DE102007005582A1 - Torsional vibration damper for damping torsional vibrations - Google Patents

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Abstract

Beschrieben wird ein Drehschwingungsdämpfer (1) zur Dämpfung von Drehschwingungen einer Welle, insbesondere der Kurbelwelle einer Kolbenkraftmaschine, mit einem mit der Welle verbundenen Gehäuse (2) mit einer geschlossenen, ringförmigen Aufnahmekammer (3) zur Aufnahme eines Schwungringes (5) und einer hochviskosen Flüssigkeit, wobei der Schwungring (5) über Federelemente mit dem Gehäuse (2) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungring im Bereich zumindest einer seiner Stirnseiten über elastische Elemente mit dem Gehäuse (2) gekoppelt ist. Bevorzugt bestehen die elastischen Elemente, die als Kopplungselemente eingesetzt werden, aus Bogenfedern (6), wobei auch mehrere Bogenfedern (6) axial aufeinander geschichtet sein können. Durch eine derartige Konstruktion kann die Steifigkeit und Dämpfung des Drehschwingungsdämpfers (1) optimal eingestellt werden.Disclosed is a torsional vibration damper (1) for damping torsional vibrations of a shaft, in particular the crankshaft of a piston engine, with a connected to the shaft housing (2) with a closed, annular receiving chamber (3) for receiving a flywheel (5) and a highly viscous liquid , wherein the flywheel ring (5) via spring elements to the housing (2) is coupled, characterized in that the flywheel in the region of at least one of its end faces via elastic elements with the housing (2) is coupled. Preferably, the elastic elements, which are used as coupling elements, of bow springs (6), wherein a plurality of bow springs (6) may be axially stacked. By such a construction, the rigidity and damping of the torsional vibration damper (1) can be optimally adjusted.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer zur Dämpfung von Drehschwingungen einer Welle, insbesondere der Kurbelwelle einer Kolbenkraftmaschine, mit einem mit der Welle verbundenen Gehäuse mit einer geschlossenen, ringförmigen Aufnahmekammer zur Aufnahme eines Schwungringes und einer hochviskosen Flüssigkeit, insbesondere eines hochviskosen Silikonöles, wobei der Schwungring über Federelemente mit dem Gehäuse gekoppelt ist.The The present invention relates to a torsional vibration damper for damping torsional vibrations of a shaft, in particular the crankshaft of a reciprocating engine, with one with the shaft connected housing with a closed, annular Receiving chamber for receiving a flywheel ring and a high-viscosity Liquid, in particular a high-viscosity silicone oil, wherein the flywheel via spring elements with the housing is coupled.

Es sind Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei denen der Schwungring innerhalb der Aufnahmekammer ausschließlich über die hochviskose Flüssigkeit, vorzugsweise ein Silikonöl, mit dem Gehäuse gekoppelt ist. Derartige Drehschwingungsdämpfer sind hinsichtlich ihres Verhaltens sehr stark von der Anregefrequenz und von der Betriebstemperatur abhängig.It are known torsional vibration dampers in which the flywheel within the receiving chamber exclusively via the highly viscous liquid, preferably a silicone oil, is coupled to the housing. Such torsional vibration are in terms of their behavior very much of the excitation frequency and depends on the operating temperature.

Um eine zusätzliche Einflussnahme auf die Steifigkeitseigenschaften zu erreichen, sind auch Konstruktionen der gattungsgemäßen Art bekannt geworden, bei denen der Schwungring zusätzlich federelastisch mit dem Gehäuse gekoppelt ist. Durch diese zusätzliche Kopplung kann der Konstrukteur gezielter Einfluss nehmen auf das angestrebte Steifigkeitsverhalten, als dies bei der ausschließlichen Verwendung von hochviskosen Flüssigkeiten zur Kopplung zwischen Schwungring und Gehäuse möglich ist.Around an additional influence on the stiffness properties To achieve, are also constructions of the generic Art become known, in which the flywheel in addition resiliently coupled to the housing. Through this additional coupling can the designer more specific influence take on the desired stiffness behavior, as this in the exclusive use of high-viscosity liquids for coupling between flywheel and housing possible is.

