DE9317520U1 - Drehschwingungstilger für Kurbelwellen - Google Patents

Drehschwingungstilger für Kurbelwellen

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Description

DGm 379 DE WB/mi
DIEHL GMBH & CO., 90478 Nürnberg Drehschwingungstilger für Kurbelwellen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehschwingungstilger für Kurbelwellen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Drehschwingungstilger, die - auf der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors befestigt sind, unterliegen extremen Drehwinkelbeschleunigungen beim Anlassen und Abstellen des Motors. Diese Beanspruchungen führen bei Drehschwingungstilgern mit geringer Steifigkeit nach kurzer Zeit zum Abriß der Gummistege des Federsystems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwingungs tilger für eine Kurbelwelle vorzuschlagen, dessen Gummifedersystem keinen Überbeanspruchungen ausgesetzt ist,. die zur Zerstörung des Drehschwingungstilgers führen würden.
Die Erfindung löst diese Aufgabe entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
20
Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Grundgedanke der Erfindung ist, daß die Tilgermasse bei "Übermomenten" durchrutscht und auf diese Weise das Gummifedersystem vor Überlastung geschützt wird. Das Durchrutschen oder der Schlupf tritt ab einem genau definierten Trägheits-Drehmoment ein, wobei größere Trägheitsmomente durch den Schlupf auf das voreingestellte definierte Drehmoment begrenzt werden, d.
h. die elastischen Tilgerstege werden maximal mit dem voreingestellten also zulässigen Drehmement belastet.
Bisher hatten Drehschwingungstilger, die die Drehmomentungleichformigkeiten von Verbrennungsmotoren tilgen sollten, akute Lebensdauerprobleme bei Anbringung an die Schwungscheibe des Verbrennungsmotors.
Der Grund für diesen Verhalten liegt in den sehr hohen Ungleichförmigkeiten von Verbrennungsmotoren während des An- bzw. Abstellen des Motors.
Diese Ungleichförmigkeiten führen zu so hohen Drehwinkel Beschleunigungen, daß die Tilgerstege abreißen. .15
Unter effektiver Tilgermasse wird diejenige Trägheitsmasse verstanden, die bei Übermomenten durchrutscht.
Erfindungsgemäß wird die effektive Trägheitsmasse über Coulombsche Reibung mit dem Gummifedersystem gekoppelt. Aufgrund der unterschiedlichen Reibungskräfte beim Haften und Gleiten kann das Reibsystem so ausgelegt werden, daß die Trägheitsmasse bei der Funktion als Tilger über Haftreibung direkt, also schlupffrei angekoppelt ist. Übersteigen die Trägheitskräfte der Schwungmasse beim An- und Abstellen des Motors die vorher "eingestellte" Haftreibung, so rutscht die effektive Trägheitsmasse frei, also anschlagsfrei durch.
Die effektive Trägheitsmasse ist an keinen relativen Verdrehwinkel gebunden.
Der erfindungsgemäße Drehschwingungstilger weist eine kompakte Bauweise auf und ist daher platzsparend ausgebildet. Sein konstruktiver Aufbau ist sehr einfach und daher kostengünstig.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen
Figur 1 eine vereinfachte Darstellung eines Dreh
schwingungstilgers an einer Schwungscheibe in einer Schnittdarstellung
Figur 2 einen Drehschwingungstilger in einer Teilansicht und
Figur 3 den Drehschwingungstilger nach Figur 2 im
Schnitt III-III.
Figur 4 eine weitere Ausführung des Drehschwingungstilgers
Nach Figur 1 sind in einem Motorgehäuse 1 auf einer Kurbelwelle 2 eine Schwungscheibe 3 mit einem Drehschwingungstilger 10 angeordnet.
Der Drehschwingungstilger 10 besteht aus einem Topf 11, einem aus Tilgerstegen 12 bestehenden Gummifedersystem 13, einem Trägerring 14, einer Rutschkupplung 15 und aus einer Tilgermasse 16.
Die Tilgermasse 16 ist über die Rutschkupplung 15 auf dem Trägerring 14 lagefixiert angeordnet.
Die Tilgerstege 12 bestehen aus einem Elastomer und sind sowohl mit dem Trägerring 14 als auch mit einer zylindrischen Wand 20 des Topfes 11 durch Vulkanisation verbunden.
Der Drehschwingungstilger 10 ist über bekannte Befestigungsmittel, die mit der Bezugszahl 21 bezeichnet sind, mit der Schwungscheibe 3 verschraubt, wobei ein Boden 22 des Topfes 11 entsprechende Bohrungen 23 aufweist.
Die Rutschkupplung 15 ist so eingestellt, daß die Tilgermasse 16 mittels Schlupf ab einem genau definierten
Drehmoment von dem Trägerring 14 und damit von den Tilgerstegen 12 abgekoppelt wird; der definierte Drehmoment verbleibt als Belastung auf den Tilgerstegen 12. Ein Versagen der Tilgerstege 12 durch Überbelastung beim An- bzw. Ab-stellen des Motors, d. h. zum Beginn und zum Ende der Rotation der Kurbelwelle 2 ist daher ausgeschlossen.
Das Grundprinzip des Drehschwingungstilgers 10 nach Figur 1 ist in dem Drehschwingungstilger 30 nach den Figuren 2 und 3 konstruktiv ausgeführt, wobei die funktionsgleichen Teile dieselben Bezugzahlen tragen.
Die Rutschkupplung 15 besteht aus einem, auf der zylindrischen Wand 20 angeordneten, keilförmigen Reibring 31, einer konischen Reibfläche 32 der Tilgermasse 16, einem Freiabstand 33 zwischen dem Trägerring 14 und der Tilgermasse 16 und aus einer, über Befestigungsmittel 35 mit der Tilgermasse 16 verbundenen Tellerfeder 36. Diese Tellerfeder 36 drückt mit Ihrem inneren Abschnitt 38 gegen den Reibring 31 und fixiert damit die Tilgermasse 16 in Bezug auf den Reibring 31, so daß die konische Reibfläche 32 auf der Reibfläche 3.7 unter Vorspannung aufliegt.
Die Ti lger stege 12 sind jeweils um einem Winkel 17 versetzt zueinander angeordnet, so daß zwischen den Tilgerstegen 12 Freiräume 18 vorliegen.
Liegen bei dem Drehschwingungstilger 10 bzw. 30 keine Übermomente vor, so ist die Tilgermasse 16 über Haftreibung direkt also schlupffrei an die Schwungscheibe 3 angekuppelt.
Übersteigen die Trägheitskräfte der Tilgermasse 16 beim An- und Abstellen des Motors die vorher eingestellte Haftreibung, so rutscht die Tilgermasse 16 durch. Die Tilgermasse 16 ist frei drehbar auf dem Reibring 31
keinerlei Anschläge oder mechanische Beschränkungen des Verdrehwinkels, beziehungsweise sie ist an keinen relativen Verdrehwinkel gebunden.
Aus Figur 4 geht eine Variante zu der Reibpaarung 32, 37 hervor, wobei der Trägerring 40 mit dem Reibring 31 zu einer Einheit verschmolzen sind. Dadurch liegt ein einstückiger Reibring 40 vor, der den Trägerring 14 und den Reibring 31 umfaßt.
10
Der Trägerring 14 kann durch einstückige Gleitstege auf der Wand 20 des Topfes 11 zentriert sein. Diese Gleitoder Reibstege sind dann jeweils im Freiraum 18
angeordnet.
15

