SE464931B

SE464931B - Svaenghjul foer foerbraenningsmotorer

Info

Publication number: SE464931B
Application number: SE8903093A
Authority: SE
Inventors: G Janiszewski
Original assignee: Volvo Ab
Priority date: 1989-09-20
Filing date: 1989-09-20
Publication date: 1991-07-01
Also published as: DE69014192D1; US5156066A; SE8903093D0; DE69014192T2; EP0423089B1; SE8903093L; JPH03149435A; ATE114183T1; EP0423089A1

Description

464 931 2 vid ett känt tvåmassesystem som fungerar efter den beskrivna principen har själva fjädersystemet två olika typer av fjäd- rar, som ligger i serie med varandra och har olika fjäder- karakteristik. På tomgång vid momentavbrott överföres sålunda moment från klenare till kraftigare fjädrar, vilket ger en egenresonans hos systemet, som ligger betydligt under motorns tomgångsvarvtal. Vid motordrivning resp motorbromsning är de klenare fjädrarna helt komprimerade och dämpningen vid moment- överföring sker helt under inverkan av de kraftigare fjädrar- na. Systemets egenresonans hamnar då över frekvensen vid tom- gång men under frekvensen vid lägsta varvtal för belastad motor. Ett problem med det kända systemet är emellertid att det försämrar körbarhetsegenskaperna, bl a genom att de mjuka fjädrarna medverkar till att relativvridningen mellan sväng- hjulsmassorna blir så stor under vissa driftsförhållanden att slag uppstår i drivlinan och att drivningen blir "svajig". Ju färre cylindrar och ju högre moment motorn i systemet har desto större blir problemet.

Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en sväng- ningsanordning av i inledningen angivet slag, som på ett en- kelt sätt och med enkla medel löser ovan angivna problem, i synnerhet i transmissionssystem för motorer med högt moment och få cylindrar t.ex. fyrcylindriga motorer.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att de första och andra fjäderorganen är förbundna med varandra medelst centrerings- organ, som i massornas momentavlastade tillstånd centrerar de andra fjäderorganen mellan de samverkande stödorganen.

Genom att anordna centreringsorgan på detta sätt uppnås ett fjädersystem, vid vilket en uppsättning fjädrar. dvs. de förs- ta fjäderorganen, alltid är verksamma, medan en andra uppsätt- ning fjädrar, dvs. de andra fjäderorganen, träder i funktion först när relativvridningen mellan svänghjulsmassorna mot- svarar det av centreringsorganen kontrollerade spelet mellan stödorganen och de andra fjädrarna. Följden blir att på tom- 3. 464 931' gång, då momentet är lågt, endast de första fjäderorganen är verksamma. vid högre moment samverkar le första och andra fjä- derorganen. Sålunda uppnås vid tomgång effektiv dämpning av tomgångsskrammel genom inverkan av fjädrar med relativt liten styvhet, medan vid överföring av högre moment fjädrarna sam- verkar för att bilda ett fjädersystem med stor styvhet, som medför effektiv dämpning av rassel utan att medge sådan rela- tivvrídning mellan svänghjulsmassorna, som kan ge försämrad körbarhet.

Centreringsorgan, som i massornas momentavlastade tillstånd centrerar de andra fjäderorganen mellan de samverkande stöd- organen, hindrar även fjäderorganen från att vid tomgång "studsa" mellan sina stödorqan och alstra eget ljud.

Uppfinningen beskrivas närmare nedan under hänvisning till på bifogade ritning visade utföringsexempel, där fig. l visar ett längdsnitt genom en svänghjulsanordning en- ligt uppfinningen, fiq. 2 ett tvärsnitt utefter linjen II-II i fig. 1, och fig. 3 ett diagram över anordningens fjäderkarakteristik.

Svänghjulsanordningen består av två från varandra skilda och relativt varandra vridbara massor generellt betecknade 1 och 2.

