EP3303874A1 - Torsionsschwingungsdämpfer sowie eine mit einem solchen torsionsschwingungsdämpfer ausgestattete brennkraftmaschine - Google Patents

Torsionsschwingungsdämpfer sowie eine mit einem solchen torsionsschwingungsdämpfer ausgestattete brennkraftmaschine

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Publication number
EP3303874A1
EP3303874A1 EP16715270.1A EP16715270A EP3303874A1 EP 3303874 A1 EP3303874 A1 EP 3303874A1 EP 16715270 A EP16715270 A EP 16715270A EP 3303874 A1 EP3303874 A1 EP 3303874A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vibration damper
hub ring
torsional vibration
hub
ring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16715270.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Warnecke
Ingo QUILITZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP3303874A1 publication Critical patent/EP3303874A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1414—Masses driven by elastic elements
    • F16F15/1435—Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber
    • F16F15/1442—Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber with a single mass

Definitions

  • the invention relates to a term also referred to as torsional vibration damper
  • Torsionsschwingungsdampfer for arrangement at an end portion of a crankshaft of an internal combustion engine, having a hub with an example designed as a pulley flywheel ring hub ring, wherein in an annular gap between the flywheel and the hub ring, an elastic layer is arranged. Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine with such a torsional vibration damper.
  • DE 10 2009 032 334 A1 relates to a torsional vibration damper, in particular for a drive train of a motor vehicle driven motor vehicle, with a
  • Dual mass flywheel which comprises a primary mass and a secondary mass, which are rotatably coupled to each other by at least one bow spring assembly with an inner spring and a coaxially arranged outer spring against the force of the bow spring assembly.
  • Torsional vibration damping in particular a crankshaft of an automotive engine known.
  • torsional vibration dampers are usually arranged on the crankshaft and have a V-belt pulley, so that the function of the drive of
  • the invention is based on the object, unwanted
  • the first object is achieved with a torsional vibration damper according to the features of claim 1.
  • the dependent claims relate to particularly expedient developments of the invention.
  • the torsional vibration damper has at least one in particular porous or open-pore shaped body for sound damping of a foam such as polyurethane.
  • a foam such as polyurethane
  • Hub ring is changed, according to the invention achieved by the porous, in particular open-pore shaped body a sound attenuation.
  • the sound attenuation hinders the propagation of sound by absorbing airborne sound. Sound absorption converts the sound energy into inaudible vibrational energy waves. In contrast, the sound insulation reduces at most the
  • the physical mechanisms of the sound damping used according to the invention accordingly play in the immediate vicinity of interfaces between the hub ring and the shaped body. This effectively eliminates unwanted noise generation.
  • the shaped article could be applied as a coating on the hub ring.
  • the propagation of the airborne sound, starting from the hub ring is prevented by abutting a shaped body in at least one of the two outer surfaces in each section of the hub ring. This ensures that none of the outer surfaces of the formed as a sheet metal part hub ring is completely exposed to the environment. In particular, almost all surface portions at both are each other
  • the shaped body is designed as a foam body which fits in a form-fitting manner against the outer surface.
  • the foam body is optimally adapted to the shape or contour of the hub ring and thereby allows a large-area connection with the respective outer surface of the hub ring.
  • the effectiveness of the sound attenuation is thereby further improved, with foamed moldings have proven to be particularly useful.
  • the hub ring has at least one to the peripheral surface of the crankshaft substantially concentric formation or angulation, which forms radially outside a contact surface for the elastic layer and radially inside a contact surface for the molded body.
  • Bonding can be realized by adhesive.
  • Another particularly advantageous embodiment of the invention is also achieved in that at least one molded body is enclosed in front of a cover arranged on the front side between this and the hub ring.
  • This lid designed as cover serves on the one hand the protection of the enclosed molded body, on the other hand at the same time its reliable fixation.
  • the cover acts in particular in conjunction with a circumferential, annular seal sound-absorbing, so
  • the cover is made of plastic and is sealingly against an annular portion of the hub ring, while the seal as an integral part of the
  • Cover can be produced from a thermoplastic elastomer in a 2-component injection molding process.
  • the cover could be fixed together with the hub ring on the hub by means of one or more screw connections. On the other hand, it is especially practical if the
  • Cover is fixed by means of a quick release on the hub ring releasably or permanently.
