SE434557B - Torsionsvibrationsdempare - Google Patents

Description

7907440-7 på vevaxeln och förhindrar även vibration hos olika andra komponen- ter hos förbränningsmotorn, vilka komponenter påverkas av vevaxelvib- ration.

När en förbränningsmotor bringas att arbeta vid olika motorhastighe- ter uppträder åtskilliga vibrationsfrekvenser på vevaxeln. I allmän- het har de flesta automobil- och dieselmotorer av nutida konstruk- tion och icke utnyttjande en torsionsvibrationsdämpare en resonans- frekvens med tämligen hög amplitud inom motorns arbetshastighetsom- råde. Vid varje given motorhastighet är emellertid torsionsvibratio- ner från olika vibrationsordningar närvarande och kan vara avsevärda.

För en given dämpartillämpning, dvs en dämpare för en specifik motor, är det känt inom tekniken att använda så mycket elastomer (volymvis) som möjligt med så stor skjuvarea (gränsytan mellan metall och elas- tomer) som möjligt för att såväl minimera den per volymsenhet absor- berade energin som även för att minimera skjuvpåkänning. I praktiken utesluter utrymmesbegränsningar att helt enkelt dämparens bredd eller diameter expanderas för att uppnå dessa låga värden. Å Särdragen enligt denna uppfinning underlättar konstruktionen av tor- sionsvibrationsdämpare med dessa önskade egenskaper inom givna ut- rymmesbegränsningar. Dämparen enligt uppfinningen uppvisar även hög radiell och axiell styvhet.

På den enda ritningen visas torsionsvibrationsdämparen enligt denna uppfinning i halv, axiell tvärsektion, varvid blott den övre hälften, betecknad med talet 10, visas. Det inses att en fullständig axiell tvärsektion helt enkelt skulle vara spegelbilden och sträcka sig nedanför den med talet 20 angivna geometriska rotationsaxeln.

Talet 12 betecknar en ringformig tröghetsring bildad av järn eller annat tungt och starkt material. Ringen 12 innefattar en integral, radiellt inåt sig sträckande tunga}14. Talet 16 anger ett parti av ett nav i tvâ delar, varvid det radiellt innersta partiet av navet har ett integralt livparti 18. Såsom är konventionellt, är livpar- tiet 18 på lämpligt sätt kopplat (icke visat) till vevaxeln hos en förbränningsmotor, vilken vevaxel roterar kring en geometrisk axel angiven med talet 20. Det exakta sätt, på vilket livet 18 fixeras vid vevaxeln, är välkänt och bildar ingen del av denna uppfinning. “"* 1 1907440-1 ö Talen 24 och 26 betecknar radiella respektive axiella ytor hos nav- delen 16. Dessa ytor bildar, med tungan 14, en kavitet, som mottager det radiellt sig sträckande partiet av ett elastomerorgan (beskrives senare). Talet 28 anger en radiellt sig sträckande yta av navdelen 16 och denna yta 28 sträcker sig från den axiellt sig sträckande ytan 26 till ett flänsparti 40 (beskrivas senare). Talet 50 beteck- nar en spännring, som bildar den andra delen av tvådelsnavet. Talet 52 betecknar en radiellt sig sträckande yta med kontinuerlig ring- formig utsträckning på spännringen 50, medan talet 55 anger ett axi- ellt sig sträckande parti. ?artierna 52 och 55 bildar med tungan 14 ett ringformigtspån Läsaren kommer omedelbart att inse att ytorna 24 och 52 är homologa. Talet 54 betecknar en radiellt sig sträckande ringformig yta, som sträcker sig från den axiella ytan 55 till den axiellt sig sträckande ytan 55 hos spännringen 50. Ytorna 28, 54 och 55 bildar en radiellt innersta, kontinuerlig ringformig kavitet an- given med talet 56. Det radiellt innersta partiet av tungan 14 sträcker sig in i kaviteten 56, som är fylld med en viskös skjuv- vätska eller skjuvkraftsöverförande vätska. Viskösa skjuvkraftsöver- förande vätskor för användning i torsionsvibrationsdämpare är kända och kompositionen hos dylika vätskor är följaktligen välkänd. Talen 57 och 58 anger respektive ringformiga håligheter, som är lokalise- rade mellan ytorna 24 och 52, och de radiellt innersta partierna 26 och 55 och de radiellt innersta partierna av elastomerorgan,som nu skall beskrivas,och sidorna av tungan 14.

Talet 40 betecknar en axiellt sig sträckande fläns, som är i ett stycke med navdelcn 16. Det radiellt yttersta partiet av flänsen 40 har en yta 42, som är i presspassning, såsom en presspassning av klass FN 5, med innerdiametern hos spännringen 50.

Talet 50 anger ett ringformigt kontinuerligt elastomerorgan med ett radiellt sig sträckande parti 54 och ett axiellt sig sträckande parti 52. På liknande sätt betecknar talet 58 ett annat elastomer- organ eller -element med ett radiellt sig sträckande parti 62 och ett axiellt sig sträekande parti 60. 7907440-7 *I Talet 70 anger en påfyllningsport, genom vilken viskös skjuvkrafts- överförande vätska kan införas i kaviteten 56. Mängden införd vätska är sådan att såväl den ringformiga kaviteten 36 (med tungan 14 däri) som de ringformiga kaviteterna 37 och 38 fullständigt fylles. Spelet mellan sidorna av tungen 14 och de mot varandra vettande partierna av tvådelsnavet är, i enlighet med vad som är känt inom denna teknik, mycket litet, dvs i storleksordningen några tusendelar av 25,4 mm.

