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Dokumentenidentifikation DE10116897B4 04.09.2008
Titel Rotationstilger
Anmelder Carl Freudenberg KG, 69469 Weinheim, DE
Erfinder Grunau, Rudi, Dipl.-Ing., 79395 Neuenburg, DE;
Koch, Ernst, 79415 Bad Bellingen, DE;
Huber, Winfried, 79395 Neuenburg, DE
DE-Anmeldedatum 04.04.2001
DE-Aktenzeichen 10116897
Offenlegungstag 17.10.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.09.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.09.2008
IPC-Hauptklasse F16F 15/126(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung befasst sich mit Rotationstilgern an Kardanwellen für Kraftfahrzeuge mit einer Tilgermasse, die über eine elastomere Zwischenlage mit der Tilgernabe verbunden ist.

Stand der Technik

Rotationstilger sind in verschiedenen Ausführungsformen und auch Anwendungsbereichen allgemein bekannt. Sie werden überall dort eingesetzt, wo unerwünschte Auswirkungen von Drehschwingungen unterdrückt werden sollen, so unter anderem auch an Kardanwellen. Hier werden die im Antriebsstrang auftretenden torsionalen und axialen Schwingungen durch Rotationstilger mit torsionaler und anteilig axialer Dämpfung reduziert. Die Schwingungen treten im Leerlauf und auch bei zügiger Fahrt bei hohen Drehzahlen der Kardanwelle auf. Entsprechend abgestimmte Rotationstilger wirken den Schwingungen entgegen und erhöhen den Fahrkomfort.

In der Regel sind die Rotationstilger für eine hohe Lebensdauer ausgelegt und unterliegen keinem Verschleiß. Auch ist eine Ablösung der Tilgermasse von dem elastomeren Zwischenlager nur in äußerst seltenen Fällen möglich. Vollkommen auszuschließen ist dieser Fall jedoch nicht. Für diesen äußerst seltenen Fall ist es wünschenswert, den Rotationstilger so anzuordnen bzw. auszubilden, dass es bei einem Abriss der elastischen Verbindung zwischen Nabe und Schwungring nicht zu einer Beschädigung der in der Nähe des Rotationstilgers liegenden Aggregate kommt. So ist beispielsweise im Zuge der Gewichtsersparnis bei Kraftfahrzeugen der in der Nähe der Kardanwelle angebrachte Treibstofftank aus Kunststoff ausgeführt, der durch eine abgerissene Tilgermasse gegebenenfalls beschädigt werden könnte.

Der Abriss der Tilgermasse vom elastomeren Zwischenlager kann bei Tilgern, die mit einem Begrenzungsanschlag für die Unterdrückung einer ungewollten Exzentrizität der Tilgermasse bei hohen Drehzahlen versehen sind, nicht auftreten, weil der ringförmige, die Tilgermasse umgebende Begrenzungs anschlag eine zu starke Auslenkung der Tilgermasse ohnehin nicht zulässt. Solche Tilger mit Begrenzungsanschlägen sind in der JP 11-166594 A und der JP 3-147 U dargestellt. Die Begrenzungsanschläge haben jedoch den Nachteil, dass sie auch eine Begrenzung der Schwingungsamplitude zur Folge haben, so dass der Tilger selbst in seiner Wirkung eingeschränkt wird.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Rotationstilger der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass eine hohe Betriebssicherheit erzielt wird.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass der Rotationstilger am Antriebsende an der Kardanwelle angeordnet ist und die Tilgermasse auf ihrem Umfang von einem bei Abriss der Tilgermasse wirksam werdenden Sicherungshalter umgeben ist, der an einer Komponente der Kardanwelle fixiert ist, der an der Tilgermasse formschlüssig angebracht ist oder die Tilgermasse käfigartig umgiebt. Es wird folglich ein Sicherungshalter vorgesehen, der bei einem eventuellen Abriss der Tilgermasse wirksam wird und der verhindert, dass die losgelöste Tilgermasse sich unkontrolliert von ihrer vorgegebenen Lage entfernt. Der Sicherungshalter verhindert ein Abdriften der Tilgermasse.