  • cover is arranged by a example designed as a clip connection quick release on the hub ring, this can independently of the
  • the cover has a plurality of apertures for each one of the hub ring with the hub connecting fixing, preferably a threaded screw, in a respective opening
  • hollow cylindrical section in particular captive and rotatably and limited axially movable.
  • the cover has protrusions designed as protrusions, which protrude through recesses of the hub ring and fixed at least one on the opposite side of the hub ring against these adjacent moldings.
  • the cover has protrusions designed as protrusions, which protrude through recesses of the hub ring and fixed at least one on the opposite side of the hub ring against these adjacent moldings.
  • the object according to the invention is furthermore provided with an internal combustion engine with a crankshaft and a torsional vibration damper fixed thereto, which is fixed on the crankshaft by means of a hub and on which a hub ring carrying a pulley is arranged, by at least one porous, open-pore shaped body for sound damping, which is connected at one or both opposite outer surfaces of the hub ring with this at least partially planar.
  • This is the first time achieved by the principle of sound attenuation, a particularly effective reduction occurring during operation of the internal combustion engine, emanating from the torsional vibration damper sound emissions.
  • These can also be used in particular form-fitting manner in corresponding concave formations of the hub ring, without changing the outer dimensions of the torsional vibration damper.
  • An end cover for sound insulation can be omitted, however, wherein a cover can be used for easy fixation of the molding.
  • Fig. 1 shows an internal combustion engine with a torsional vibration damper
  • Fig. 2 is a sectional side view of the torsional vibration damper
  • Fig. 3 is a partially sectioned perspective view of
  • Fig. 5 shows two annular shaped body of the torsional vibration damper
  • FIG. 1 shows an exploded view of an internal combustion engine 1 with a torsional vibration damper 3 arranged on a crankshaft 2 and also referred to as a torsional vibration damper.
  • the torsional vibration damper 3 is used to reduce the torsional vibrations in the operation of the internal combustion engine 1 by the split-up into different cycles process on the crankshaft 2 as a speed and
  • the torsional vibration damper 3 comprises, as essential components, a hub 4 fixed on the crankshaft 2, a hub ring 6 connected to the hub 4 by a plurality of bolts 5 shown enlarged in FIGS. 2 and 3, which is designed as a shaped sheet metal part, and a flywheel ring serving at the same time as a pulley 7, which is connected by means of an elastic layer 8 with an outer surface of a bend 9 of the hub ring 6.
  • a lower bolt 5 is shown in a mounting position before fixing. This is screwed by means of a tool, not shown, into a threaded receptacle 21 of the hub 4 until it corresponds to the upper bolt 5
  • Torsionsschwingungsdämpfer 3 effectively reduce the torsional vibrations occurring, but in turn cause acoustically perceptible air vibrations, which are perceived by the vehicle occupants of a motor vehicle or as external noise as unpleasant.
  • the radially inner mold body 10 is enclosed by a cover 14 shown enlarged in Figure 4, which rests against the outer surface 12 of the hub ring 6 by means of a molded, designed as a soft lip or sealing lip made of a thermoplastic elastomer annular seal 15 and the molded body 10 positively fixed.
  • a cover 14 shown enlarged in Figure 4
  • a cover 14 rests against the outer surface 12 of the hub ring 6 by means of a molded, designed as a soft lip or sealing lip made of a thermoplastic elastomer annular seal 15 and the molded body 10 positively fixed.
  • this three designed as a bayonet locking connections 16 the in engage corresponding recesses 17 of the hub ring 6 and lock there form-fitting manner.
  • Hub ring 6 range.
  • the projections 18 engage in corresponding recesses 19, shown in FIG. 5, in the molded body 1 1 and fix it. Additional fixative for the molded body 1 1 are thereby unnecessary.
  • the cover 14 further has four arranged on a common bolt circle tubular guides 20, which each receive one of the recognizable in Figures 2 and 3 bolts 5.