Bei den gattungsgemäßen Drehschwingungsdämpfern sind bislang vergleichsweise aufwendige Lösungen realisiert worden.at the generic torsional vibration dampers So far comparatively expensive solutions have been realized Service.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwingungsdämpfer der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der einen äußerst einfachen, konstruktiven Aufbau aufweist und demzufolge kostengünstig zu fertigen ist.Of the present invention is based on the object, a torsional vibration damper of the generic type which provides an extremely simple has constructive design and therefore cost to be finished.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schwungring im Bereich zumindest einer seiner Stirnseiten über elastische Elemente mit dem Gehäuse gekoppelt ist.These The object is achieved according to the invention that the flywheel in the area of at least one of its end faces elastic elements is coupled to the housing.

Ein derartiger Drehschwingungsdämpfer ist kostengünstig herstellbar und montierbar und gestattet es einem Konstrukteur, sehr gezielt auf die gewünschten Steifigkeitseigenschaften Einfluss nehmen zu können und den Drehschwingungsdämpfer für die verschiedensten Anregefrequenzen wie auch unterschiedliche Betriebstemperaturen optimieren zu können.One Such torsional vibration damper is inexpensive manufacturable and mountable and allows a designer, very targeted to the desired stiffness properties To be able to influence and the torsional vibration damper for the most different excitation frequencies as well as different operating temperatures to be able to optimize.

Insbesondere unter dem zuletzt genannten Gesichtspunkt ist eine Ausführungsform der Erfindung besonders vorteilhaft, die sich dadurch auszeichnet, dass die elastischen Elemente aus Bogenfedern bestehen.Especially from the latter point of view is an embodiment particularly advantageous to the invention, which is characterized that the elastic elements consist of bow springs.

Die Verwendung von derartigen Bogenfedern im Zusammenhang mit dem Aufbau von Drehschwingungsdämpfern ist zwar aus der DE 195 34 818 A1 bekannt, allerdings sind dort die Bogenfedern in der Art verwendet, dass die Bogenfedern durch symmetrische axiale Schichtung in ihrer Gesamtheit mit einer Schwungmasse (Sekundärmasse) gekoppelt sind, eine Kopplung mit einem außen liegenden Gehäuse (Primärmasse) erfolgt hier aber nicht.The use of such bow springs in connection with the construction of torsional vibration dampers is indeed from the DE 195 34 818 A1 known, however, there are the bow springs used in the way that the bow springs are coupled by symmetrical axial stratification in their entirety with a flywheel (secondary mass), a coupling with an external housing (primary mass) is not here.

Aus der DE-OS 21 18 864 ist es darüber hinaus bekannt geworden, zwischen den Stirnseiten des Schwungringes und dem Gehäuse Schraubenfedern anzuordnen, die allerdings lediglich der Zentrierung des Schwungringes innerhalb der Aufnahmekammer dienen sollen und keine zusätzliche Kopplung des Schwungringes mit dem Gehäuse bewirken.From the DE-OS 21 18 864 It has also become known to arrange coil springs between the end faces of the flywheel and the housing, which, however, only serve to center the flywheel within the receiving chamber and cause no additional coupling of the flywheel to the housing.

Im Unterschied hierzu erfolgt bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Drehschwingungsdämpfers eine mechanische Kopplung zwischen dem Schwungring einerseits und dem Gehäuse andererseits, wobei die Federcharakteristik der Bogenfedern bestimmend ist für die Einstellung der Steifigkeit des Drehschwingungsdämpfers.in the Difference to this occurs in the inventive Training of torsional vibration damper a mechanical Coupling between the flywheel ring on the one hand and the housing on the other hand, the spring characteristic of the bow springs determining is for adjusting the rigidity of the torsional vibration damper.

Somit kann der Konstrukteur durch die Wahl geeigneter Bogenfedern eine optimale Abstimmung der Steifigkeit fanden.Consequently can the designer by the choice of suitable bow springs one optimal balance of stiffness found.

