DE69017292T2

DE69017292T2 - Dynamischer Dämpfer.

Info

Publication number: DE69017292T2
Application number: DE69017292T
Authority: DE
Inventors: Masaaki Hamada
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1989-07-20
Filing date: 1990-07-18
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: US5090668A; EP0409202B1; EP0409202A1; DE69017292D1

Description

Hintergrund der Erfindung

[Gebiet der Erfindung]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen dynamischen Dämpfer, der um eine Drehwelle, wie z.B. eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugs, herum angebracht ist. Der dynamische Dämpfer dient dazu, schädliche Schwingungen, die in der Drehwelle auftreten, zu unterdrücken. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen dynamischen Dämpfer, der es ermöglicht, seine Montage um die Drehwelle herum zu beenden, indem sein eines Ende nur an der Drehwelle befestigt wird, während sein Verhalten aufrechterhalten wird, wodurch die Herstellungskosten verringert werden und die Zusammenbaufähigkeit verbessert wird.

[In Beziehung stehender Stand der Technik]

Wenn sich eine Drehwelle, wie z.B. eine Antriebswelle und eine Gelenkwelle eines Kraftfahrzeugs und von ähnlichem, dreht, treten unausgeglichene Umlaufbewegungen auf. Als Ergebnis der unausgeglichenen Umlaufbewegungen treten schädliche Schwingungen, wie Biegeschwingungen und Torsionsschwingungen auf. Es wird natürlich bevorzugt, daß die schädlichen Schwingungen überhaupt nicht auftreten sollen. Es wurden jedoch verschiedene dynamische Dämpfer breit eingesetzt, um die schädlichen Schwingungen zu unterdrücken. Die dynamischen Dämpfer arbeiten in der folgenden Weise: Die dynamischen Dämpfer stimmen ihre Eigenfrequenzen auf die Dominantfrequenzen der schädlichen Schwingungen ab, die in der Drehwelle angeregt werden, wandeln durch Resonanz die Schwingungsenergie der Drehwelle in Schwingungsenergie der dynamischen Dämpfer um und nehmen die Schwingungsenergie der Drehwelle auf.
Ein solcher dynamischer Dämpfer nach den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 4 der vorliegenden Erfindung ist in der US 1,934,597 gezeigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen dynamischen Dampfer vorzusehen, der es ermöglicht, seine Montage um die Drehwelle herum zu beenden, indem nur sein eines Ende befestigt wird, wodurch die Herstellungskosten verringert werden und die Zusammenbaufähigkeit verbessert wird.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein dynamischer Dämpfer entsprechend der vorliegenden Erfindung durch Patentanspruch 1 definiert.
Beim dynamischen Dämpfer entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Innendurchmesser des ersten Befestigungsabschnitts des ersten elastischen Elements größer als der Innendurchmesser des zweiten Befestigungsabschnitts des zweiten elastischen Elements; nur der erste Befestigungsabschnitt des ersten elastischen Elements hat eine Eingriffsnut, die in Ringform in einer Weise ausgebildet ist, daß diese um die Außenfläche des ersten Befestigungsabschnitt herumgeht.
Wenn ein dynamischer Dämpfer solche Anordnungen verwendet, kann ein Befestigungsübermaß zum Befestigen des ersten Befestigungsabschnitts des ersten elastischen Abschnitts an der Drehwelle kleiner eingestellt sein als ein Befestigungsubermaß zum Befestigen des zweiten Befestigungsabschnitts des zweiten elastischen Elements an diesem. Als Ergebnis kann der erste Befestigungsabschnitt des ersten elastischen Abschnitts des dynamischen Dämpfers mit dem Drehwelle in einem Maß in Eingriff stehen, das gleich einem Maß des Eingriffs zwischen dem zweiten Befestigungsabschnitt des zweiten elastischen Abschnitts und der Drehwelle ist, wodurch die Unausgeglichenheit zwischen dem Maß des Eingriffs an beiden Enden des dynamischen Dämpfers beseitigt ist. Selbst wenn nur der erste Befestigungsabschnitt des ersten elastischen Abschnitts mit einem Befestigungsband an der Drehwelle befestigt ist, stimmen daher die Scher-Federkonstanten, die durch den ersten elastischen Abschnitt des ersten elastischen Elements auftreten, mit den Scher-Federkonstanten überein, die durch den zweiten elastischen Abschnitt des zweiten elastischen Elements auftreten. Somit tritt mit Ausnahme bei der Eigenfrequenz des dynamischen Dämpfers, die auf die Dominantfrequenzen der schädlichen Schwingungen eingestellt ist, die in der Drehwelle angeregt werden, keine Resonanz auf.
Auf diese Weise ermöglicht es der dynamische Dämpfer entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, seine Montage um die Drehwelle herum zu beenden, indem nur sein eines Ende befestigt wird. Dementsprechend haben sich die Anzahl der Bestandteile und die Mann-Stunde-Anforderungen für den Zusammenbau verringert. Daher ist es möglich, die Zusammenbaufähigkeit zu verbessern und die Herstellungskosten zu verringern.
In einem weiteres Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein dynamischer Dämpfer entsprechend der vorliegenden Erfindung durch Patentanspruch 4 definiert.
Wenn ein dynamischer Dämpfer solche Anordnungen verwendet und wenn der dynamische Dämpfer um die Drehwelle herum angebracht wird, indem bin Befestigungsband nur um den Stützabschnitt des elastischen Elements herum angebracht wird, in dem der Befestigüngsabschnitt vorgesehen und die Eingriffsnut an der Außenfläche des Befestigungsabschnitt in einer Weise ausgebildet ist, daß diese um seine Außenfläche herumgeht, blockiert der Zwischenabschnitt die Einflüsse, baut diese ab und nimmt sie auf, die sich aus den Verformungen des auf diese Weise befestigten Befestigungsabschnitts ergeben. Dementsprechend erreichen die Einflüsse nicht den elastischen Abschnitt des elastischen Elements, in dem der Befestigungsabschnitt und der Zwischenabschnitt vorgesehen sind. Daher stimmen bei Drehung der Drehwelle die Scher-Federkonstanten, die durch den elastischen Abschnitt von einem der elastischen Elemente auftreten, bei dem der Stützabschnitt mit dem Befestigungsabschnitt versehen ist, der Befestigungsabschnitt mit der Eingriffsnut versehen ist, die um seine Außenfläche herumgeht, sich der Zwischenabschnitt zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem elastischen Abschnitt befindet und die Länge des Zwischenabschnitts in Axialrichtung der Drehwelle zumindest gleich der des Stützabschnitts des anderen elastischen Elements oder größer als diese gestaltet ist, mit den Scher-Federkonstanten überein, die durch den elastischen Abschnitt des anderen elastischen Elements auftreten, der frei von solchen Anordnungen ist. Somit tritt mit der Ausnahme der Eigenfrequenz des dynamischen Dämpfers, die auf die Dominantfrequenzen der schädlichen Schwingungen eingestellt ist, die in der Drehwelle angeregt werden, keine Resonanz auf.
Außerdem ermöglicht es der dynamische Dämpfer entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ebenfalls, seine Montage um die Drehwelle herum zu beenden, indem nur sein eines Ende befestigt wird. Dementsprechend haben sich die Anzahl der Bestandteile und die Mann-Stunde-Anforderungen für den Zusammenbau ebenfalls verringert. Daher ist es ebenfalls möglich, die Zusammenbaufähigkeit zu verbessern und die Herstellungskosten zu verringern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und vieler ihrer begleitenden Vorteile wird schneller erhalten, wenn diese unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung bei Betrachtung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich wird, in denen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines dynamischen Dämpfers eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels entsprechend der vorliegenden Erfindung ist, in der der dynamische Dämpfer an seiner Mittelachse geschnitten ist,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht seines dynamischen Dämpfers ist, der um eine Drehwelle herum angebracht ist,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines dynamischen Dämpfers eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels entsprechend der vorliegenden Erfindung ist, in der der dynamische Dämpfer an seiner Mittelachse geschnitten ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung

Nachdem die vorliegende Erfindung im allgemeinen beschrieben wurde, kann ein weiters Verständnis unter Bezugnahme auf bestimmte, spezifische, bevorzugte Ausführungsbeispiele erhalten werden, die hier nur zum Zweck der Veranschaulichung vorgesehen sind und mit denen keine Beschränkung beabsichtigt wird, sofern es nicht anders spezifiziert ist.

[Erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel]

Ein dynamischer Dämpfer 1 eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels entsprechend der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezügnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht des dynamische Dämpfers 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels, in der der dynamische Dämpfer an seiner Mittelachse geschnitten ist. Fig. 2 ist ein Querschnittsansicht ihres dynamischen Dämpfers, der um eine Drehwelle herum angebracht ist.
Der dynamische Dämpfer 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels weist ein Massenelement 10, das in zylindrischer Form ausgebildet ist, ein erstes elastisches Element 11, das mit dem Massenelement 10 einstückig ausgebildet ist, und ein zweites elastisches Element 12 auf, das mit dem Massenelement 10 einstückig ausgebildet ist. Dieser dynamische Dämpfer 1 ist einstückig ausgebildet und hat eine zylindrische Form als Ganzes, bei der der Außendurchmesser am mittleren Abschnitt größer als die Außendurchmesser an beiden Enden ist.
Das Massenelement 10 hat eine Innenfläche, die größer als die Außenfläche einer Drehwelle "S" ist, und ist in die Drehwelle "S" eingeführt. Das Massenelement 10 hat einen Massenkörper, der aus Metall gefertigt ist, wie z.B. einem dickwandigen zylinderförmigen Stahlrohr. Wenn der dynamische Dämpfer 1 durch Vulkanisierformen mit einer Form einstückig geformt wird, werden die Außen- und Innenfläche des Massenelements 10 mit einem Gummimaterial, wie z.B. Naturkautschuk und ähnlichem, beschichtet, wodurch das erste und zweite elastische Element 11 und 12 mit der Dicke von ungefähr 1mm ausgebildet werden. Der zylindrische Massenkörper, der aus Metall gefertigt ist, das auf diese Weise mit dem Gummimaterial beschichtet wurde, befindet sich um den Außenumfang der Drehwelle "S" herum und wirkt einstückig als Massenelement 10. Hierbei ist ein Zwischenraum von ungefähr 1,5mm zwischen der Innenfläche des Massenelements 10 und der Außenfläche der Drehwelle "S" ausgebildet.
Das erste elastische Element 11 hat einen ersten Befestigungsabschnitt 15, der in Ringform ausgebildet ist, und einen ersten elastischen Abschnitt 13, der als hohler Kegelstumpf ausgebildet ist, und ist aus Gummimaterial, wie z.B. Naturkautschuk und ähnlichem, ausgebildet. Der erste Befestigungsabschnitt 15 ist in die Drehwelle "S" eingeführt und wird durch diese gestützt.
Der Innendurchmesser (∅A) des ringförmige ersten Befestigungsabschnitts 15 ist ausgebildet, so daß dieser in der folgenden Weise größer als der Innendurchmesser (∅B) des zweiten Befestigungsabschnitts 16 des zweiten elastischen Elements 12 (der später beschrieben wird) ist. Und zwar ist, wenn der Außendurchmesser der Drehwelle "S" ∅C ist, der Innendurchmesser (∅A) des ersten Befestigungsabschnitts 15 des ersten elastischen Abschnitts 11 entsprechend der folgenden Formel eingestellt: ∅A = - (0,5 bis 1,0) (mm); der Innendurchmesser (∅B) des zweiten Befestigungsabschnitts 16 des zweiten elastischen Elements 12 ist entsprechend der folgenden Formel eingestellt: ∅B = ∅C - (1,2 bis 2,5) (mm). Somit ist ∅A größer als ∅B eingestellt, d.h. ∅A) Hierbei ist es vorzuziehen, den Innendurchmesser (∅A) des ersten Befestigungsabschnitts 15 des ersten elastischen Abschnitts 11 einzustellen, so daß dieser in den Bereich von 94 bis 99% der Abmessung des Außendurchmessers (∅C) der Drehwelle "S" fällt, und den Innendurchmesser (∅B) des zweiten Befestigungsabschnitts 16 des zweiten elastischen Abschnitts 12 einzustellen, so daß dieser in den Bereich von 87 bis 96% der Abmessung des Außendurchmessers (∅C) der Drehwelle "S" fällt, und den ∅A größer als den ∅C einzustellen (∅A > ∅B).
Somit ist das Befestigungsübermaß zum Befestigen des ersten Befestigungsabschnitts 15 des ersten elastischen Elements 11 um die Drehwelle "S" herum kleiner eingestellt als das Befestigungsübermaß zum Befestigen des zweiten Befestigungsabschnitts 16 des zweiten elastischen Elements 12 um die Drehwelle "S" herum. Außerdern ist eine ringförmige Eingriffsnut 15a an der Außenfläche des ersten Befestigungsabschnitts 15 in einer Weise ausgebildet, daß diese um seine Außenfläche herumgeht.