  • the bolts 5 are held captive in the respective guide 20, so that the assembly is simplified.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen auch als Drehschwingungsdämpfer bezeichneten Torsionsschwingungsdämpfer zur Reduzierung der Drehschwingungen, die im Betrieb einer Brennkraftmaschine als Drehzahl- und Momentenpulsation auftreten. Der Torsionsschwingungsdämpfer umfasst als wesentliche Bauelemente eine auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine fixierte Nabe (4), einen mit der Nabe (4) durch mehrere Schraubenbolzen (5) verbundenen Nabenring (6), welcher als Blechformteil ausgeführt ist, sowie einen zugleich als Riemenscheibe dienenden Schwungring (7), der mittels einer elastischen Schicht (8) mit einer Außenfläche einer Abwinkelung (9) des Nabenringes (6) verbunden ist. Zur effizienten Reduzierung der auftretenden Schallemissionen ist der Torsionsschwingungsdämpfer (3) mit zwei Formkörpern (10, 11) aus Polyurethanschaum ausgestattet, die in einem radial inneren Bereich bzw. in einem sich daran anschließenden radial äußeren Bereich gegen verschiedene Außenflächen (12, 13) des Nabenringes (6) flächig anliegen. Anders als beim Stand der Technik wird erfindungsgemäß durch die Formkörper (10, 11) eine Schalldämpfung erreicht, indem eine Schallausbreitung durch Absorption von Luftschall verhindert wird.

Description

Beschreibung
Torsionsschwingungsdampfer sowie eine mit einem solchen Torsionsschwingungsdampfer ausgestattete Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft einen auch als Drehschwingungsdämpfer bezeichneten
Torsionsschwingungsdampfer zur Anordnung an einem Endbereich einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, mit einem eine Nabe mit einem beispielsweise als Riemenscheibe ausgeführten Schwungring verbindenden Nabenring, wobei in einem Ringspalt zwischen dem Schwungring und dem Nabenring eine elastische Schicht angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Torsionsschwingungsdampfer.
Im Betrieb von Kolbenmaschinen kommt es durch den in verschiedene Takte aufgeteilten Prozess an der Kurbelwelle zu einer Drehzahl- und Momentenpulsation. Diese sogenannte Drehungleichförmigkeit ist die Ursache für unerwünschte Torsionsschwingungen innerhalb des Antriebes. Insbesondere führen die von der Brennkraftmaschine eingeleiteten
Drehungleichförmigkeiten zwangsläufig zu Drehschwingungen.
Die DE 10 2009 032 334 A1 betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeuges, mit einem
Zweimassenschwungrad, das eine Primärmasse und eine Sekundärmasse umfasst, die durch mindestens eine Bogenfederanordnung mit einer Innenfeder und einer dazu koaxial angeordneten Außenfeder gegen die Kraft der Bogenfederanordnung drehbeweglich miteinander gekoppelt sind.
Aus der DE 10 2010 023 373 A1 ist ein Zweimassenschwungrad zur
Drehschwingungsdämpfung insbesondere einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors bekannt.
In der Praxis sind Torsionsschwingungsdämpfer üblicherweise an der Kurbelwelle angeordnet und weisen eine Keilriemenscheibe auf, sodass die Funktion des Antriebes von
Nebenaggregaten und die Funktion der Schwingungsdämpfung integriert sind.
Als nachteilig erweist es sich jedoch in der Praxis, dass der Torsionsschwingungsdämpfer oftmals aufgrund der auf diesen wirkenden Anregung, insbesondere aufgrund der Kurbelwelle oder des Riementriebes, seinerseits zu akustisch wahrnehmbaren Schwingungen angeregt werden kann. Derartige Geräuschentwicklungen sind jedoch insbesondere bei Kraftfahrzeugen der Oberklasse unerwünscht und daher zu vermeiden.
Es sind bereits Maßnahmen zur Reduzierung dieser Schallemissionen vorgeschlagen worden, die vor allem darauf abzielen, den Torsionsschwingungsdampfer stirnseitig mit einer Abdeckung zu versehen. Dadurch wird zwischen dem eigentlichen Nabenring, der in diesem Bereich oftmals konkav ausgeformt ist, und der Abdeckung ein Luftvolumen eingeschlossen, welches der Schalldämmung dienen soll. Nähere Untersuchungen haben aber gezeigt, dass sich durch die dichtend gegen den Torsionsschwingungsdämpfer anliegende Abdeckung lediglich die Eigenfrequenz ändert, sodass die Wirkung dieser Maßnahme im Wesentlichen lediglich beschränkt praxisgerecht ist und oftmals als ungenügend beurteilt wird.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unerwünschte
Schallemissionen des Torsionsschwingungsdämpfers sowie einer mit einem solchen
Torsionsschwingungsdämpfer ausgestatteten Brennkraftmaschine wirkungsvoll zu reduzieren.
Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst mit einem Torsionsschwingungsdämpfers gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß hat also der Torsionsschwingungsdämpfer zumindest einen insbesondere porösen bzw. offenporigen Formkörper zur Schalldämpfung aus einem Schaum wie beispielsweise aus Polyurethan. Anders als beim Stand der Technik, bei dem durch eine Abdeckung lediglich der Körperschall durch die Modifizierung der Eigenfrequenz des
Nabenringes verändert wird, wird erfindungsgemäß durch den porösen, insbesondere offenporigen Formkörper eine Schalldämpfung erreicht. Durch die Schalldämpfung wird eine Behinderung der Schallausbreitung durch Absorption von Luftschall erreicht. Durch die Schallabsorption wird die Schallenergie in nicht hörbare Schwingungsenergiewellen umgewandelt. Im Gegensatz dazu vermindert die Schalldämmung allenfalls die
Schallausbreitung von Luftschall oder Körperschall durch Schallreflexion des sich
ausbreitenden Schalles.
Die erfindungsgemäß genutzten physikalischen Mechanismen der Schalldämpfung spielen sich dementsprechend in der unmittelbaren Nähe von Grenzflächen zwischen dem Nabenring und dem Formkörper ab. Dadurch wird in effizienter Weise eine unerwünschte Geräuschentwicklung wirkungsvoll vermieden.
Der Formkörper könnte als eine Beschichtung auf den Nabenring aufgebracht werden.
Vorzugsweise wird die Ausbreitung des Luftschalles ausgehend von dem Nabenring dadurch verhindert, dass in jedem Abschnitt des Nabenringes zumindest gegen eine der beiden Außenflächen ein Formkörper anliegt. Dadurch wird sichergestellt, dass keine der Außenflächen des als ein Blechformteil ausgeführten Nabenringes gegenüber der Umgebung vollkommen freiliegt. Insbesondere sind nahezu alle Flächenabschnitte an beiden einander
gegenüberliegenden Außenflächen mit jeweils zumindest einem Formkörper verbunden und durch diesen abgedeckt.
Dabei hat es sich bereits als besonders Erfolg versprechend erwiesen, wenn der Formkörper als ein gegen die Außenfläche formschlüssig anliegender Schaumkörper ausgeführt ist.
Hierdurch ist der Schaumkörper an die Ausformung oder Kontur des Nabenringes optimal angepasst und gestattet dadurch eine großflächige Verbindung mit der jeweiligen Außenfläche des Nabenringes. Die Wirksamkeit der Schalldämpfung wird dadurch weiter verbessert, wobei sich geschäumte Formkörper als besonders zweckmäßig erwiesen haben.
Bei einer besonders praxisgerechten Weiterbildung der Erfindung weist der Nabenring zumindest eine zu der Umfangsfläche der Kurbelwelle im Wesentlichen konzentrisch verlaufende Ausformung oder Abwinkelung auf, welche radial außenseitig eine Kontaktfläche für die elastische Schicht und radial innenseitig eine Kontaktfläche für den Formkörper bildet. Somit gelingt es mittels zweier konzentrischer Formkörper, alle Bereiche des Nabenringes von zumindest einer Seite mit dem vorzugsweise elastischen Formkörper zu verbinden, ohne dass die axialen Abmessungen des Nabenringes dadurch verändert werden. Vielmehr schließen die Ausformungen den jeweilige Formkörper ohne einen unerwünschten axialen Überstand ein.