Massan l är bildad av en gjuten och svarvad metallskiva la med en påkrympt kuggkrans lb utgörande motorns startkrans. Skivan la är avsedd att fasfzkruvas på en icke visad fläns på motorns vevaxelände och uppvisar för detta ändamål utmed en cirkelbåge fördelade bcrrningar 4 för fästskruvar. Fyra med 90° vinkel fördelade parvis grupperade klackar 5 och 6 är gjutna i ett stycke med skivan la och har mot varandra vända, genom svarv- ning bearbetade ytor Sa, Ga. Radiellt innanför klackarna 5, 6 finns ett par ytterligare klackar eller fingar 7. som är dia- metralt motsatta varandra. Även fingrarna 7 är gjutna i ett stycke med plattan la. De har gemom svarvning bearbetade ut- sidor 7a, 7b. 464 931 4 Massan 2 består av en första gjuten och svarvad ringformig metallskíva 10. som bildar friktionsplatta för en koppling, och en andra gjuten och svarvad metallring 11, som bildar en fjäderhållare. Skivan har en plansvarvad friktionsyta 12 för kopplingens icke visade lamellskiva och är i närheten av sin periferi utformad med utmed en cirkel fördelade borrningar 13 för skruvar, medelst vilka en icke visad kopplingskâpa med tryckplatta är avsedd att fastskruvas vid skivan 10. I närhe- ten av sin inre períferi uppvisar skivan 10 utmed en cirkel fördelade borrningar 14.

Ringen 11 uppvisar motsvarande borrningar 15 och är fixerad vid skivan 10 med hjälp av nitar 16 i borrningarna 14, 15.

Ringen 11 är gjuten med en cirkulär, i huvudsak U-formig kanal 17, och med fyra från kanalens botten uppskjutande klackar 18, som är vinkelförskjutna 90° och så orienterade i förhållande till massans 1 klackar 5. 6. att de i ett bestämt relativläge hos massorna 1 och 2 ligger mellan varsitt par klackar 5, 6.

Kanalens 17 vid sidan om klackarnas 18 belägna ytpartier 17a, 17b är bearbetade genom svarvning liksom även klackarnas 18 sidoytor 18a, 18b. Ringen 11 är även gjuten med en cirkulär kanal 19 radiellt innanför kanalen 17. Ringens 11 parti 20 ra- diellt innanför kanalen 19 bildar en ansats med en genom svarvning bearbetad cirkulär yta 21. vilken tjänstgör som la- geryta för en centreringsring 30. vid gjutningen av den andra massans 2 ring 11 skapas även cir- kelbågformigt krökta, med i huvudsak U-formig tvärsnittsprofil formade och parvid anordnade fördjupningar 22. Mellan fördjup- ningarna 22 i resp par sträcker sig cirkelbågformigt krökta spår 23, i vilka den första massans 1 fingrar 7 inskjuter.

Centreringsringen 30 är en relativt tunn metallring, som kan vara stansad eller klippt och har en radiellt inre yta 31, vilken bildar lageryta och vilar mot ringens 11 yta 21. Ringen 30 är framställd i ett stycke med fyra perifiellt jämnt förde- lade avlånga utskott 32, som ligger i ringens 11 kanal 17. 5 464 931 "tskotten är "inskruvade" i mittpartiet av skruvfjädrar 40a, o, som ligger i kanalen 17 och vid sina ändar stödjer mot .assornas 1 och 2 klackar 4, 5 resp 18. Såsom framgår av fig 2 är utskotten 32 så formade och anordnade. att de i svänghjuls- anordningens mﬁmentavlastade tillstånd ligger mitt emellan par av angränsande grupper av klackar 5, 6 resp 18, såsom fíg 2 visar. Av figuren framgår även att fjädrarna 40a ligger spel- fritt mellan klackgrupperna, medan fjädrarna 40b uppvisar ett litet spel "s" till angränsande klackgrupper på bägge sidor.