Dabei ist es ohne weiteres auch möglich, mehrere, axial aufeinander geschichtete Bogenfedern als elastisches Kopplungselement zu verwenden.there it is also easily possible, several, axially to each other layered bow springs to use as an elastic coupling element.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.One Embodiment of the invention is shown in the attached Drawings shown and will be described in more detail below.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Ansicht eines geöffneten Gehäuses eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers mit einem im Gehäuse liegenden Schwungring 1 a view of an open housing of a torsional vibration damper according to the invention with a flywheel located in the housing

2 einen Axialschnitt durch das geschlossene Gehäuse des Drehschwingungsdämpfers gemäß der Linie II-II in 1 2 an axial section through the closed housing of the torsional vibration damper according to the line II-II in 1

3 einen weiteren Axialschnitt durch den Drehschwingungsdämpfer gemäß der Linie III-III in 1. 3 a further axial section through the torsional vibration damper according to the line III-III in 1 ,

In den Zeichnungen ist mit dem Bezugszeichen 1 insgesamt ein Drehschwingungsdämpfer bezeichnet, der im Wesentlichen aus einem Gehäuse 2 mit einer Aufnahmekammer 3 sowie einem das Gehäuse verschließenden Deckel 4 und einem in der Aufnahmekammer 3 angeordneten Schwungring 5 besteht.In the drawings, the reference numeral 1 Overall, a torsional vibration damper be which essentially consists of a housing 2 with a receiving chamber 3 and a cover closing the housing 4 and one in the receiving chamber 3 arranged swing ring 5 consists.

In die Aufnahmekammer 3 wird eine hochviskose Flüssigkeit, vorzugsweise ein Silikonöl eingefüllt, bevor die Aufnahmekammer 3 durch den Deckel 4 flüssigkeitsdicht verschlossen wird.Into the receiving chamber 3 a highly viscous liquid, preferably a silicone oil, is introduced before the receiving chamber 3 through the lid 4 is sealed liquid-tight.

Der Schwungring 5 ist, was die 1 bis 3 sehr deutlich zeigen, im Bereich einer seiner Stirnseiten über elastische Elemente in Form von Bogenfedern 6 mit dem Gehäuse 2 mechanisch gekoppelt.The swing ring 5 is what the 1 to 3 show very clearly, in the area of one of its end faces on elastic elements in the form of bow springs 6 with the housing 2 mechanically coupled.

Zu diesem Zweck sind die Bogenfedern 6 einerseits durch Schrauben 7 am Schwungring 5 und andererseits durch Schrauben 8 am Gehäuse 2 befestigt.For this purpose, the bow springs 6 on the one hand by screws 7 on the flywheel 5 and on the other hand by screws 8th on the housing 2 attached.

Dabei können auch zwei oder mehrere Bogenfedern 6 axial geschichtet übereinander liegend angeordnet sein.It can also be two or more bow springs 6 be arranged axially stacked one above the other.

Durch die Wahl von Bogenfedern 6 mit bekannten Federcharakteristiken kann ein Konstrukteur gezielt die gewünschte Steifigkeit des Drehschwingungsdämpfers 1 bestimmen und insgesamt ist hierdurch eine Konstruktion verwirklicht, bei der das Verhalten des Drehschwingungsdämpfers 1 insgesamt weitestgehend unabhängig ist von der jeweiligen Anregefrequenz und der jeweiligen Betriebstemperatur.By choosing bow springs 6 With known spring characteristics, a designer can selectively achieve the desired stiffness of the torsional vibration damper 1 determine and overall this is a construction realized in which the behavior of the torsional vibration damper 1 Overall, largely independent of the respective excitation frequency and the respective operating temperature.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schwungring 5 im Querschnitt annähernd T-förmig ausgebildet und die elastischen Elemente in Form von Bogenfedern 6 sind auf einer Stirnseite des Mittelsteges 5a des Schwungringes 5 angeordnet.In the illustrated embodiment, the flywheel ring 5 formed in cross-section approximately T-shaped and the elastic elements in the form of bow springs 6 are on a front side of the central pier 5a of the swing ring 5 arranged.

Es ist aber auch ohne weiteres denkbar, die Querschnittsform des Schwungringes 5 anders zu gestalten und/oder die elastischen Elemente, vorzugsweise in Form der Bogenfedern 6, auf der gegenüberliegenden Stirnseite oder auf zwei gegenüberliegenden Stirnseiten des Schwungringes 5 vorzusehen.But it is also conceivable, the cross-sectional shape of the flywheel 5 to make different and / or the elastic elements, preferably in the form of bow springs 6 , on the opposite end or on two opposite ends of the flywheel 5 provided.

