DE3633414A1

DE3633414A1 - Torsional vibration damper

Info

Publication number: DE3633414A1
Application number: DE19863633414
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Dr Andrae; Guenter Ullrich; Werner Bauer; Friedr Dipl Ing Reinhold; Georg Schaefer
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1986-10-01
Publication date: 1988-04-14
Also published as: JPH0335534B2; DE3633414C2; JPS6392853A

Abstract

A torsional vibration damper in which the hub ring 7 and the inertia ring 3 are connected by rubber spring units which are distributed uniformly over the circumference and vulcanised in. These units comprise first and second spring elements 1, 2 of columnar design which merge into one another at the outside and are spaced apart on the inside. The second spring elements are preloaded by the first spring elements and, when the torsional vibration damper is not rotating, have a clearance at the outside with respect to the inside of the inertia ring 3. At a desired rotational speed, they come to rest immovably, under the effect of centrifugal force, against the inside of the inertia ring and the effect of this is that their spring action acts in parallel to the spring action of the first spring elements 1. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, umfas send einen Naben- und einen Schwungring, die durch gleich mäßig auf dem Umfang verteilte erste Federelemente verbun den und relativ verdrehbar sind, sowie an dem Nabenring parallel zu den ersten Federelementen befestigte zweite Federelemente, die außenseitig bei Wellenstillstand einen Abstand von der Innenseite des Schwungringes haben und durch die sich bei einer gewünschten Drehzahl ergebende Fliehkraft unverrückbar an den Schwungring anpreßbar sind, wobei die ersten und die zweiten Federelemente im Bereich ihrer Außenseite einstückig ineinander übergehend ausgebildet sind und aus einvulkanisierten Gummikörpern bestehen.The invention relates to a torsional vibration damper send a hub ring and a flywheel ring through the same verbun moderately distributed on the circumference first spring elements the and are relatively rotatable, as well as on the hub ring second fastened parallel to the first spring elements Spring elements on the outside when the shaft comes to a standstill Have a clearance from the inside of the flywheel and through the centrifugal force resulting at a desired speed are immovably pressed onto the flywheel, the first and the second spring elements in the area of their The outside is integrally formed into one another are and consist of vulcanized rubber bodies.

Ein Drehschwingungsdämpfer der vorgenannten Art ist aus der DE-PS 35 35 803 bekannt. Der sich dabei häufig schon nach kurzer Betriebsdauer ergebende Verschleiß an den ein ander gegenüberliegenden Umfangsflächen der zweiten Feder elemente und des Schwungringes ist wenig befriedigend.A torsional vibration damper of the aforementioned type is out DE-PS 35 35 803 known. Often it already does wear after a short period of operation other opposite peripheral surfaces of the second spring elements and the flywheel is not very satisfactory.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwin gungsdämpfer zu zeigen, bei dem der betriebsbedingte Ver schleiß an den einander gegenüberliegenden Umfangsflächen der zweiten Federelemente und des Schwungringes deutlich vermindert ist und eine verlängerte Gebrauchsdauer gestattet.The invention has for its object a rotary swivel Show damper, in which the operational Ver wear on the opposite circumferential surfaces the second spring elements and the flywheel clearly is reduced and an extended service life is permitted.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Drehschwin gungsdämpfer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die ersten und die zweiten Federelemente säulenförmig ausgebildet sind, daß einem jeden zweiten Federelement in Umfangsrichtung beiderseits wenigstens ein Federelement zugeordnet ist und daß die ersten und die zweiten Feder elemente einer jeden so gebildeten Federeinheit im Bereich ihrer Innenseite einen Umfangsabstand voneinander haben. This object is achieved according to the invention in a rotary swivel tion damper of the type mentioned solved that the first and the second spring elements are columnar are formed that every second spring element in At least one spring element on both sides of the circumferential direction is assigned and that the first and the second spring elements of each spring unit thus formed in the area have a circumferential distance from one another on the inside.

