DE4435936A1 - Drehschwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Gattungsgemäße Drehschwingungsdämpfer sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt geworden. So zeigen beispielsweise die EP-A2-0 298 428 (F16F 15/12), EP-A1-0 101 015 (F16F 15/12) in der dortigen Fig. 2 und die EP-B1-0 355 280 (F16F 15/12) Konstruktionen, die prinzipiell geeignet sind, sowohl in radi­ aler als auch in axialer Richtung Schwingungen zu dämpfen. Be­ vorzugt werden derartige Drehschwingungsdämpfer als Bestand­ teil eines Riementriebes auf Kurbelwellen von Brennkraftma­ schinen montiert. In diesem Zusammenhang wird in den oben ge­ nannten Schriften das mit Axialschwingungen verbundene Problem des Abspringens von Keilriemen oder Keilrippenriemen nicht näher erörtert.

Bislang ist überwiegend den aus den einzelnen Verbrennungszyk­ len resultierenden Drehschwingungen Beachtung geschenkt wor­ den. Nur vereinzelt finden sich Hinweise auf gezielte Maßnah­ men zur Dämpfung von Axialschwingungen, so z. B. in der DE-A1-36 08 402 (F16F 15/12). Dort wird allerdings zur Dämp­ fung von Axialschwingungen ein zusätzliches Tilgergewicht über ein radial verlaufendes Dämpfungsglied an die mit der Kurbel­ welle verbundene Nabe gekoppelt. Der auf diese Weise in einen Riemenscheibentrieb integrierte Schwingungsdämpfer ist somit im Vergleich zu den in den gattungsbildenden Schriften offen­ barten Ausführungsformen sehr viel aufwendiger konstruiert und zu fertigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorstehend näher beschriebenen Nachteile des Standes der Tech­ nik gattungsgemäße Drehschwingungsdämpfer so weiterzubilden, daß axiale Schwingungen des den Nabenkörper umgebenden Schwungringes noch wirkungsvoller gedämpft werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche enthalten zweckmä­ ßige Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß werden also zwischen Nabenkörper und Schwung­ ring zwei im wesentlichen radial verlaufende, in axialer Rich­ tung hintereinander angeordnete und gegensinnig wirkende Dämp­ fungsabschnitte vorgesehen. Vorzugsweise sind diese Dämpfungs­ abschnitte Bestandteile eines einteiligen Dämpfungsgliedes. Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme wird erreicht, daß die Re­ lativbewegungen zwischen Schwungring und Nabenkörper eindeutig begrenzt werden. Überdehnungen von Dämpfungsgliedern werden damit sicher ausgeschlossen. Durch die gegensinnig wirkende Anordnung wird darüber hinaus auf kleinstem Raum ein hohes Maß an Dämpfungswirkung erzielt. Außerdem kann durch die Wahl un­ terschiedlicher Werkstoffeigenschaften für die jeweiligen Dämpfungsabschnitte das Dämpfungsverhalten auf die im jewei­ ligen Anwendungsfall auftretenden Richtungen der Hauptbean­ spruchungen abgestimmt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Dreh­ schwingungsdämpfer wird über die angestrebte Erhöhung der Riemenlaufsicherheit hinaus auch eine deutliche Entlastung der Axiallager erreicht.

Als Material für die Dämpfungsglieder wird der Einsatz von Gummimischungen empfohlen, insbesondere CR (Chloropren), NBR (Nitrilbutadien Rubber), HNBR (hydriertes NBR), EVM (Ethylen- Vinylacetat-Copolymer), EPM (Ethylen-Propylen-Kautschuke), ACM (Polyacrylatkautschuke). Diese Gummiarten können für die Integration der Dämpfungsglieder in den Drehschwingungsdämpfer vulkanisiert, gehaftet oder eingeschossen werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Einbausituation für einen erfindungs­ gemäßen Drehschwingungsdämpfer, der auf einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine gehalten ist, und

Fig. 2 einen erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verlauf für ein zwischen Nabenkörper und Schwungring angeordnetes Dämpfungsglied.

In symbolischer Darstellung ist in Fig. 1 eine Brennkraftma­ schine 1 mit einer Kurbelwelle 2 dargestellt, auf der eine insgesamt mit 3 bezeichnete Riemenscheibe beispielsweise für einen Lichtmaschinen-, Lenkhilfspumpen- oder Klimaanlagenan­ trieb - angeordnet ist. In diese Riemenscheibe ist ein erfin­ dungsgemäßer Drehschwingungsdämpfer in der in Fig. 2 näher be­ schriebenen Weise integriert.

