) ausgebildet ist, um einen Außenumfang des Federelements (10) in Position zu halten, um zu verhindern, dass sich das Federelement radial bewegt, und ein Innenumfang des Federelements (10) im axialen Zwischenraum an der radialen Außenseite des inneren Umfangsteilstücks der an der Kurbelwelle (1) befestigten elastischen Platte (2) gehalten wird.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine pressgeformte Tellerfeder umfasst, die in Form eines Kegelstumpfs ausgebildet ist, und eine Kontaktfläche der Tellerfeder zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Form ausgebildet wird.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Platte (2) pressgeformt ist und eine Kontaktfläche der elastischen Platte zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Form ausgebildet wird.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor, das mit einer in etwa scheibenartigen elastischen Platte (2), die an einem inneren Umfangsteilstück zusammen mit einer Verstärkungsplatte (3) an einer Kurbelwelle (1) befestigt ist, und die eine Flexibilität in einer Biegerichtung aufweist und einen Massenkörper (5) versehen ist, der an einem äußeren Umfangsteilstück der elastischen Platte befestigt ist; und ein axialer Zwischenraum (14) in einer axialen Richtung zwischen der Verstärkungsplatte (3) an einem Teilstück auf einer radialen Außenseite einer Befestigungsposition zur Kurbelwelle und dem Massenkörper vorgesehen ist; dadurch gekennzeichnet, dass im axialen Zwischenraum (14) ein Federelement (10) angeordnet ist, das einen ersten Endbereich, der mit dem Massenkörper (5) in Berührung steht, um einen Reibungsdämpfungseffekt zu erzielen, und einen zweiten Endbereich umfasst, der mit der Verstärkungsplatte (3) in Berührung steht, um den Reibungsdämpfungseffekt zu erzielen; und dass in einem Kontaktbereich, an dem das Federelement (10) und die Verstärkungsplatte (3) miteinander in Berührung stehen, und/oder einem Kontaktbereich, an dem das Federelement (10) und der Massenkörper (5) miteinander in Berührung stehen, entweder eine von beiden oder beide Kontaktflächen (5a, 10b, 3c, 10a) gekrümmt sind.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Umfangsteilstück des elastischen Elements (2) und die Verstärkungsplatte (3) an der Kurbelwelle (1) durch Befestigungsschrauben (4) befestigt sind, und das Federelement (10) an der radialen Außenseite der Befestigungsschrauben (4) so angeordnet ist, dass das Federelement durch die Befestigungsschrauben nicht zusammengezogen wird.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine Tellerfeder ist, die wie ein Kegelstumpf geformt ist, und die einen Innenumfang umfasst, der auf der radialen Außenseite der Befestigungsschrauben (4) positioniert ist.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsplatte (3) einen Basisbereich (3a), der an der Kurbelwelle (1) zusammen mit dem inneren Umfangsteilstück des elastischen Elements (2) befestigt ist, und einen ringförmigen Flanschbereich (3b) umfasst, der vom Basisbereich (3a) radial nach außen vorragt; und das Federelement (10) sich vom ersten Endbereich zum zweiten Endbereich, der mit dem ringförmigen Flanschbereich der Verstärkungsplatte (3) in Berührung steht, radial nach innen erstreckt.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, wobei der innere Umfang des Federelements (10) durch einen in der Verstärkungsplatte (3) ausgebildeten Positionierungsabsatz (15) in Position gehalten wird, um zu verhindern, dass sich das Federelement radial bewegt.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, wobei das Federelement (10) ferner einen Außenumfang umfasst, der durch einen im Massenkörper (5) ausgebildeten Positionierungsabsatz (11) in Position gehalten wird, um zu verhindern, dass sich das Federelement radial bewegt.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine pressgeformte Tellerfeder umfasst, die in der Form eines Kegelstumpfs geformt ist, und eine Kontaktfläche der Tellerfeder zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Form geformt wird.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsplatte (3) pressgeformt ist und eine Kontaktfläche der Verstärkungsplatte zum Zeitpunkt des Pressformens in eine gekrümmte Form geformt wird.