Der erste elastische Abschnitt 13, der in Form eines hohlen Kegelstumpfes ausgebildet ist, verbindet den ersten Befestigungsabschnitt 15 des ersten elastischen Elements 11 und ein Ende des Massenelements 10 in der folgenden Weise einstückig. Und zwar ist die Innenfläche 13a des ersten elastischen Abschnitts 13 in konischer Form ausgebildet, d.h., daß die Innenfläche 13a des ersten elastischen Abschnitts 13 am Innenflächen-Ende des ersten Befestigungsabschnitts 15 beginnt, um mit der Außenfläche der Drehwelle "S" in enge Berührung gebracht zu werden, und das Innenflächen-Ende des Massenelements 10 erreicht, während dieser seinen Innendurchmesser allmählich vergrößert. Desweiteren ist die Außenfläche 13b des ersten elastischen Abschnitts 13 ebenfalls in konischer Form ausgebildet, d.h., daß die Außenfläche 13b des ersten elastischen Abschnitts 13 am Außenflächen-Ende des ersten Befestigungsabschnitts 15 beginnt und das Außenflächen-Ende des Massenelements 10 erreicht, während dieser seinen Außendurchmesser allmählich vergrößert.
Das zweite elastische Element 12 hat einen zweiten Befestigungsabschnitt 16, der in Ringform ausgebildet ist, und einen zweiten elastischen Abschnitt 14, der als hohler Kegelstumpf ausgebildet ist, und ist aus Gummimaterial, wie z.B. Naturkautschuk und ähnlichem, ausgebildet. Der zweite Befestigungsabschnitt 16 ist in die Drehwelle "S" eingeführt und wird durch diese gestützt.
Der Innendurchmesser (∅B) des ringförmigen zweiten Befestigungsabschnitts 16 ist ausgebildet, so daß dieser in der vorstehend beschriebenen Weise kleiner als der Innendurchmesser (∅A) des ersten Befestigungsabschnitts 15 des ersten elastischen Elements 11 ist. Und zwar ist das Befestigungsübermaß zum Befestigen des zweiten Befestigungsabschnitts 16 des zweiten elastischen Elements 12 um die Drehwelle "S" herum größer eingestellt als das Befestigungsübermaß zum Befestigen des ersten Befestigungsabschnitts 15 des ersten elastischen Elements 11 um die Drehwelle "S" herum.
Der zweite elastische Abschnitt 14, der in Form eines hohlen Kegelstumpfes ausgebildet ist, verbindet den zweiten Befestigungsabschnitt 16 des zweiten elastischen Elements 12 und ein Ende des Massenelements 10 in der folgenden Weise einstückig. Und zwar ist die Innenfläche 14a des zweiten elastischen Abschnitts 14 in konischer Form ausgebildet, d.h. daß die Innenfläche 14a des zweiten elastischen Abschnitts 14 am Innenflächen-Ende des zweiten Befestigungsabschnitts 16 beginnt, um mit der Außenfläche der Drehwelle "S" in enge Berührung gebracht zu werden, und das Innenflächen-Ende des Massenelements 10 erreicht, während dieser seinen Innendurchmesser allmählich vergrößert. Desweiteren ist die Außenfläche 14b des zweiten elastischen Abschnitts 14 ebenfalls in konischer Form ausgebildet, d.h., daß die Außenfläche 14b des zweiten elastischen Abschnitts 14 am Außenflächen-Ende des zweiten Befestigungsabschnitts 16 beginnt und das Außenflächen-Ende des Massenelements 10 erreicht, während dieser seinen Außendurchmesser allmählich vergrößert.
Der dynamische Dämpfer, der wie vorstehend beschrieben angeordnet ist, wird um die Drehwelle "S" herum angebracht und wird in der folgenden Weise verwendet. Beim Anbringen des dynamischen Dämpfers 1 um die Drehwelle "S" herum wird vor der Montage der Drehwelle "S" an einen Fahrzeugaufbau die Innenfläche des ersten Befestigungsabschnitts 15 des ersten elastischen Elements 11 des dynamischen Dämpfers 1 am Wellen-Ende der Drehwelle "S" angeordnet. Da der Innendurchmesser des ersten Befestigungsabschnitts 15 des ersten elastischen Elements 11 um 0,5 bis 1,0mm kleiner als der Außendurchmesser der Drehwelle "S" gestaltet ist, wird die Drehwelle "S" in den ersten Befestigungsabschnitt 15 preßgepaßt, während die Innenfläche des ersten Befestigungsabschnitts 15 gedrückt und geweitet wird. Da der Innendurchmesser des zweiten Befestigungsabschnitts 16 des zweiten elastischen Elements 12 um 1,2 bis 2,5mm kleiner als der Außendurchmesser der Drehwelle "S" gestaltet ist, wird in ähnlicher Weise die Drehwelle "S" in den zweiten Befestigungsabschnitt 16 preßgepaßt, während die Innenfläche des zweiten Befestigungsabschnitts 16 weiter gedrückt und geweitet wird, wenn die Drehwelle "S" in den dynamischen Dämpfer weiter eingeführt wird. Nachdem der dynamische Dämpfer 1 auf diese Weise an einer vorbestimmten Position der Drehwelle "S" angeordnet wurde, wird die Eingriffsnut 15a, die im ersten Befestigungsabschnitt 15 ausgebildet ist, durch das Anbringen des Befestigungsbands 15b um diese herum befestigt, wodurch der dynamische Dämpfer 1 um die Drehwelle "S" herum befestigt ist.
