DE69107918T3

DE69107918T3 - Schwingungsdämpfer.

Info

Publication number: DE69107918T3
Application number: DE69107918T
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Ara; Shizuaki Hidaka; Tsutomu Ishidaka; Satoshi Kohno; Tatsuya Morishita; Koji Yamaguchi
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Valeo Kapec Japan KK
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1991-05-16
Publication date: 2000-05-04
Anticipated expiration: 2011-05-17
Also published as: US5415062A; EP0464997A1; JPH04211744A; EP0464997B2; EP0464997B1; DE69107918D1; DE69107918T2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vibrationsdämpfer-Anordnung für eine Maschine mit einer Kurbelwelle, wobei die Vibrationsdämpfer-Anordnung zwischen der Maschinenkurbelwelle und einem Drehmoment-Übertragungsgerät wie einer Reibkupplung oder einem hydraulischen Drehmomentwandler angeordnet ist.
DE-A-34 40 927 offenbart einen Torsions-Vibrationsdämpfer mit einem Eingabeglied und einem Ausgabeglied. Das Ausgabeglied ist in einen Massenkörper, der mittels eines Nabenabschnitts des Massenkörpers und eines Lagers drehbar auf der Kurbelwelle gelagert ist, und eine Platte unterteilt. Der Außenumfang der Platte ist an den Massenkörper angenietet, und die Platte ist mit den Torsionsfedern in Kontakt. Bei diesem Dämpfer trägt ein einzelnes Element (der Massenkörper) das Lager zwischen dem Eingabeglied und dem Ausgabeglied und wirkt als Schwungrad.
JP-B2 57-18049 offenbart eine Vibrationsdämpfer-Anordnung für eine Brennkraftmaschine. Diese bekannte Vibrationsdämpfer-Anordnung umfaßt einen Torsions- Vibrationsdämpfer, welcher Torsionsfedern und eine als Biegespannungsdämpfer dienende elastische Antriebsplatte enthält. Zwei Massenkörper dienen als Eingabe- bzw. Ausgabeglied des Torsions-Vibrationsdämpfers. Die elastische Antriebsplatte ist mit einem inneren Umfangsabschnitt an dem Ende der Kurbelwelle angeschlossen, und ein äußerer Umfangsabschnitt ist mit einem inneren Umfangsabschnitt des Eingabegliedes des Torsions-Vibrationsdämpfers verbunden. Das Ausgabeglied des Torsions- Vibrationsdämpfers ist über ein Lager durch eine Hauptantriebswelle drehbar abgestützt.
Bei dieser bekannten Dämpferanordnung ist die elastische Antriebsplatte radial innerhalb des Eingabegliedes des Torsions-Vibrationsdämpfers angeordnet, so daß es schwierig ist, die Radialabmessung der elastischen Antriebsplatte auf ein zufriedenstellendes Niveau in bezug auf ihre Dicke zu erhöhen. Da das Ausgabeglied des Torsions- Vibrationsdämpfers dazu drehbar an der Hauptantriebswelle in der Nähe des axialen Endes der Hauptantriebswelle angebracht ist, ist eine ausreichende Festigkeit der Hauptantriebswelle erforderlich.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Vibrationsdämpfer-Anordnung zu schaffen, bei welcher ohne irgendwelche Erhöhung des Außendurchmessers der Anordnung eine Radialabmessung einer elastischen Antriebsplatte auf ein zufriedenstellendes Niveau bezüglich ihrer Dicke erhöht werden kann, so daß es möglich ist, die Biegevibrations- Charakteristik der elastischen Antriebsplatte soweit zu modifizieren, daß sie zu einer Leistungsübertragungs-Charakteristik durch die Vibrationsdämpfer-Anordnung paßt.
DE-A-37 02 842, auf dem der Oberbegriff von Anspruch beruht, offenbart eine Vibrationsdämpfer-Anordnung, die einen Torsionsfederdämpfer mit einem Eingabeglied an der Außenseite und einem Ausgabeglied an der Innenseite umfaßt. Eine federnde Antriebsplatte ist an der Kurbelweile befestigt, und der äußere Rand der federnden Antriebsplatte ist an dem äußeren Abschnitt des Eingabegliedes befestigt. Das Ausgabeglied ist ebenfalls ein Schwungrad, das von einem Kugellager auf der Kurbelwelle gelagert wird.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vibrationsdämpfer-Anordnung für eine Maschine mit einer Kurbelwelle, welche umfaßt: einen Torsions-Vibrationsdämpfer, der durch die Kurbelwelle abgestützt ist und ein Eingabeglied enthält mit einem wirksam mit der Kurbelwelle verbundenen inneren Umfangsabschnitt und einem äußeren Umfangsabschnitt, ein Ausgabeglied mit einem Nabenabschnitt und Torsionsfedern, die wirksam zwischen dem Eingabe- und dem Ausgabeglied angeordnet sind, einen Massenkörper an der Ausgabeseite des Torsions-Vibrationsdämpfers, der von der Kurbelwelle abgestützt wird, eine elastische Antriebsplatte, die durch die Kurbelwelle abgestützt ist