Prinzipiell kann der Sicherungshalter auf zweierlei Weise fixiert werden. Die eine Möglichkeit besteht darin, dass der Sicherungshalter an der Tilgermasse formschlüssig angebracht wird und drehfest mit einer Komponente der Kardanwelle verbunden wird. Hierfür kann der Sicherungshalter aus einem Sicherungsblech aus tiefziehbarem Werkstoff hergestellt sein. Das Sicherungsblech wird mit gleichmäßig auf seinem Umfang verteilten, radial nach innen gerichteten Befestigungslaschen versehen, die paarweise vorhanden sind und wobei die einzelnen Paare symmetrisch zueinander ausgebildet sind. Bevorzugt werden die Befestigungslaschen an der zur Getriebewelle weisenden Seite des Sicherungsblechs angeordnet. Die Befestigungslaschen werden gabelartig auf die zwischen der Kardanwelle und der Getriebewelle vorhandenen Kupplungselemente aufgesteckt. Das Befestigungsblech ist also formschlüssig mit der Tilgermasse verbunden, es hat aber durch die gabelartige Fixierung an den Kupplungselementen in der Drehrichtung einen ausreichenden Spielraum für die Umfangsbewegungen der Tilgermasse.

Die andere prinzipielle Möglichkeit der Ausbildung des Sicherungshalters und seiner Befestigung an der Kardanwelle sieht vor, dass der Sicherungshalter die Tilgermasse käfigartig umgibt. Hier ist folglich zwischen dem Sicherungshalter und der Tilgermasse ein geringfügiger Abstand vorhanden, so dass die Tilgermasse bei ihren Bewegungen für die Tilgung ausreichend Spielraum hat. Ein solcher Sicherungshalter besteht aus gleichmäßig auf dem Umfang des Rotationstilgers verteilten einzelnen Sicherungsbügeln. Diese Sicherungsbügel sind mit den zwischen der Kardanwelle und der Getriebewelle vorhandenen Kupplungselementen fest verbunden. Im besonderen Notfall halten sie die Tilgermasse in der vorgegebenen Lage, so dass die Tilgermasse weder radial noch axial abdriften kann.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Es zeigt:

1 einen die Tilgermasse formschlüssig einfassenden Sicherungshalter in der perspektivischen Seitenansicht,

2 einen Schnitt gemäß der Linie A-A durch den Rotationstilger nach 1,

3 teilweise im Schnitt die Kupplung zwischen Kardanwelle und Getriebewelle mit auf die Verbindungsschrauben zur Kardanwelle aufgesteckten Befestigungslaschen,

4 einen Sicherungshalter aus Sicherungsbügeln in der perspektivischen Ansicht,

5 einen Schnitt gemäß der Linie A-A der 4 durch den Rotationstilger,

6 die Verbindungskupplung zwischen Kardan- und Getriebewelle mit aufgeschraubtem Bügel.

Ausführung der Erfindung

In der 1 ist der Rotationstilger 10 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Der Rotationstilger 10 besteht aus der Nabe 3 und der Tilgermasse 4. Zwischen Tilgermasse 4 und Tilgernabe 3 ist die Elastomermasse 2 angebracht. Der Sicherungshalter 1 für die Tilgermasse 4 besteht in diesem Beispiel aus dem Sicherungsblech 5, welches die Tilgermasse 4 ringförmig einfasst. Das Sicherungsblech 5 hat im vorliegenden Fall die Befestigungslaschen 6, die paarweise angeordnet sind. Es sind drei Paare vorgesehen, welche den Befestigungsöffnungen 7 in der Nabe 3 zugeordnet sind. Die einzelnen Paare der Befestigungslaschen 6 sind symmetrisch zueinander ausgebildet.

Die 2 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie A-A der 1 des Rotationstilgers 10. Der Sicherungshalter 1 besteht aus dem Sicherungsblech 5, das formschlüssig die Tilgermasse 4 auf ihrem äußeren Umfang einfasst. Die Befestigungslaschen 6 weisen radial nach innen in den Rotationstilger. Zwischen der Nabe 3 und der Tilgermasse 4 ist die elastomere Zwischenlage 2 vorhanden.

Die 3 zeigt den an der Kupplung 20 zwischen der Getriebewelle 21 und der Kardanwelle 22 angebrachten Sicherungshalter 1 aus den 1 und 2. Die Getriebewelle 21 und die Kardanwelle 22 sind über die dreh- und biegeelastische Kupplung 20 miteinander verbunden. Wesentliche Elemente der Kupplung 20 sind ein Gummiring 23, der über die Schrauben 24 an der Befestigungsnabe 25 der Getriebewelle 21 und die Schrauben 26 an der Befestigungsnabe 27 der Kardanwelle 22 verschraubt ist. Mit der Befestigungsnabe 27 ist auch das Blech 28 verschraubt, welches die Tilgernabe 3 für den Rotationstilger 10 darstellt. Das Sicherungsblech 5 greift mit den Laschen 6 um die bei den Schrauben 26 vorhandenen Abstandshalter 29. Auf diese Weise wird das Sicherungsblech 5 und mit ihm die Tilgermasse 4sicher in einer vorgegebenen Lage gehalten, wobei die gabelartige Ausbildung der Befestigungslaschen 6, die mit einem vorgegebenen Abstand zur Abstandshalter 29 liegen, eine für die Tilgerwirkung notwendige Bewegungsfreiheit des Tilgers 10 in Umfangsrichtung ergibt. Die Wirkungsweise des Rotationstilgers 10 wird nicht beeinflusst.