Fig. 2 stellt die Querschnittsansicht des dynamischen Dämpfers 1 dar, der um die Drehwelle "S" herum in der vorstehend beschriebenen Weise angeordnet ist. Im in Fig. 2 dargestellten Zustand wird der erste Befestigungsabschnitt 15 des ersten Elements 11 des dynamischen Dämpfers 1 durch das Befestigungsband 15b in Richtung seiner Mittelachse stark gedrückt. Dementsprechend ist, indem das Befestigungsband 15b um die Eingriffsnut 15a des ersten Befestigungsabschnitts 15 des ersten elastischen Elements 11 herum angebracht ist, die Größe der Kraft, die den ersten Befestigungsabschnitt 15 des ersten elastischen Elements 11 um die Drehwelle "S" herum befestigt, im wesentlichen gleich groß gestaltet mit der Größe der Kraft, die den zweiten Befestigungsabschnitt 16 des zweiten elastischen Elements 12 um die Drehwelle "S" herum befestigt. Auf dieses Weise sind der erste Befestigungsabschnitt 15 des ersten elastischen Elements 11 und der zweite Befestigungsabschnitt 16 des zweiten elastischen Elements 12 mit der Drehwelle "S" in enge Berührung gebracht. Hierbei sind die Größen der Kräfte, die den ersten Befestigungsabschnitt 15 und den zweiten Befestigungsabschnitt 16 um die Drehwelle "S" herum befestigen, im wesentlichen einander gleich gestaltet; dementsprechend können der erste Befestigungsabschnitt 15 und der zweite Befestigungsabschnitt 16 mit der Drehwelle "S" in enge Berührung gebracht sein. Diese Wirkungen ergeben sich aus der Anordnung, daß der Innendurchmesser des ersten Befestigungsabschnitts 15 größer als der Innendurchmesser des zweiten Befestigungsabschnitts 16 gestaltet ist.
Wenn sich die Drehwelle "S" dreht und schädliche Schwingungen angeregt werden, schwingt das Massenelement 10 des dynamischen Dämpfers 1 mit, da die Eigenfrequenz des Massenelements 10 auf die Frequenzen der schädlichen Schwingungen eingestellt ist. Die Einstellung der Eigenfrequenz wird vorgenommen, indem die Strukturen des ersten elastischen Abschnitts 13 des ersten elastischen Elements 11 und des zweiten elastischen Abschnitts 14 des zweiten elastischen Elements 12 geändert werden. Hierbei wird nur der erste Befestigungsabschnitt 15 des ersten Befestigungselements 11 durch das Befestigungsband 15b befestigt; die Verformung des ersten elastischen Abschnitts 13 des ersten elastischen Elements 11 weicht jedoch während der Drehung der Drehwelle "S" nicht von der Verformung des zweiten elastischen Abschnitts 14 des zweiten elastischen Elements 12 ab, da das Maß des Eingriffs zwischen dem ersten Befestigungsabschnitt 15 und der Drehwelle "S" und das Maß des Eingriffs zwischen dem zweiten Befestigungsabschnitt 16 und dem Drehwelle "S" wie vorstehend genannt einander gleich sind. Daher weichen die Scher-Federkonstanten, die im ersten elastischen Abschnitt 13 des ersten elastischen Elements 11 auftreten, nicht von der Scher-Federkonstanten ab, die im zweiten elastischen Abschnitt 14 des zweiten elastischen Elements 12 auftreten; dementsprechend tritt mit der Ausnahme der Eigenfrequenz des dynamischen Dämpfers 1, die auf die Dominantfrequenzen der schädlichen Schwingungen eingestellt ist, die in der Drehwelle "S" angeregt werden, keine Resonanz auf.
Auf diese Weise kann der dynamische Dämpfer 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels um die Drehwelle "S" herum befestigt werden, indem das Befestigungsband 15b nur um den Befestigungsabschnitt 15 des ersten elastischen Elements 11 herum angebracht wird, ohne daß sein Eigenverhalten beeinträchtigt wird. Als Ergebnis wurde die Anzahl der Bestandteile und die Mann-Stunde-Anforderungen für den Zusammenbau verringert. Daher kann die Zusammenbaufähigkeit verbessert und die Herstellungskosten verringert werden, indem der dynamische Dämpfer 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels verwendet wird, das in der vorstehend genannten Weise angeordnet ist.

[Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel]

Ein dynamischer Dämpfer eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels entsprechend der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben. Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des dynamischen Dämpfers des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels, in der der dynamische Dämpfer an seiner Mittelachse geschnitten ist.
Der dynamische Dämpfer 2 des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels weist auf: ein Massenelement 20, das in zylindrischer Form ausgebildet ist, und ein Paar elastischer Elements 21 und 22, die sich an beiden Enden des Massenelements 20 befinden und mit dem Massenelement 20 einstückig ausgebildet sind. Dieser dynamische Dämpfer 2 ist einstückig ausgebildet und hat eine zylindrische Form als Ganzes, bei der der Außendurchmesser am mittleren Abschnitt größer als die Außendurchmesser an beiden Enden ist.
Desweiteren ist nur das elastische Element 21 der Paare elastischer Elemente 21 und 22 mit einem Stützabschnitt 25 versehen, der eine Befestigungsabschnitt 27, der eine Eingriffsnut 27a hat, die um seine Außenfläche herumgeht, und einen Zwischenabschnitt 29 hat, der sich zwischen dem Befestigungsabschnitt 27 und einem elastischen Abschnitt 23 befindet. Ferner ist die Länge (A) des Zwischenabschnitts 29 in Axialrichtung der Drehwelle "S" um 3mm größer gestaltet als die Länge (B) eines Stützabschnitts 26 des anderen elastischen Elements 22 in Axialrichtung der Drehwelle "S". Wenn die Länge (B) des Stützabschnitts 26 des anderen elastischen Elements 22 in Axialrichtung der Drehwelle "S" auf 5mm oder mehr eingestellt sein kann, kann hierbei die Länge (A) des Zwischenabschnitts 29 in Axialrichtung der Drehwelle "S" gleich der Länge (B) des Stützabschnitts 26 in Axialrichtung der Drehwelle "S" gestaltet sein.
Das Massenelement 20 hat eine Innenfläche, die größer als die Außenfläche einer Drehwelle "S" ist, und ist in die Drehwelle "S" eingeführt. Das Massenelement 20 hat einen Massenkörper, der aus Metall gefertigt ist, wie z.B. aus dickwandigem zylinderförmigem Stahlrohr. Wenn der dynamische Dämpfer 2 durch Vulkanisierformen mit eine Form einstückig geformt wird, werden die Außen- und Innenfläche des Massenelements 20 mit einer Gummimaterial, wie z.B. Naturkautschuk und ähnliches, beschichtet, wodurch die elastischen Elemente 21 und 22 mit der Dicke von ungefähr 1mm ausgebildet werden. Der zylindrische Massenkörper, der aus Metall gefertigt ist, das auf diese Weise mit Gummimaterial beschichtet wurde, ist um den Außenumfang der Drehwelle "S" herum angeordnet und wirkt einstückig als Massenelement 20. Hierbei ist ein Zwischenraum von ungefähr 1,5mm zwischen der Innenfläche des Massenelements 20 und der Außenfläche der Drehwelle "S" ausgebildet.
Das elastische Element 21 hat den Stützabschnitt 25, der in Ringform ausgebildet ist, und den elastischen Abschnitt 23, der als hohler Kegelstumpf ausgebildet ist, und ist aus einem Gummimaterial, wie z.B. Naturkautschuk und ähnlichem, ausgebildet. Der ringförmige Stützabschnitt 25 ist in die Drehwelle "S" eingeführt und wird durch diese gestützt. Hierbei ist der Innendurchmesser des ringförmigen Stützabschnitts 25 um 1mm kleiner gestaltet als der Außendurchmesser der Drehwelle "S".
Der ringförmige Stützabschnitt 25 hat ferner den Befestigungsabschnitt 27, der die Eingriffsnut 27a aufweist, die um seine Außenfläche herumgeht, und den Zwischenabschnitt 29, der sich zwischen dem Befestigungsabschnitt 27 und dem elastischen Abschnitt 23 befindet und diese einstückig verbindet. Gemäß Vorbeschreibung ist die Länge (A) des Zwischenabschnitts 29 in Axialrichtung der Drehwelle "S" um ungefähr 3mm größer größer gestaltet als die Länge (B) des Stützabschnitts 26 des anderen elastischen Elements 22, d.h. "A" > "B".
Der elastische Abschnitt 23, der in Form eines hohlen Kegelstumpfes ausgebildet ist, verbindet den Zwischenabschnitt 29 des Stützabschnitts 25 des elastischen Elements 21 und ein Ende des Massenelements 20 in der folgenden Weise einstückig. Und zwar ist die Innenfläche 23a des elastischen Abschnitts 23 in konischer Form ausgebildet, d.h., daß die Innenfläche 23a des elastischen Abschnitts 23 am Innenflächen-Ende des Zwischenabschnitts 29 beginnt, um mit der Außenfläche der Drehwelle "S" in enge Berührung gebracht zu werden, und das Innenflächen-Ende des Massenelements 20 erreicht, während dieser seinen Innendurchmesser allmählich vergrößert. Desweiteren ist die Außenfläche 23b des elastischen Abschnitts 23 ebenfalls in konischer Form ausgebildet, d.h., daß die Außenfläche 23b des elastischen Abschnitts 23 am Außenflächen-Ende des Zwischenabschnitts 29 beginnt und das Außenflächen-Ende des Massenelements 20 erreicht, während dieser seinen Außendurchmesser allmählich vergrößert.