und einen wirksam mit der Kurbelwelle verbundenen Innenumfang, der sich von der Achse der Kurbelwelle soweit wegerstreckt wie der Außenumfang des Eingabegliedes des Torsions-Vibrationsdämpfers, und einen wirksam mit dem Massenkörper zur Übertragung von Drehmoment von der Kurbelwelle auf den Massenkörper verbundenen Außenumfang besitzt, sowie eine Lagerhalterung, die mit der Kurbelwelle verbunden ist und ein Lager abstützt, wobei der Nabenabschnitt des Ausgabegliedes mit dem Lager verbunden ist, und das Ausgabeglied, über das Lager von der Lagerhalterung drehbar abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenkörper wirksam mit dem Nabenabschnitt des Ausgabegliedes dieses Dämpfers verbunden ist.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer zwischen einer Kurbelwelle einer Maschine und einem Drehmoment-Übertragungsgerät in Form einer Einzelplatten- Trockenscheibenkupplung angebrachten ersten Ausführung einer Vibrationsdämpfer-Anordnung nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine zweite Ausführung einer Vibrationsdämpfer- Anordnung nach der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, die eine dritte Ausführung einer Vibrationsdämpfer- Anordnung nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
In Fig. 1 ist ein Abschnitt einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle 1 gezeigt. Eine Vibrationsdämpfer-Anordnung umfaßt einen Torsions-Vibrationsdämpfer 2 mit einem Eingabeglied 6, einem Ausgabeglied 7 und Torsionsfeder 8, die zwischen dem Eingabe- und Ausgabeglied 6 und 7 angeordnet sind. Die Vibrationsdämpfer-Anordnung umfaßt auch einen Hydraulikdämpfer einschließlich einer flüssigkeitsgefüllten Kammer 5, die zwischen dem Eingabe- und Ausgabeglied mittels Dichtungen 9 und 10 fluiddicht bestimmt ist.
Der Torsions-Vibrationsdämpfer 2 ist um eine Lagerhaltehülse 3 angeordnet, die an einem hinteren Ende der Kurbelwelle 1 mittels einer Vielzahl von Schraubbolzen 4 sicher befestigt ist. Das Eingabeglied 6 enthält ein Paar Antriebsplatten 14 und 15 mit ringförmigen Hilfsplatten 11 und 12. Die Hilfsplatte 11 ist an einer Innenseite der Antriebsplatte 14 mittels einer Vielzahl von Nieten angebracht, von denen nur eine bei 13 gezeigt ist, während die andere Hilfsplatte 12 an einer Innenseite der anderen Platte 15 mittels einer Vielzahl von Nieten angebracht ist, von denen nur eine bei 13 gezeigt ist. Die ringförmigen Hilfsplatten 11 und 12 liegen einander gegenüber und haben einen solchen Abstand, daß sich ein radial erstreckender Scheibenabschnitt 20 des Ausgabeglieds 7 zwischen diesen beiden erstrecken kann. Die Antriebsplatten 14 und 15 sind an ihren Außenumfängen zusammengeschweißt und tragen eine Vielzahl von Haltestiften, von denen nur einer bei 16 gezeigt ist. Die Hilfsplatten 11 und 12 sind mit einer Vielzahl von Sätzen von in Umfangsrichtung angeordneten Fenstern ausgebildet, von denen nur ein Satz bei 17 gezeigt ist. Jeder Satz von Fenstern 17 nimmt in sich zwei der Torsionsfedern 8 hintereinander mit einem Arm 19 von einem Teil der Vielzahl von schwimmend gelagerten Teilen 18 auf. Jedes der schwimmend gelagerten Teile 18 ist relativ zu den Eingangs- und Ausgabegliedern 6 bzw. 7 bewegbar und dient dazu, die zugehörigen Torsionsfedern 8 zu komprimieren.
Der Scheibenabschnitt 20 des Ausgabeglieds 7 steht von einem ringförmigen Nabenabschnitt 22 ab und ist mit einer Vielzahl von Anschlagnuten 21 ausgebildet, welche die jeweiligen Haltestifte 16 aufnehmen. Zwischen dem Plattenabschnitt 20 und den Hilfsplatten 11 und 12 sind Freiräume ausgebildet und diese Freiräume sind mit Flüssigkeit so gefüllt, daß durch die Viskosität der Flüssigkeit relativen Rotationsbewegungen des Ausgabeglieds 7 und des Eingangsgliedes 6 Widerstand geleistet wird.
Die Antriebsplatte 14 des Eingabegliedes 6 besitzt einen Innenumfangsabschnitt, der zwischen dem hinteren Ende der Kurbelweile 1 und der Lagerhalterung 3 eingesetzt und an der Kurbelwelle mittels der Schraubbolzen 4 sicher befestigt ist. Der Nabenabschnitt 22 des Ausgabeglieds 7 ist durch ein Lager 23 an der Lagerhalterung 3 drehbar abgestützt. Zwischen einem vorderen axialen Ende des Nabenabschnitts 22 und der gegenüberliegenden Innenseite der Antriebsplatte 14 sind wirksam eine Beilagscheibe 33, eine Platte 34 und eine Scheibenfeder 35 angebracht. An einem hinteren axialen Ende des Nabenabschnitts 22 ist eine elastische Antriebsplatte 24 sicher befestigt. Die elastische Antriebsplatte 24 besitzt einen inneren Umfangsabschnitt, der an dem Nabenabschnitt 22 durch eine Vielzahl von Bolzen 26 fest angebracht ist und sich mit dem Torsions-Vibrationsdämpfer 2 radial nach außen erstreckt. Zwischen dem inneren Umfangsabschnitt der elastischen Antriebsplatte und dem Bolzen 26 befindet sich eine ringförmige Verstärkerplatte 25. Die elastische Antriebsplatte besitzt einen äußeren Umfangsabschnitt, der an einem ringförmigen Massenkörper oder einer Massenscheibe 27 zum Abstützen des/derselben sicher befestigt ist.