Hierzu eignet sich eine besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung, bei der zumindest ein Formkörper zwischen zwei Ausformungen des Nabenringes eingeschlossen ist, indem der jeweilige Formkörper in den konkaven Bereich des Nabenringes zwischen den beiden als Abwinkelungen ausgeführten Ausformungen eingesetzt wird. Durch den so erzielbaren Formschluss wird zugleich auch die Fixierung vereinfacht. Dabei können sowohl mechanische Fixierungen, beispielsweise in Verbindung mit Hinterschneidungen, als auch flächige
Haftverbindungen durch Adhäsionsmittel realisiert werden. Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass zumindest ein Formkörper vor einer stirnseitig angeordneten Abdeckung zwischen diesem und dem Nabenring eingeschlossen ist. Diese als Deckel ausgeführte Abdeckung dient einerseits dem Schutz des eingeschlossenen Formkörpers, andererseits zugleich auch dessen zuverlässiger Fixierung. Zudem wirkt die Abdeckung insbesondere in Verbindung mit einer umlaufenden, ringförmigen Dichtung schalldämmend, um so
gegebenenfalls durch die Kombination der erfindungsgemäß realisierten Schalldämpfung mit einer Schalldämmung die Wirksamkeit noch weiter zu verbessern.
Hierzu besteht die Abdeckung aus Kunststoff und liegt gegen einen kreisringförmigen Bereich des Nabenringes dichtend an, während die Dichtung als ein integraler Bestandteil der
Abdeckung aus einem thermoplastischen Elastomer in einem 2-Komponenten- Spritzgussverfahren erzeugt werden kann.
Die Abdeckung könnte gemeinsam mit dem Nabenring an der Nabe mittels einer oder mehrerer Schraubverbindungen fixiert sein. Besonders praxisgerecht ist es hingegen, wenn die
Abdeckung mittels eines Schnellverschlusses an dem Nabenring lösbar oder unlösbar fixiert ist. Indem die Abdeckung durch einen beispielsweise als eine Clip-Verbindung ausgeführten Schnellverschluss an dem Nabenring angeordnet ist, kann dieser unabhängig von der
Anordnung auf der Kurbelwelle zu einer Baueinheit vormontiert werden, wobei die
entsprechenden Durchbrechungen in der Abdeckung für die Schrauben diese verliersicher aufnehmen können. Hierdurch wird die Montage des Torsionsschwingungsdämpfers wesentlich vereinfacht.
Hierzu weist gemäß einer vorteilhaften Abwandlung der Erfindung die Abdeckung mehrere Durchbrechungen für jeweils ein den Nabenring mit der Nabe verbindendes Fixiermittel, vorzugsweise eine Gewindeschraube auf, die in einem die jeweilige Durchbrechung
einschließenden hohlzylindrischen Abschnitt insbesondere verliersicher sowie drehbeweglich sowie eingeschränkt axial beweglich gehalten ist.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Abdeckung als Vorsprünge ausgeführte Ausformungen aufweist, welche durch Ausnehmungen des Nabenringes hindurchragen und zumindest einen auf der gegenüberliegende Seite des Nabenringes gegen diesen anliegenden Formkörper fixiert. Auf diese Weise werden auf der der Ausnehmung zugewandten Seite angeordnete Formkörper von der Abdeckung eingeschlossen und auf der der abgewandten Seite angeordnete Formkörper mittels der als Vorsprung ausgeführten Ausformungen der Abdeckung durch entsprechende Durchbrechungen des Nabenringes fixiert. Hierdurch wird die Montage durch den Entfall zusätzlicher Fixiermittel weiter vereinfacht.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin noch mit einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem daran fixierten Torsionsschwingungsdämpfer, welcher mittels einer Nabe auf der Kurbelwelle fixiert ist und an der ein eine Riemenscheibe tragender Nabenring angeordnet ist, gelöst durch zumindest einen insbesondere porösen, offenporigen Formkörper zur Schalldämpfung, welcher an einer oder beiden einander gegenüberliegenden Außenflächen des Nabenringes mit diesem zumindest abschnittsweise flächig verbunden ist. Hierdurch wird erstmals durch das Prinzip der Schalldämpfung eine besonders wirkungsvolle Reduzierung der im Betrieb der Brennkraftmaschine auftretenden, von dem Torsionsschwingungsdämpfer ausgehenden Schallemissionen erreicht. Diese können zudem in entsprechende konkave Ausformungen des Nabenringes insbesondere formschlüssig eingesetzt werden, ohne dass sich die äußeren Abmessungen des Torsionsschwingungsdämpfers ändern. Eine stirnseitige Abdeckung zur Schalldämmung kann dadurch entfallen, wobei jedoch eine Abdeckung zur einfachen Fixierung des Formkörpers verwendet werden kann.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einem Torsionsschwingungsdämpfer
in einer Explosionsdarstellung;
Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht des Torsionsschwingungsdämpfers;
Fig. 3 eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung des
Torsionsschwingungsdämpfers;
Fig. 4 eine Abdeckung des Torsionsschwingungsdämpfers in einer
perspektivischen Darstellung;
Fig. 5 zwei ringförmige Formkörper des Torsionsschwingungsdämpfers
in einer perspektivischen Darstellung. In der Figur 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einem an einer Kurbelwelle 2 angeordneten auch als Drehschwingungsdämpfer bezeichneten Torsionsschwingungsdämpfer 3 in einer Explosionsdarstellung zu erkennen. Der Torsionsschwingungsdämpfer 3 wird zur Reduzierung der Drehschwingungen eingesetzt, die im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 durch den in verschiedene Takte aufgeteilten Prozess an der Kurbelwelle 2 als Drehzahl- und
Momentenpulsation auftreten. Diese sogenannte Drehungleichförmigkeit ist die Ursache für unerwünschte Torsionsschwingungen innerhalb des Antriebes.