Das andere elastische Element 22 hat den Stützabschnitt 26, der in Ringform ausgebildet ist, und einen elastischen Abschnitt 24, der als hohler Kegelstumpf ausgebildet ist, und ist aus Guinmimaterial, wie z.B. Naturkautschuk und ähnlichem, gebildet. Der ringförmige Stützabschnitt 26 ist in die Drehwelle "S" eingeführt und wird durch diese gestützt. Hierbei ist der Innendurchmesser des ringförmigen Stützabschnitts 26 um Imm kleiner gestaltet als der Außendurchmesser der Drehwelle "S".
Das andere elastische Element 22 weicht vom elastischen Element 21 darin ab, daß der ringförmige Stützabschnitt 26 keinen Befestigungsabschnitt, der eine Eingriffsnut hat, die um seine Außenfläche herumgeht, und keinen Zwischenabschnitt hat und daß der Stützabschnitt 26 und der elastische Abschnitt 24 ohne Zwischenabschnitt direkt verbunden sind. Gemäß Vorbeschreibung ist die Länge (B) des Stützabschnitts 26 des elastischen Elements 22 in Axialrichtung der Drehwelle "S" um ungefähr 3mm kleiner gestaltet als die Länge (A) des Zwischenabschnitts 29 des elastischen Elements 21.
Der elastische Abschnitt 24, der in Form eines hohlen Kegelstumpfes ausgebildet ist, verbindet den Stützabschnitt 26 des elastischen Elements 22 und ein Ende des Massenelements in der folgenden Weise einstückig. Und zwar ist die Innenfläche 24a des elastischen Abschnitts 24 in konischer Form ausgebildet, d.h., daß die Innenfläche 24a des elastischen Abschnitts 24 am Innenflächen-Ende des Stützabschnitts 26 beginnt, um mit der Außenfläche der Drehwelle "S" in enge Berührung gebracht zu werden, und das Innenflächen-Ende des Massenelements 20 erreicht, während dieser seinen Innendurchmesser allmählich vergrößert. Desweiteren ist die Außenfläche 24b des elastischen Abschnitts 24 ebenfalls in konischer Form ausgebildet, d.h., daß die Außenfläche 24b des elastischen Abschnitts 24 am Außenflächen-Ende des Stützabschnitts 26 beginnt und das Außenflächen-Ende des Massenelements 20 erreicht, während dieser seinen Außendurchmesser allmählich vergrößert
Der dynamische Dämpfer, der gemäß Vorbeschreibung angeordnet ist, wird um die Drehwelle "S" herum angebracht und in der folgenden Weise verwendet. Beim Anbringen des dynamischen Dämpfers 2 um die Drehwelle "S" herum wird die Bohrung der Mittelachse des Stützabschnitts 25 des elastischen Elements 21 des dynamischen Dämpfers 2 am Wellen-Ende der Drehwelle "S" angeordnet, bevor die Drehwelle an einem Fahrzeugaufbau montiert wird. Da der Innendurchmesser des Stützabschnitts 25 des elastischen Elements 21 um 1,0mm kleiner als der Außendurchmesser der Drehwelle "S" gestaltet ist, wird die Drehwelle "S" in den Stützabschnitt 15 preßgepaßt, während die Innenfläche des Stützabschnitts 25 gedrückt und geweitet wird. Da der Innendurchmesser des Stützabschnitts 26 des elastischen Elements 22 ebenfalls um 1,0mm kleiner als der Außendurchmesser der Drehwelle "S" gestaltet ist, wird in ähnlicher Weise die Drehwelle "S" in den Stützabschnitt 26 preßgepaßt, während die Innenfläche des Stützabschnitts 26 in ähnlicher Weise gedrückt und geweitet wird, wenn die Drehwelle "S" in den dynamischen Dämpfer 2 weiter eingeführt wird. Nach dem Anordnen des dynamischen Dämpfers 2 an einer vorbestimmten Position der Drehwelle "S" auf diese Weise wird die Eingriffsnut 27a, die im Stützabschnitt 25 des elastischen Elements 21 ausgebildet ist, durch das Anbringen der Befestigungsbänder 27b um diese herum befestigt, wodurch der dynamische Dämpfer 2 um die Drehwelle "S" herum befestigt ist.