Die eben beschriebenen Teile Torsionsdämpfer 2, elastische Antriebsplatten 24 und ringförmige Massenkörper 27 bilden zusammenwirkend ein Schwungrad 28. Ein Kupp lungsdeckel 29 besitzt einen äußeren Umfangsabschnitt, der an dem ringförmigen Massenkörper 27 angebracht ist. Innerhalb des Kupplungsdeckels 29 ist eine Kupplungsscheibe 30 mit Kupplungsbelägen 31 angeordnet. Die Kupplungsscheibe 30 ist mit einer Hauptantriebswelle 32 verkeilt.
Wenn die Kupplungsscheibe 30 im Betrieb in festem Eingriff mit dem Massenkörper 27 ist, tritt nach Drehmomentübertragung von der Kurbelwelle 1 zu der Hauptantriebswelle 32 eine relative Drehversetzung zwischen dem fest mit der Kurbelwelle 1 verbundenen Eingabeglied 6 und dem fest den Massenkörper 27 abstützenden Ausgabeglied 7 auf. Dieser Relativversetzung wird durch den Torsions-Vibrationsdämpfer 2 mechanisch durch die Torsionsfeder 8 und hydraulisch durch die Flüssigkeit innerhalb der Kammer 5 widerstanden. Damit wird das Drehmoment glatt und sanft zu der Hauptantriebswelle 32 übertragen. Durch die Kurbelwelle 1 eingeführte Torsionsvibration wird durch den Torsions-Vibrationsdämpfer wirksam vermindert.
Aus der vorangehenden Beschreibung der ersten Ausführung ist zu erkennen, daß, da die elastische Antriebsplatte 24 sich von der Achse der Kurbelwelle 1 bis zu einem Radius nach außen erstreckt, der gleich dem Außenradius des Torsions-Vibrationsdämpfers 2 ist, der Außendurchmesser der elastischen Antriebsplatte 24 nicht durch die Anwesenheit des Vibrationsdämpfers 2 begrenzt ist, wodurch sich eine erhöhte Freiheit der Auslegung des Außendurchmessers der elastischen Antriebsplatte mit Bezug auf ihre Dicke ergibt. So ist es leicht, die Biegespannungs-Vibrationscharakteristik der elastischen Antriebsplatte 24 an die Leistungsübertragungs-Bedingungen anzupassen. Deshalb kann die natürliche Frequenz des Kurbewellensystems infolge der Biegespannung aus dem normal benutzten Frequenzbereich herausgeschoben werden, so daß sich eine beträchtliche Verringerung der Biegevibration des Kurbelwellensystems ergibt.
Damit wird das sogenannte fahrerraumbegrenzte Geräusch beträchtlich reduziert.
Da der Massenkörper nicht durch die Hauptantriebswelle abgestützt ist, wird das Belastungsmaß für die Hauptantriebswelle beträchtlich reduziert.
Anhand der Fig. 2 wird die zweite Ausführung beschrieben. Diese Ausführung unterscheidet sich von der ersten Ausführung darin, daß der ringförmige Massenkörper 27 mit seinem Innenumfangsabschnitt fest an einem hinteren axialen Ende eines Nabenabschnittes 22 eines Ausgangsgliedes 27 eines Torsions-Vibrationsdämpfers 2 angebracht ist, wobei eine Antriebsplatte 14 eines Eingabegliedes 6 des Torsions- Vibrationsdämpfers nicht mit einer Kurbelwelle 1 verbunden ist, und eine elastische Antriebsplatte 24 einen inneren Umfangsabschnitt hat, der zur festen Verbindung mit der Kurbelwelle 1 fest zwischen einem hinteren Ende der Kurbelwelle 1 fest zwischen einem hinteren Ende der Kurbelwelle 1 und einem Lagerträger 3 durch Bolzen 4 eingesetzt ist. Die elastische Antriebsplatte 24 steht radial nach außen von der Kurbelwelle 1 bis zum Außenumfang des Torsions-Vibrationsdämpfers 2 ab und besitzt einen Außenumfangsabschnitt, der mit dem Eingabeglied 6 des Torsions-Vibrationsdämpfers 2 an dessen Außenumfangsabschnitt fest vernietet ist.
Die in Fig. 3 dargestellte dritte Ausführung ist im wesentlichen identisch mit der in Fig. 2 gezeigten Ausführung, jedoch sind zwischen einem Innenlauf eines Lagers 23 und einer Lagerhalterung 3 Elastomere 36 vorgesehen. Diese Elastomere 36 dienen dazu, die Übertragung von Vibrationskraft von der an der Kurbelwelle 1 befestigten Lagerhalterung 3 auf einen Nabenabschnitt 22, an welchem ein Massenkörper 27 befestigt ist, zu unterbrechen oder zumindest herabzusetzen.