Wesentliche Elemente des Drehschwingungsdämpfers sind hier ein zweiteilig ausgeführter Nabenkörper 4.1, 4.2, ein hier eintei­ liges und ringförmig umlaufendes Dämpfungsglied 5 und ein Schwungring 6, an dessen Umfang eine Riemenlauffläche 7 ange­ formt ist. Das Dämpfungsglied 5 ist in axialer Richtung mäan­ derförmig verlaufend und bildet so zwei radial verlaufende Dämpfungsabschnitte 8 und 9, die gegensinnig wirken. Im Falle einer Relativbewegung des Schwungringes 6 gemäß Pfeilrichtung A wird der Dämpfungsabschnitt 8 des Dämpfungsgliedes 5 auf Druck und gleichzeitig der Dämpfungsabschnitt 9 auf Zug bean­ sprucht. Bei einer Relativbewegung gemäß Pfeilrichtung B keh­ ren sich die Verhältnisse entsprechend um. In beiden Beanspru­ chungsrichtungen wirken somit die Dämpfungsabschnitte 8, 9 im Hinblick auf die jeweilige Beanspruchung parallel. Das Hinein­ ragen eines Bundes 10 des Schwungringes 6 in eine umlaufende Nut 11 des Nabenkörpers 4.1, 4.2 sorgt für eine eindeutige Be­ grenzung der jeweiligen Relativbewegungen.

Im vorliegenden Fall ist der Nabenkörper 4.1 mit dem Nabenkör­ per 4.2 in nicht näher dargestellter Weise verschraubt. Vor­ stellbar ist aber auch eine Verbindung zwischen diesen Bautei­ len durch eine entsprechend ausgelegte Pressung oder mittels Steckzapfen oder Verstiftungen. Möglich ist auch eine Ver­ schraubung mit gleichzeitiger Tilgerbefestigung an der drehen­ den Welle.

Bei einem in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Aus­ führungsbeispiel ist das Dämpfungsglied 5 zweiteilig ausgebil­ det, um den spezifischen Beanspruchungsmaxima in Pfeilrichtung A bzw. B weitestgehend gerecht werden zu können. Weitere Va­ riationsmöglichkeiten bestehen in einer unterschiedlichen Aus­ legung der Dicke und/oder Auswahl des Werkstoffs des Dämp­ fungsgliedes 5 im Bereich der Dämpfungsabschnitte 8 bzw. 9.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch einen kompakten und robusten Aufbau aus und verhin­ dert mit großer Sicherheit, daß bei Axialschwingungen in der Kurbelwelle 2 ein auf dem Schwungring 6 laufender Riemen (nicht dargestellt) abspringen kann. Zusätzlich werden die Axiallager entlastet. Der erfindungsgemäße Drehschwingungs­ dämpfer ist auch geeignet zur Dämpfung von radialen und axia­ len Ungleichförmigkeiten an angetriebenen Wellen wie Nocken­ wellen oder Einspritzpumpenwellen.

Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Je nach Anwendungsfall können die in den Unteransprüchen näher beschriebenen Maßnahmen in beliebiger Anzahl miteinander kombiniert werden.

Claims (10)

1. Drehschwingungsdämpfer (3) für eine umlaufende Welle, insbesondere Kurbelwelle (2) einer Brennkraftmaschine (1), mit

• - einem der Welle (Kurbelwelle 2) zugeordneten Nabenkörper (4.1, 4.2),
• - einem den Nabenkörper (4.1, 4.2) umgebenden Schwungring (6),
• - wenigstens einem radial und axial wirksamen Dämpfungs­ glied (5), das zwischen dem Nabenkörper (4.1, 4.2) und dem Schwungring (6) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Dämpfungsglied wenigstens zwei im wesentlichen ra­ dial verlaufende, in axialer Richtung hintereinander an­ geordnete und gegensinnig wirkende Dämpfungsabschnitte (8, 9) aufweist.

2. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Querschnitt des Dämpfungsgliedes (5) in axialer Richtung mäanderförmig verlaufend ist.

3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dämpfungsabschnitte (8, 9) aus Werkstof­ fen mit unterschiedlichen Dämpfungseigenschaften gehalten sind.

4. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dämpfungsglied (5) zwischen Nabenkörper (4.1, 4.2) und Schwungring (6) durch Vulkanisation einge­ bracht worden ist.

5. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dämpfungsglied (5) durch einen Einschuß­ vorgang zwischen Nabenkörper (4.1, 4.2) und Schwungring (6) eingebracht worden ist.

6. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Nabenkörper (4.1, 4.2) zweiteilig oder mehrteilig ausgebildet ist.

7. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwungring (6) zweiteilig oder mehrtei­ lig ausgeführt ist.

8. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dämpfungsglied mehrteilig ausgeführt ist.

9. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dämpfungsabschnitte (8, 9) unterschied­ lich große axiale Dicken aufweisen.