Fig. 3 stellt die Querschnittsansicht des dynamischen Dämpfers 2 dar, der um die Drehwelle "S" herum in der vorstehenden Weise angebracht ist. Im in Fig. 3 dargestellten Zustand befinden sich die Innenfläche des Stützabschnitts 25 des elastischen Elements 21 des dynamischen Dämpfers 2 und die Innenfläche des Stützabschnitts 26 seines elastischen Elements 22 mit der Außenfläche der Drehwelle "S" in enger Berührung. Desweiteren wird der Befestigungsabschnitt 27 des Stützabschnitts 25 des elastischen Elements 21 durch das Befestigungsband 17b, das um die Eingriffsnut 27a herum angebracht ist, die um die Außenfläche des Befestigungsabschnitts 27 herumgeht, in Richtung seiner Mittelachse stark gedrückt und verformt. Die Verformung des Befestigungsabschnitts 27, der auf diese Weise befestigt ist, wird jedoch blockiert, abgebaut und aufgenommen, da sich der Zwischenabschnitt 29 zwischen dem Befestigungsabschnitt 27 und dem elastischen Abschnitt 23 befindet und da die Länge (A) des Zwischenabschnitts 29 in Axialrichtung der Drehwelle "S" um ungefähr 3mm größer als die Länge (B) des Stützabschnitts 26 des elastischen Elements 22 gestaltet ist. Dementsprechend beeinflußt die Verformung des Befestigungsabschnitts 27, der mit dem Befestigungsband 27b befestigt ist, überhaupt nicht den elastischen Abschnitt 23 des elastischen Elements 21.
Wenn sich die Drehwelle "S" dreht und schädliche Schwingungen angeregt werden, schwingt das Massenelement 20 des dynamischen Dampfers 2 mit, da die Eigenfrequenz des Massenelements 20 auf die Frequenzen der schädlichen Schwingungen eingestellt ist. Die Abstimmung der Eigenfrequenz wird vorgenommen, indem die Strukturen des elastischen Abschnitts 23 des elastischen Elements 21 und des elastischen Abschnitts 24 des elastischen Elements 22 geändert werden. Hierbei wird nur der Befestigungsabschnitt 27 des Stützabschnitts 25 mit dem Befestigungsband 17b in mittlere Richtung gedrückt und stabil befestigt; die Verformung des Befestigungsabschnitts 27, der auf diese Weise gedrückt und stabil befestigt wird, beeinflußt jedoch nicht die Strukturverformungen des elastischen Abschnitts 23 des elastischen Elements 21 während der Einstellung der Eigenfrequenz des dynamischen Dämpfers 2. Somit tritt keine Differenz zwischen den Strukturverformungen des elastischen Abschnitts 23 des elastischen Elements 21 und den Strukturverformungen des elastischen Abschnitts 24 des elastischen Elements 22 während der Einstellung der Eigenfrequenz des dynamischen Dämpfers 2 auf. Daher stimmen die Scher-Federkonstanten, die im elastischen Abschnitt 23 auftreten, mit den Scher-Federkonstanten, die im elastischen Abschnitt 24 auftreten, überein; dementsprechend tritt mit Ausnahme der Eigenfrequenz des dynamischen Dämpfers 2, die auf die Dominantfrequenzen der schädlichen Schwingungen eingestellt ist, die in der Drehwelle "S" erregt werden, keine Resonanz auf.
Auf diese Weise kann der dynamische Dämpfer 2 des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels um die Drehachse "S" herum ebenfalls befestigt sein, indem das Befestigungsband 27b nur um den Befestigungsabschnitt 27 des Stützabschnitts 25 des elastischen Elements 21 herum angebracht ist, ohne daß sein Eigenverhalten beeinträchtigt wird. Als Ergebnis wurde die Anzahl der Bestandteile und die Mann-Stunde-Anforderungen für den Zusammenbau ebenfalls verringert. Daher kann die Zusammenbaufähigkeit ebenfalls verbessert werden und die Herstellungskosten ebenfalls verringert werden, indem der dynamische Dämpfer 2 des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels verwendet wird, der in der vorstehend genannten Weise angeordnet ist.
Es sind dynamische Dämpfer zum Unterdrücken schädlicher Schwingungen offenbart, die in einer Drehwelle angeregt werden, die es ermöglichen, ihr Anbringen um die Drehwelle herum zu beenden, indem nur ihr eines Ende an der Drehwelle befestigt wird, ohne ihr Verhalten zu beeinträchtigen. Einer der dynamischen Dämpfer ist mit elastischen Elementen versehen, die sich an seinen beiden Enden befinden, wobei nur eines der elastischen Elemente eine Eingriffsnut hat, die um seine Außenfläche herumgeht, und der Innendurchmesser von einem der elastischen Elemente größer als der des anderen elastischen Elements gestaltet ist. Der andere dynamische Dämpfer ist mit elastischen Elementen versehen, die an seinen beiden Enden vorgesehen sind, wobei die elastischen Elemente einen Stützabschnitt und einen elastischen Abschnitt haben und nur einer der Stützabschnitte einen Befestigungsabschnitt, der eine Eingriffsnut hat, die um seine Außenfläche herumgeht, und einen Zwischenabschnitt hat, wobei die Länge des Zwischenabschnitts größer als die Länge des Stützabschnitts des anderen elastischen Elements in Axialrichtung der Drehwelle ist. Bei diesen Anordnungen sind die dynamischen Dämpfer frei vom Einfluß der Verformungen, der sich aus dem Befestigen an nur seinem einen Ende ergibt Somit ermöglichen die dynamischen Dämpfer, die Anzahl der Bestandteile zu verringern, die Zusammenbaufähigkeit zu verbessern und ebenso die Herstellungskosten zu verringern.