Der Torsionsschwingungsdämpfer 3 umfasst als wesentliche Bauelemente eine auf der Kurbelwelle 2 fixierte Nabe 4, einen mit der Nabe 4 durch mehrere in den Figuren 2 und 3 vergrößert dargestellte Schraubenbolzen 5 verbundenen Nabenring 6, welcher als Blechformteil ausgeführt ist, sowie einen zugleich als Riemenscheibe dienenden Schwungring 7, der mittels einer elastischen Schicht 8 mit einer Außenfläche einer Abwinkelung 9 des Nabenringes 6 verbunden ist.
In Figur 2 ist ein unterer Schraubenbolzen 5 in einer Montageposition vor der Fixierung dargestellt. Dieser wird mittels eines nicht gezeigten Werkzeuges in eine Gewindeaufnahme 21 der Nabe 4 eingedreht, bis diese die dem oberen Schraubenbolzen 5 entsprechende
Fixierposition erreicht hat, in welcher die Schraubenbolzen 5 den Nabenring 6 mit der Nabe 4 verbinden.
Derartige Torsionsschwingungsdämpfer 3 reduzieren zwar wirkungsvoll die auftretenden Drehschwingungen, verursachen aber ihrerseits akustisch wahrnehmbare Luftschwingungen, die von den Fahrzeuginsassen eines Kraftfahrzeuges oder als Außengeräusch als unangenehm empfunden werden.
Zur effizienten Reduzierung der auftretenden Schallemissionen ist der
Torsionsschwingungsdämpfer 3 mit zwei in Figur 5 vergrößert dargestellten geschäumten Formkörpern 10, 1 1 aus Polyurethanschaum ausgestattet, die in einem radial inneren Bereich bzw. in einem sich daran anschließenden radial äußeren Bereich gegen verschiedene
Außenflächen 12, 13 des Nabenringes 6 flächig anliegen. Dabei wird der radial innen liegende Formkörper 10 von einer in Figur 4 vergrößert dargestellten Abdeckung 14 eingeschlossen, die mittels einer angeformten, als Weichlippe bzw. Dichtlippe aus einem thermoplastischen Elastomer ausgeführten ringförmigen Dichtung 15 gegen die Außenfläche 12 des Nabenringes 6 anliegt und den Formkörper 10 formschlüssig fixiert. Zur Fixierung der Abdeckung 14 an dem Nabenring 6 hat dieser drei als Bajonettclipse ausgeführte Rastverbindungen 16, die in entsprechende Ausnehmungen 17 des Nabenringes 6 eingreifen und dort formschlüssig verrasten.
Zugleich dienen drei gleichverteilt an der Abdeckung 14 angeordnete, als Pilzköpfe ausgeführte Vorsprünge 18 der Fixierung des radial außen liegenden Formkörpers 1 1 an der Außenfläche 13 des Nabenringes 6, indem diese durch entsprechend bemessene Durchlassöffnungen des Nabenringes 6 hindurch bis auf die der Abdeckung 14 gegenüberliegende Seite des
Nabenringes 6 reichen. Dadurch greifen die Vorsprünge 18 in entsprechende, in Figur 5 gezeigte Ausnehmungen 19 in dem Formkörper 1 1 ein und fixieren diesen. Zusätzliche Fixiermittel für den Formkörper 1 1 sind dadurch entbehrlich.