Massans 1 skiva la är utformad med gjutna och eventuellt även svarvade fördjupningar (icke visade), som kompletterar kanalen 17 och fördjupningarna 22 på sådant sätt, att väsentligen slutna hålrum med i huvudsak cirkulärt tvärsnitt bildas för fjädrarna 40a, 40b resp fjädrar 41. De senare har till uppgift att genom samverkan med fingrarna 7 dämpa slag vid extrem överbelastning av systemet. De mellan skivan la och ringen 11 avgränsade hâlrummen är fyllda med ett medel, som har smörj- nings- och dämpningsegenskaper. Skivan la är svarvad. så att en axiellt över ringen 11 utskjutande fläns 50 bildas, vid vars ändyta en täckplåt 51 är fixerad under mellanlägg av en tätning 52. Täckplåten 51 har en inre fläns 53. vilken anlig- ger mot en tätning 54. som är upptagen i ett spår i ett fläns- parti 55 till skivan 10. En ytterligare tätning 56 i ett spår i en radiellt inre fläns 57 på skivan 1a fullbordar avtät- ningen av hålrummen mot omgivningen.

Mellan flänsens 50 inre yta 50a och en motstående radiell yta på ringen 11 är radiallager 60 i form av exempelvis en teflon- ring inlagd. Axialkrafter i systemet tas upp av ett radiellt yttre axiallager 61 mellan täckplåten 51 och ringen 11 och ett radiellt inre axiaïlager 62 mellan skivan la och en ändyta på ringens 11 flänsparti 55.

Spelet "s" medför att vid lågt moment under tomgång endast fjädrarna 40a är verksamma, varvid fjädersystemet får den i fig. 3 inom området "a" visade karakteristiken. Så snart rela- tivvridningen mellan massorna p.g.a. ökande moment överstiger 464 931 6 spelet "s" får fjädersystemet den inom området "b" visade ka- rakteristíken. Inom området "c" stiger kurvan kraftíqt i och med att även fjädrarna 41 träder i funktion.

'U

Claims

464 951) Patentkrav

1. Svänghjulsanordning för förbränníngsmotorer, innefattande en första svänghjulsmassa avsedd att anslutas till en utgående axel från motorn, en andra svänghjulsmassa avsedd att via en friktionskoppling anslutas till en ingående axel till en transmission, samt första och andra fjäderorgan (40a, 40b), som är anordnade att överföra moment mellan massorna, av vilka de första fjäderorganen (40a) är anordnade spelfritt mellan med massorna (1. 2) förbundna stödorgan (5, 6, 18), medan de andra fjäderorganen (40b) i massornas momentavlastade till- stånd är anordnade med spel ("s") mellan samverkande, med massorna förbundna stödorgan (5. 6, 18). k ä n n e t e c k - n a d av att de första och andra fjäderorganen (40a, 40b) är förbundna med varandra medelst centreríngsorgan (30, 32), som i massornas momentavlastade tillstånd centrerar de andra fjäderorganen (40b) mellan de samverkande stödorganen (5, 6, 18).

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att massorna (1, 2) tillsammans avgränsar minst ett i massornas rotationsled cirkelbågformigt krökt hålrum (17), i vilket första och andra skruvfjäderorgan (40a, 40b) är upptagna, och att massorna år utformade med i hålrummet inskjutande anslag (5, 6, 18) som är så anordnade på ömse sidor om skruvfjäder- organen, att vid momentbelastning med åtföljande relativvríd- ning mellan massorna anslagen förskjuts i motsatta riktningar för att först komprimera enbart de första skruvfjäderorganen (40a} och först efter en viss inledande relativvridning även de ai E skruvfjäderorganen (40b).

3. Anordning enligt krav l eller 2. k ä n n e t e c k n a d av att centreríngsorganet är bildat av ett på en av massorna (1, 2) vridbart lagrat, ringformigt element (30), som uppvisar med fjäderorganen (40a, 40b) ingripande utskott (32). 464 931

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att centreringsorganets (30) utskott (32) íngriper med ett mitt- parti av resp. skruvfjâderorgan (40b) och har i rotatíonsled riktade delar för radiell fixering av fjâderorganens míttparti och balansering av på fjäderorganen verkande centrifugal- och reaktionskrafter.

5. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att det cirkelbågformigt krökta hålrummet (17) bildar en sluten cirkel, att ett flertal jämnt fördelade anslagsgrupper (5, 6, 18) ínskjuter i hâlrummet och att ett flertal första och andra skruvfjäderorgan (40a, 40b) är anordnade omväxlande i de mellan anslagsgrupperna befintliga hålrumsavsnitten.