Die ersten und die zweiten Federelemente sind im Bereich ihres Außenumfanges ineinander übergehend ausgebildet, ge meinsam geformt und durch Vulkanisierung verfestigt und festgelegt. Sie haben infolge der geneigten Zuordnung der ersten Federelemente zu den in radialer Richtung verlau fenden zweiten Federelementen eine voneinander abweichen de, absolute Länge, was während der im Anschluß an die Vulkanisierung eintretenden Abkühlung zu Zugspannungen in den ersten Federelementen und zu Druckspannungen in den zweiten Federelementen führt. Der außenseitige Abstand, den letztere bei nichtdrehender Welle von der Innenseite des Schwungringes haben, wird dadurch bis zum Erreichen einer hohen Drehzahl stabilisiert, was das Auftreten jeg lichen Verschleißes in der Anlaufphase ausschließt. Den noch wird eine gute Dämpfungswirkung erzielt, die maßgeb lich auf der federnden Nachgiebigkeit der ersten Federele mente und der Masse des Schwungringes beruht.The first and second spring elements are in the area their outer circumference merging, ge formed together and solidified by vulcanization and fixed. As a result of the inclined assignment of the first spring elements to those in the radial direction second spring elements differ from one another de, absolute length of what followed during the Vulcanization occurring cooling to tensile stress in the first spring elements and compressive stress in the leads second spring elements. The outside distance, the latter from the inside when the shaft is not rotating of the flywheel will be reached until it is reached a high speed stabilized, which the occurrence of any excludes wear in the start-up phase. Den a good damping effect is still achieved, which is decisive Lich on the resilience of the first Federele elements and the mass of the flywheel.

Beim Auftreten noch höherer Drehzahlen legt sich das zwei te Federelement außenseitig unverrückbar an die Innenseite des Schwungringes an und gelangt dadurch in eine Parallel schaltung zu den ersten Federelementen. Die erzielte Dämp fungswirkung ist folglich abhängig von der insgesamt vor handenen Federelastizität aller Federelemente in Verbin dung mit der Masse des Schwungringes. Sie wird den bei hohen Drehzahlen auftretenden Anforderungen in besonders guter Weise gerecht.If even higher speeds occur, the two settles te spring element on the outside immovable to the inside of the flywheel and thus enters a parallel circuit to the first spring elements. The damper achieved The effect of the decision is therefore dependent on the total existing elasticity of all spring elements in conjunction with the mass of the flywheel. She will be the one at high-speed requirements in particular fair way.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer zeigt sich, insbesondere bei Anwendungen im Bereich der Kfz.- Technik, ein deutlich verminderter Verschleiß der einan der gegenüberliegenden Umfangsflächen des zweiten Feder elementes und des Schwungringes, welche nur bei hohen Drehzahlen miteinander in Eingriff gelangen. In the torsional vibration damper according to the invention shows itself, especially for applications in the area of motor vehicles. Technology, significantly reduced wear on one another the opposite peripheral surfaces of the second spring element and the flywheel, which only at high Speeds engage with each other.

Es wird angenommen, daß dieser verminderte Verschleiß ins besondere darauf zurückzuführen ist, daß Verbrennungsmoto ren mit zunehmender Drehzahl ein sehr hohes Leistungsange got verfügbar haben, das das schnelle Durchfahren kriti scher Drehzahlen gestattet. Die zeitliche Dauer einer reibenden Berührung zwischen der Außenseite der zweiten Federelemente und der Innenseite des Schwungringes ist dadurch auf ein Minimum beschränkt.It is believed that this reduced wear into is particularly due to the fact that combustion engine very high performance with increasing speed got the quick drive through kriti shear speeds allowed. The duration of a rubbing contact between the outside of the second Spring elements and the inside of the flywheel is thereby kept to a minimum.

Der Gesamtquerschnitt der ersten Federelemente einer jeden Federeinheit und der Einzelquerschnitte der zugehörigen zweiten Federelemente sollten zweckmäßig im wesentlichen übereinstimmen. Die spezifischen Querschnittsbelastungen sind hierdurch weitgehend ausgeglichen, was einen sparsamen Werkstoffeinsatz ermöglicht.The total cross section of the first spring elements of each Spring unit and the individual cross sections of the associated second spring elements should be essentially useful to match. The specific cross-sectional loads are largely balanced, which is an economical Material use enables.