Claims (10)

ansprüche
1. Drehschwingungstilger für Kurbelwellen von Verbrennungsmotoren mit einer gummigelagerten Tilgermasse,
wobei ein Gummifedersystem zwischen einem kurbelwellenseitigen Bauteil und der Tilgermasse liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bauteil (H) mit geringer Masse stirnseitig an einer Schwungscheibe (3) einer Kurbelwelle (2) befestigt ist, das Gummifedersystem (13) das Bauteil (H) mit einem, eine geringe Masse aufweisenden Trägerring (14) verbindet, und die ringförmige Tilgermasse (16) mit dem Trägerring (14) als Rutschkupplung (15) ausgebildet ist.
2. Drehschwingungstilger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trägerring (14) als einstückiger Reibring (40) ausgebildet ist.
3. Drehschwingungstilger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Trägerring (14) ein Reibring (31) fest verbunden ist.
4. Drehschwingungstilger nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Reibring (31,40) keilförmig ausgebildet ist und eine konische Reibfläche (37) aufweist.
5. Drehschwingungstilger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rutschkupplung (15) eine konische Reibebene (32,37) besitzt,
wobei eine konische Reibfläche (32) der Tilgermasse (16) auf einer entsprechenden konischen Reibfläche (37) des Trägerringes (14) unter Vorspannung einer Feder (36) aufliegt.
6. Drehschwingungstilger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reibflächen (32) und (37) eine Reibpaarung bilden.
7. Drehschwingungstilger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Feder als Tellerfeder (36) ausgebildet ist.
8. Drehschwingungstilger nach den Ansprüchen 5 und 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tellerfeder (36) stirnseitig an der Tilgermasse (16) befestigt ist und stirnseitig an dem Reibring (31,40) unter Vorspannung anliegt.
9. Drehschwingungstilger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Tilgermasse (16) und dem Trägerring (14) ein freier Ringspalt (33) vorgesehen ist.
10. Drehschwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bauteil (11) als dünnwandiger Topf (11) ausgebildet ist und einen Boden (22) mit Bohrungen (23) zur Befestigung an einer kurbelwellenseitigen Schwungscheibe (3) sowie eine zylindrische Wand (20) zur Abstützung des Gummifedersystems (13) aufweist.
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