Såsom är känt inom denna teknik är i allmänhet effektiviteten hos en viskös skjuvkraftsöverförande vätska vad avser motwmmande av relativ rotation mellan angränsande delar hög vid dylik tjocklek på filmen av den skjuvkraftsöverförande vätskan.

Anordningen sammansättes på ett sätt liknande det som visas i den amerikanska patentansökningen 724 058 med ansökningsdatum den 16 september 1976. Såsom utläres i detta dokument är elastomerlementen 50 och 58, före montering, radiellt sig sträckande och platta ringar.

Såsom en följd av detta monteringssätt komprimeras de radiellt sig _sträckande elastomerpartierna 54 och 62 vinkelrätt mot deras ytor i ingrepp med navet och tröghetsringen liksom de axiellt sig sträckande elastomerpartierna 52 och 60. Åtskilliga förfaringssätt för att ås- tadkomma presspassningen av klass FN 5 är välkända inom tekniken.

Exempelvis expanderas spännringen 50 såsom genom värmning, så att dess innersta diameter passar över det yttersta partiet av navdelen 16 vid ytan 42 och spännringen tillåtes sedan sammandraga sig, sä- som genom kylning, för att därigenom åstadkomma presspassningen. Inga -hjälpbultar eller andra fastsättningsanordningar erfordras sålunda.

Torsionsvibrationsdämparens arbetssätt är liknande det hos andra elastomer-viskösa dämpare. När vevaxeln hos en förbränningsmotor roterar kring den geometriska axeln 20 bär den.med sig flänsen 18 och sålunda undergår även tvådelsnavet samma torsionsvibrationer när det roterar. På grund av den elastiska förbindningen mellan navet och tröghetsringen 12 kommer att förekomma en faseftersläpning, fasskill- nad eller ringformig eftersläpning mellan navets oscillationer och de motsvarande oscillationerna överförda till ringen 12 genom de elastiska organen 50 och 58. Denna fasskillnad eller faseftersläp- ning ger enligt för närvarande rådande teori upphov till omvandling av energi från formen av mekanisk energi till formen av värmeenergi och tenderar sålunda att minska den mekaniska energin, som eljest skulle vara tillgänglig för att utöva icke önskvärda krafter på vev- 7907440- 7 5 axeln och därigenom förkorta dess livslängd eller nödvändiggöra en större vevaxel. Det viskösa dämpningsfluidet i kammaren 56 samverkar med de motsatta, mot varandra vettande ytorna hos tungan 14 och de två navsidorna eller -ytorna 28 och 54 för att ytterligare dämpa tor- sionsvibrationer. Det sätt på vilket visköca vätskor dämpar torsions- vibrationer i dylika dämpare är välkänt inom tekniken.

Läsaren kommer att observera att tungan 14 axiellt låser tröghets- organet 12 relativt navet och spännringen och hindrar sålunda rela- tiva axiella avvikelser mellan dessa element. Elastomerorganen hålls komprimerade (distorderade) genom spännríngens 50 kvarhållande kraf- ter efter montering. Om så önskas för en speciell tillämpning kan en adhesív bindning ombesörjas mellan ett av eller båda clastomerorganen och en samordnad kontaktyta. Det bör dessutom observeras att elasto- merelementen 50 och 58 icke behöver vara av samma tjocklek och de behöver ej heller ha samma egenskaper. Sålunda kan ett väljas för dess höga motstånd mot vridmoment och det andra för dess höga om- vandling av rotatíonsoscillationer tíU.värme. Tröghets- och navor- ganen är vanligen bildade av metall, ehuru icke-metallmaterial, så- som armerad plast, kan användas till navet. ~..n

Claims (3)

79o744o-7 6 - .Patentkrav

1. Torsionsvibrationsdämpafe, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar a) en ringformig tröghetsring (12), ' b) en radiellt inåt sig sträckande tunga (14) buren av tröghets- ringen och i ett stycke därmed, c) ett par ringformiga elastomerorgan (50, 58), som har radiellt sig sträckande partier som är i sandwich-förhållande till tungan, a) ett ringformigt nav (16, 50) 1 två delar, e) att tvåldels-navet är i sandwich-förhållande till tungan och ett parti (54, 62) av elastomerorganen, varvid de återstående partierna (52, 60) av elastomerorganen sträcker sig i en väsent- ligen axiell riktning och är sandwichomgivna av tvådelsnavet och trög- hetsringen, och varvid de två elastomerorganen är i kompression vinkelrätt mot deras ytor som är i ytkontakt med navet och trög- hetsringen, z ' f) en radiellt inre, ringformig kavitet (56) i navet, varvid det radiellt inre partiet av tungan sträcker sig in i den radiellt inre, ringformiga kavitcten, och g) att den radiellt inre ringformiga kaviteten innehåller en viskös dämpningsvätska, varigenom tröghetsringstungan samverkar med den viskösa vätskan för att dämpa torsionsvibrationer hos navet, och varigenom elastomerorganen samverkar med tröghetsringen och navet för att ävenledes dämpa torsionsvibrationer hos navet.

2. Torsionsvibrationsdämpare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den axiella utsträckningen hos vart och ett av elastomer- organens (50, 58) radiellt sig sträckande partier (54, 62) är större än spelet eller avståndet mellan tungans (14) sidor och navets mot varandra vettande partier.

3. Torsionsvibrationsdämpàre enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att tröghetsringens (12) tunga (14) är ringformigt kontinuer- lig.