Zweckmäßig sollten die ersten und die zweiten Federelemen te im Bereich einer Übergangszone ineinander übergehen, deren Querschnitt im wesentlichen mit dem Querschnitt der ersten Federelemente übereinstimmt. Die durch die Schrump fung der ersten Federelemente erzeugten Kräfte lassen sich hierdurch besonders günstig auf die zweiten Federelemente übertragen, was für die Funktion des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers von großer Bedeutung ist.The first and the second spring elements should be expedient te merge in the area of a transition zone, whose cross-section essentially with the cross-section of the first spring elements matches. That through the shrink forces generated by the first spring elements can be hereby particularly favorable on the second spring elements transferred what for the function of the invention Torsional vibration damper is of great importance.

Die Umfangsabstände der ersten und der zweiten Federelemen te einer jeden Federeinheit sollten zweckmäßig so bemessen werden, daß die gedachten Verlängerungen der zugehörigen Achsen einander unter einem Winkel von 10 bis 30° durch schneiden. Der betriebsbedingte Verschleiß läßt sich hier durch auf ein Minimum reduzieren, wobei es nach einer wei teren Ausgestaltung vorgesehen ist, daß die sich beider seits ergebenden Winkel einer jeden Federeinheit vonein ander verschiedene Werte haben. The circumferential distances between the first and the second spring elements te of each spring unit should be dimensioned appropriately that the imaginary extensions of the associated Axle each other at an angle of 10 to 30 ° to cut. The operational wear can be found here through to a minimum, after a white it is provided that the two are resulting angle of each spring unit from one another others have different values.

Insbesondere bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers im Bereich des Antriebsstranges von Kfz hat sich eine solche Ausbildung als vorteilhaft bewährt. Sie ergibt eine von der Drehrichtung der zuge hörigen Welle abhängige Federungscharakteristik und da mit voneinander verschiedene Dämpfungseigenschaften, was in Problemfällen häufig erwünscht ist.In particular when using the invention Torsional vibration damper in the area of the drive train Such training has proven to be advantageous for motor vehicles proven. It results in one of the direction of rotation dependent wave dependent suspension characteristics and there with different damping properties, which is often desirable in problem cases.

Eine beispielhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Dreh schwingungsdämpfers ist in der als Anlage beigefügten Zeichnung dargestellt. Sie wird nachfolgend näher erläu tert:An exemplary embodiment of the rotation according to the invention Vibration damper is included in the attachment Drawing shown. It is explained in more detail below tert:

Der gezeigte Drehschwingungsdämpfer besteht aus dem Schwung ring 3 und dem Nabenring 4, die durch gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Federeinheiten 6 verbunden sind. Die Fe dereinheiten 6 sind untereinander gleich ausgebildet und umfassen jeweils im mittleren Bereich ein sich in radia ler Richtung erstreckendes, zweites Federelement 2, das nur innenseitig und nur an dem Nabenring 4 statisch fest gelegt ist. Dem zweiten Federelement 2 sind in Umfangsrich tung beiderseits zwei erste Federelemente 1 benachbart, die in Umfangsrichtung gegensinnig geneigt sind. Sie gehen außenseitig in den Federkörper des zweiten Federelementes 2 über und haben innenseitig einen Umfangsabstand von dem selben. Zusätzlich sind sie nicht nur innenseitig mit dem Nabenring 4 sondern außenseitig mit dem Schwungring 3 ver bunden. Die absolute Länge in Richtung der Erstreckung ist bei den ersten Federelementen 1 größer als bei dem zweiten Federelement 2. Der absolute Wert der Schrumpfung nach vor ausgegangener Vulkanisierung ist dadurch im Bereich der er sten Federelemente 1 größer als im Bereich des zweiten Fe derelementes 2, was den Aufbau einer latent vorhandenen, statischen Druckvorspannung in letzterem zur Folge hat. The torsional vibration damper shown consists of the swing ring 3 and the hub ring 4 , which are connected by spring units 6 distributed evenly over the circumference. The Fe der Units 6 are identical to each other and each include in the central region a radially extending second spring element 2 , which is only statically fixed on the inside and only on the hub ring 4 . The second spring element 2 are in the circumferential direction on both sides of two first spring elements 1 adjacent, which are inclined in opposite directions in the circumferential direction. They go outside into the spring body of the second spring element 2 and have a circumferential distance from the same on the inside. In addition, they are not only on the inside with the hub ring 4 but on the outside with the flywheel 3 a related party. The absolute length in the direction of extension is greater in the first spring elements 1 than in the second spring element 2 . The absolute value of the shrinkage after before vulcanization is thereby greater in the area of the most spring elements 1 than in the area of the second element element 2 , which results in the build-up of a latent, static compressive prestress in the latter.