Claims

1. Dynamischer Dämpfer (1) und drehbare Welle (S), die aufweisen:

eine drehbare Welle (S)

ein zylinderförmiges Massenelement (10), das die Welle (S) umgibt und einen Innendurchmesser hat, der größer als der Außendurchmesser der drehbaren Welle (S) ist,

ein erstes elastisches Element (11), das einen ringförmigen ersten Befestigungsabschnitt (15) und einen ersten elastischen Abschnitt (13) hat, der den ersten Befestigungsabschnitt (15) und ein Ende des Massenelements (10) einstückig verbindet, wobei das erste elastische Element (11) durch den ersten Befestigungsabschnitt (15) an der Welle (S) montiert ist,

ein zweites elastisches Element (12), das einen ringförmigen zweiten Befestigungsabschnitt (16) und einen zweiten elastischen Abschnitt (14) hat, der den zweiten Befestigungsabschnitt (16) und das andere Ende des Massenelements (10) einstückig verbindet, wobei das zweite elastische Element (12) durch den zweiten Befestigungsabschnitt (16) an der Welle (S) montiert ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

der erste Befestigungsabschnitt (15) des ersten elastischen Elements (11) eine ringförmige Nut (15a) hat, die in seiner Außenfläche ausgebildet ist, und

der Innendurchmesser (∅A) des ersten Befestigungsabschnitts (15) größer als der Innendurchmesser (∅B) des zweiten Befestigungsabschnitts (16) des zweiten elastischen Elements (12) ist.

2. Dynamischer Dämpfer nach Anspruch 1, wobei der Innendurchmesser (∅A) des ersten Befestigungsabschnitts (15) um 0,5 bis 1,0mm kleiner als der Außendurchmesser der Drehwelle (S) ist und der Innendurchmesser (∅B) des zweiten Befestigungsabschnitts (16) um 1,2 bis 2,5mm kleiner als der Außendurchmesser (∅C) der Drehwelle (S) ist.

3 Dynamischer Dämpfer nach Anspruch 1, wobei die folgenden Bedingungen erfüllt sein müssen:

der Innendurchmesser (∅A) des ersten Befestigungsabschnitts (15) ist größer als der Innendurchmesser (∅B) des zweiten Befestigungsabschnitts (16) des zweiten elastischen Elements (12),

der Innendurchmesser (∅A) des ersten Befestigungsabschnitts (15) fällt in den Bereich von 94 bis 99% des Außendurchmessers (∅C) der Drehwelle (S),

wobei der Innendurchmesser (∅B) des zweiten Befestigungsabschnitts (16) in den Bereich von 87% bis 96% des Außendurchmessers (∅C) der Drehwelle (S) fällt.

4. Dynamischer Dämpfer (2) und drehbare Welle (S), die aufweisen:

eine drehbare Welle (S),

ein zylinderförmiges Massenelement (20), das die Welle (S) umgibt und einen Innendurchmesser hat, der größer als der Außendurchmesser der drehbaren Welle (S) ist,

ein erstes elastisches Elements (21), das einen ringförmigen ersten Stützabschnitt (25) und einen ersten elastischen Abschnitt (23) hat, der den ersten Stützabschnitt (25) und ein Ende des Massenelements (20) einstückig verbindet, wobei das erste elastische Element (21) durch den ersten Stützabschnitt (25) an der Welle (S) montiert ist,

ein zweites elastisches Element (22), das einen ringförmigen zweiten Stützabschnitt (26) und einen zweiten elastischen Abschnitt (24) hat, der den zweiten Stützabschnitt (26) und das andere Ende des Massenelements (10) einstückig verbindet, wobei das zweite elastische Element (22) durch den zweiten Stützabschnitt (26) an der Welle (S) montiert ist, und

sich die Innenfläche von jedem Stützabschnitt (25, 26) mit der Außenfläche der drehbaren Welle (S) in Berührung befindet und sich der Außenabschnitt von jedem der Stützabschnitte (25, 26) parallel zur Achse der Welle (S) erstreckt,

dadurch gekennzeichnet, daß

der erste Stützabschnitt (25) einen Befestigungsabschnitt (27), der eine Eingriffsnut (27a) hat, die in Ringform in einer Weise ausgebildet ist, daß diese um seine Außenfläche herumgeht, und einen Zwischenabschnitt (29) hat, der eine Länge (A) in Axialrichtung hat und sich zwischen dem Befestigungsabschnitt (27) und dem ersten elastischen Abschnitt (23) befindet, wobei das Ende des Befestigungsabschnitts (27) benachbart zum Zwischenabschnitt (29) durch die Nut (27a) begrenzt ist, und

daß der zweite Stützabschnitt (26) eine Länge (B) in Axialrichtung hat, wobei die Länge (A) gleich der Länge (B) oder größer als diese ist.

5. Dynamischer Dämpfer nach Anspruch 4, wobei die Länge (A) des Zwischenabschnitts (29) des ersten Stützabschnitts (25) um zumindest 3mm größer als die Länge (B) des Stützabschnitts (26) ist.

6. Dynamischer Dämpfer nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, wobei ein Befestigungsband (15b, 27b) nur um die Eingriffsnut (15a, 27a) des Befestigungsabschnitts (15, 27) des ersten elastischen Elements (11, 21) herum angebracht ist und der Befestigungsabschnitt (15, 27) durch die Befestigungskraft des Befestigungsbandes (15b, 27b) um die Drehwelle herum befestigt ist.

7. Dynamischer Dämpfer nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, wobei das Massenelement (10, 20) und das Paar elastischer Elemente (11, 12; 21, 22) aus Gummimaterial einstückig ausgebildet sind.