Claims

1. Vibrationsdämpfer-Anordnung für eine Maschine mit einer Kurbelwelle (1), welche umfaßt:

einen Torsions-Vibrationsdämpfer (2), der durch die Kurbelwelle abgestützt ist und ein Eingabeglied (6) enthält mit einem wirksam mit der Kurbelwelle verbundenen inneren Umfangsabschnitt und einem äußeren Umfangsabschnitt, ein Ausgabeglied (7) mit einem Nabenabschnitt (22) und Torsionsfedern (8), die wirksam zwischen dem Eingabe- und dem Ausgabeglied angeordnet sind; einen Massenkörper (27) an der Ausgabeseite des Torsions-Vibrationsdämpfers (2), der von der Kurbelwelle (1) abgestützt wird, eine elastische Antriebsplatte, die durch die Kurbelwelle abgestützt ist und einen wirksamen mit der Kurbelwelle verbundenen Innenumfang, der sich von der Achse der Kurbelwelle (1) soweit wegerstreckt wie der Außenumfang des Eingabegliedes (6) des Torsions- Vibrationsdämpfers (2), und einen wirksam mit dem Massenkörper zur Übertragung von Drehmoment von der Kurbelwelle zu dem Massenkörper verbundenen Außenumfang besitzt und eine Lagerhalterung (3), die mit der Kurbelwelle (1) verbunden ist und ein Lager (23) abstützt, wobei der Nabenabschnitt des Ausgabegliedes (7) mit dem Lager (23) verbunden ist und das Ausgabeglied (7) über das Lager (23) von der Lager-Halteeinrichtung (3) drehbar abgestützt wird; dadurch gekennzeichnet, daß der Massenkörper (27) wirksam mit dem Nabenabschnitt (22) des Ausgabegliedes (7) dieses Dämpfers (2) verbunden ist.

2. Vibrationsdämpfer-Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Innenumfangsabschnitt des Eingabegliedes (6) des Torsions-Vibrationsdämpfers (2) mit der Kurbelwelle (1) verbunden ist, der Innenumfangsabschnitt der elastischen Antriebsplatte (24) mit dem Ausgabeglied (7) des Torsions-Vibrationsdämpfers verbun den ist und der Außenumfangsabschnitt der elastischen Antriebsplatte (24) mit dem Massenkörper (27) verbunden ist.

3. Vibrationsdämpfer-Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Innenumfangsabschnitt des elastischen Antriebsplatte (24) mit der Kurbelwelle (1) verbunden ist, der Außenumfangsabschnitt derselben mit dem Eingangsglied (6) des Torsions- Vibrationsdämpfers (2) verbunden ist und das Ausgabeglied (7) des Torsions- Vibrationsdämpfers mit dem Massenkörper (27) verbunden ist.

4. Vibrationsdämpfer-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Massenkörper (27) mit dem Nabenabschnitt (22) verbunden ist.

5. Vibrationsdämpfer-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Lagerhalterung (3) elastomere Mittel (36) besitzt, um die Kraftübertragung von der Lagerhalterung zu dem Ausgabeglied (7) des Torsions-Vibrationsdämpfers (2) herabzusetzen.