Die 4 zeigt den Rotationstilger 10 ebenfalls in perspektivischer Ansicht wie in der 1. Der Sicherungshalter 1 wird in diesem Ausführungsbeispiel aus mehreren Bügeln 30 gebildet, die gleichmäßig auf dem Umfang des Rotationstilgers 10 verteilt sind.

Die 5 zeigt den Schnitt gemäß der Linie A-A durch den Rotationstilger 10 nach der 4. Der Sicherungsbügel 30 umfasst käfigartig die Tilgermasse 4, die über die elastomere Zwischenlage 2 mit der Tilgernabe 3 verbunden ist. Am Sicherungsbügel 30 sind die Löcher 31 vorgesehen, durch welche die Befestigungsschrauben 26 gesteckt werden. Die Tilgernabe 3 hat korrrespondierende Öffnungen 32, in die eine muffenartige Ausbildung 33 der Sicherungsbügel 30 eingeschoben ist.

Die 6 zeigt die Anbringung der Sicherungsbügel 30 mit dem Rotationstilger 10 und den Kupplungselementen der Kupplung 20 zwischen der Getriebewelle 21 und der Kardanwelle 22. Die Sicherungsbügel 30 sind fest mit der Befestigungsnabe 27 der Kardanwelle 22 durch die Schrauben 26 verbunden. Dabei stellen die Sicherungsbügel 30 gleichzeitig die Abstandshalter 29 zwischen der Befestigungsnabe 27 und dem Gummiring 23 der Kupplung 20 dar. Es sei noch angemerkt, dass die Winkelbreiten der Sicherungsbügel 30 der jeweiligen Anwendung anzupassen sind. Eine Beeinflussung der Wirkungsweise des Rotationstilgers 10 ist durch diesen Sicherungshalter 1 nicht gegeben. Im übrigen entspricht die Ausbildung der Kupplung 20 der in 3 gezeigten Kupplung.


Anspruch[de]
Rotationstilger an Kardanwellen für Kraftfahrzeuge, mit einer Tilgermasse, die über eine elastomere Zwischenlage mit der Tilgernabe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationstilger (10) am Antriebsende an der Kardanwelle (22) angeordnet ist und die Tilgermasse (4) auf ihrem Umfang von einem bei Abriss der Tilgermasse (4) von der Nabe (3) wirksam werdenden Sicherungshalter (1) umgeben ist, der an einer Komponente (27) der Kardanwelle (22) fixiert ist,

der an der Tilgermasse (4) formschlüssig und für die Bewegungsfreiheit des Tilgers (10) in Umfangsrichtung mit Spielraum an einer Kompontente (29) der Kardanwelle (22) angebracht ist

oder

die Tilgermasse (4) käfigartig mit auf dem Umfang des Rotationstilgers (10) gleichmäßig verteilten Sicherungsbügeln (30) umgibt.
Rotationstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der formschlüssig an der Tilgermasse (4) angebrachte Sicherungshalter (1) aus einem die Tilgermasse (4) ringförmig einfassenden Sicherungsblech (5) mit gleichmäßig auf seinem Umfang verteilten, radial nach innen gerichteten Befestigungslaschen (6) besteht, die paarweise vorhanden sind, wobei die einzelnen Paare symmetrisch zueinander ausgebildet sind und gabelartig auf zwischen der Kardanwelle (22) und der Getriebewelle (21) vorhandene Kupplungselemente (29) aufgesteckt sind. Rotationstilger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungslaschen (6) an der zur Getriebewelle (21) weisenden Seite des Sicherungsblechs (5) angeordnet sind. Rotationstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungshalter (1) aus gleichmäßig auf dem Umfang des Rotationstilgers (10) verteilten mit Abstand zur Tilgermasse (4) angeordneten und käfigartig die Tilgermasse (4) umgebenden einzelnen Sicherungsbügeln (30) besteht die mit den zwischen Kardanwelle (22) und Getriebewelle (21) vorhandenen Kupplungselementen (29) fest verbunden sind.






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