Der radiale Abstand zwischen der Außenseite des zweiten Federelementes 2 und der Innenseite des Schwungringes 3 bleibt dadurch bis zu einer sehr hohen Drehzahl nahezu un verändert erhalten, was das Auftreten reibungsbedingten Verschleißes in der Anlaufphase weitgehend ausschließt.The radial distance between the outside of the second spring element 2 and the inside of the flywheel 3 remains almost unchanged up to a very high speed, which largely excludes the occurrence of friction-related wear in the start-up phase.

Bei einer noch höheren Drehzahl wird die Vorspannung über wunden und das zweite Federelement 2 legt sich außenseitig an die Innenseite des Schwungringes 3 an. Es wird dadurch hinsichtlich seiner in Umfangsrichtung wirksamen Federela stizität parallel geschaltet zu den ersten Federelementen 1. Die sich ergebende Dämpfungscharakteristik ist hierdurch grundlegend verändert.At an even higher speed, the preload is wounded and the second spring element 2 lies on the outside against the inside of the flywheel 3 . It is thereby connected in parallel with the first spring elements 1 in terms of its circumferential Federela sticity. The resulting damping characteristic is fundamentally changed.

Die im Bereich der Außenseite des zweiten Federelementes 2 einvulkanisierte Hilfsmasse 5 besteht aus Stahl. Ihre Ver wendung begünstigt die Erzielung einer starren Ankoppelung der Außenseite des zweiten Federelementes 2 an die Innen seite des Schwungringes 3 bei hohen Drehzahlen. Zusätzlich kann eine entsprechende Hilfsmasse der sicheren Festlegung eines nach außen weisenden Bremsbelages an dem zweiten Fe derelement 2 dienen. Die Verwendung an sich ist jedoch in vielen Fällen entbehrlich und bildet nicht den Mittelpunkt der vorliegenden Erfindung.The auxiliary mass 5 vulcanized in the area of the outside of the second spring element 2 consists of steel. Your use favors achieving a rigid coupling of the outside of the second spring element 2 to the inside of the flywheel 3 at high speeds. In addition, a corresponding auxiliary mass can be used to securely define an outwardly facing brake pad on the second spring element 2 . However, the use per se is unnecessary in many cases and is not the focus of the present invention.

Claims

1. Torsional vibration damper, comprising a hub and a flywheel ring, which are connected by evenly distributed on the order, first spring elements connected and relatively rotatable and attached to the hub ring parallel to the first spring element, second Fe derelemente, the outside when the shaft is at a distance have from the inside of the flywheel ring and by the resulting centrifugal force at a desired speed are immovably pressed against the swing ring, the first and the second spring elements are integrally formed in the area of their outer surface and consist of a vulcanized rubber body, characterized characterized in that the first and second Federelemen te ( 1 , 2 ) are columnar, that at least one first spring element ( 1 ) is assigned to each second spring element ( 2 ) in the circumferential direction on both sides and that the first and second spring elements ( 1 , 2 ) of each spring so formed eit ( 6 ) have a circumferential distance from each other in the area of their inside.

2. Torsional vibration damper according to claim 1, characterized in that the total cross section of the first spring elements ( 1 ) of each spring unit ( 6 ) and a single cross section of the associated second spring element ( 2 ) substantially match.

3. Torsional vibration damper according to claim 1 to 2, characterized in that the first and the second spring elements ( 1 , 2 ) merge into one another in the region of a transition zone, the cross section of which corresponds essentially to the cross section of the first spring elements ( 1 ).

4. Torsional vibration damper according to claim 1 to 3, characterized in that the circumferential distance of the first and the second spring elements ( 1 , 2 ) of each Federein unit ( 6 ) is dimensioned such that the imaginary extensions of the associated axes each other at an angle of Cut through 10 to 30 °.

5. torsional vibration damper according to claim 4, characterized in that the resulting angles of each spring unit ( 6 ) have mutually different values.