Die Abdeckung 14 hat weiterhin vier auf einem gemeinsamen Lochkreis angeordnete rohrförmige Führungen 20, welche jeweils einen der in den Figuren 2 und 3 erkennbaren Schraubenbolzen 5 aufnehmen. Dabei sind die Schraubenbolzen 5 in der jeweiligen Führung 20 verliersicher gehalten, sodass die Montage vereinfacht wird.
Bezugszeichenliste
1 Brennkraftmaschine
2 Kurbelwelle
3 Torsionsschwingungsdämpfer
4 Nabe
5 Schraubenbolzen
6 Nabenring
7 Schwungring
8 Schicht
9 Abwinkelung
10 Formkörper
11 Formkörper
12 Außenfläche
13 Außenfläche
14 Abdeckung
15 Dichtung
16 Rastverbindung
17 Ausnehmung
18 Vorsprung
19 Ausnehmung
20 Führung
21 Gewindeaufnahme

Claims

Patentansprüche
1. Torsionsschwingungsdämpfer (3) zur Anordnung an einem Endbereich einer Kurbelwelle (2) einer Brennkraftmaschine (1 ), mit einem eine Nabe (4) mit einem Schwungring (7) verbindenden Nabenring (6), wobei in einem Ringspalt zwischen dem Schwungring (7) und dem Nabenring (6) eine elastische Schicht (8) angeordnet ist, gekennzeichnet durch zumindest einen mit dem Nabenring (6) verbundenen Formkörper (10, 1 1 ) zur
Schalldämpfung.
2. Torsionsschwingungsdämpfer (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Formkörper (10, 1 1 ) flächig gegen zumindest eine Außenfläche (12, 13) des Nabenringes (6) anliegt.
3. Torsionsschwingungsdämpfer (3) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest ein Formkörper (10, 1 1 ) als ein gegen die Außenfläche (12, 13) formschlüssig anliegender Schaumkörper ausgeführt ist.
4. Torsionsschwingungsdämpfer (3) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenring (6) zumindest eine zu der Kurbelwelle (2) im Wesentlichen konzentrisch verlaufende Ausformung aufweist, welche radial außenseitig eine Kontaktfläche für die elastische Schicht (8) und radial innenseitig eine Kontaktfläche für den Formkörper (1 1 ) bildet.
5. Torsionsschwingungsdämpfer (3) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Formkörper (1 1 ) zwischen zwei
Ausformungen des Nabenringes (6) eingeschlossen ist.
6. Torsionsschwingungsdämpfer (3) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Formkörper (10) vor einer stirnseitig angeordneten Abdeckung (14) zwischen dieser und dem Nabenring (6) eingeschlossen ist.
7. Torsionsschwingungsdampfer (3) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Abdeckung (14) aus Kunststoff besteht und mit einer ringförmigen Dichtung (15) gegen eine Außenfläche (12) des Nabenringes (6) dichtend anliegt.
8. Torsionsschwingungsdampfer (3) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (14) mittels eines Schnellverschlusses an dem Nabenring (6) fixiert ist.
9. Torsionsschwingungsdampfer (3) nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (14) zumindest einen Vorsprung (18) aufweist, welcher durch eine Ausnehmung (17) des Nabenringes (6) hindurchgeführt ist und einen auf der gegenüberliegende Außenflächen (13) des Nabenringes (6) gegen diesen anliegenden Formkörper (1 1 ) fixiert.
10. Brennkraftmaschine (1 ) mit einer Kurbelwelle (2) und einem daran fixierten
Torsionsschwingungsdämpfer (3) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, welcher mittels einer Nabe (4) auf der Kurbelwelle (2) fixiert ist und an der ein eine Schwungscheibe (7) tragender Nabenring (6) angeordnet ist, gekennzeichnet durch zumindest einen Formkörper (10, 1 1 ) zur Schalldämpfung, welcher an einer oder beiden einander gegenüberliegenden Außenflächen (12, 13) des Nabenringes (6) mit diesem flächig verbunden ist.
EP16715270.1A 2015-05-26 2016-03-30 Torsionsschwingungsdämpfer sowie eine mit einem solchen torsionsschwingungsdämpfer ausgestattete brennkraftmaschine Withdrawn EP3303874A1 (de)

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