Auf jeden Fall bestehen vielfältige Möglichkeiten, das Gesamtverhalten des Drehschwingungsdämpfers durch den Einsatz der stirnseitig am Schwungring angeschlossenen und diesen Schwungring mit dem Gehäuse koppelnden elastischen Elemente, vorzugsweise in Form von Bogenfedern 6, zu beeinflussen.In any case, there are many possibilities, the overall behavior of the torsional vibration damper by the use of the front side connected to the flywheel and this flywheel coupling with the housing elastic elements, preferably in the form of bow springs 6 , to influence.

Der Schwungring 5 kann über als Dichtelemente wirkende Axiallager 9 in der Aufnahmekammer 3 gelagert sein, wobei zweckmäßigerweise die Axiallager 9 so gestaltet sind, dass diese aufgrund ihrer Dichtwirkung das hochviskose Silikonöl im Funktionsspalt am Außendurchmesser des Schwungringes 5 halten.The swing ring 5 can be acting as a sealing elements thrust bearing 9 in the receiving chamber 3 be stored, expediently the thrust bearing 9 are designed so that these due to their sealing effect, the highly viscous silicone oil in the functional gap on the outer diameter of the flywheel 5 hold.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • - DE 19534818 A1 [0009] - DE 19534818 A1 [0009]
  • - DE 2118864 [0010] - DE 2118864 [0010]

Claims (6)

Drehschwingungsdämpfer (1) zur Dämpfung von Drehschwingungen einer Welle, insbesondere der Kurbelwelle einer Kolbenkraftmaschine, mit einem mit der Welle verbundenen Gehäuse (2) mit einer geschlossenen, ringförmigen Aufnahmekammer (3) zur Aufnahme eines Schwungringes (5) und einer hochviskosen Flüssigkeit, insbesondere eines hochviskosen Silikonöles, wobei der Schwungring (5) über Federelemente mit dem Gehäuse (2) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungring (5) im Bereich zumindest einer seiner Stirnseiten über elastische Elemente (6) mit dem Gehäuse (2) gekoppelt ist.Torsional vibration damper ( 1 ) for damping torsional vibrations of a shaft, in particular the crankshaft of a piston engine, with a shaft connected to the housing ( 2 ) with a closed, annular receiving chamber ( 3 ) for receiving a flywheel ring ( 5 ) and a highly viscous liquid, in particular a highly viscous silicone oil, wherein the flywheel ring ( 5 ) via spring elements with the housing ( 2 ), characterized in that the flywheel ring ( 5 ) in the region of at least one of its end faces via elastic elements ( 6 ) with the housing ( 2 ) is coupled. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungselemente aus Bogenfedern (6) bestehen.Torsional vibration damper according to claim 1, characterized in that the coupling elements of bow springs ( 6 ) consist. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungselemente aus mehreren, axial aufeinander geschichteten Bogenfedern (6) bestehen.Torsional vibration damper according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling elements of a plurality of axially stacked bow springs ( 6 ) consist. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenfedern(6) durch Schrauben (7) mit dem Schwungring (5) und durch Schrauben (8) mit dem Gehäuse (2) verbunden sind.Torsional vibration damper according to claim 2 or 3, characterized in that the bow springs ( 6 ) by screws ( 7 ) with the flywheel ( 5 ) and by screws ( 8th ) with the housing ( 2 ) are connected. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungring (5) einen in etwa T-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die elastischen Elemente, vorzugsweise Bogenfedern (6), auf einer oder auf beiden Stirnseiten des Mittelsteges (5a) angeordnet sind.Torsional vibration damper according to one of the preceding claims, characterized in that the flywheel ( 5 ) has an approximately T-shaped cross section, wherein the elastic elements, preferably bow springs ( 6 ), on one or both ends of the middle bridge ( 5a ) are arranged. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungring (5) durch als Dichtelemente wirkende Axiallager (9) in der Aufnahmekammer (3) gelagert ist und die als Dichtelemente wirkenden Axiallager (9) das hochviskose Silikonöl im Funktionsspalt am Außendurchmesser des Schwungringes (5) halten.Torsional vibration damper according to one of the preceding claims, characterized in that the flywheel ( 5 ) acting as sealing elements thrust bearing ( 9 ) in the receiving chamber ( 3 ) is mounted and acting as sealing elements thrust bearing ( 9 ) the highly viscous silicone oil in the functional gap on the outer diameter of the flywheel ring ( 5 ) hold.
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