DE4039633A1

DE4039633A1 - Torsional vibration damper - has inertia ring sections on washers gripping disc via rubber components

Info

Publication number: DE4039633A1
Application number: DE19904039633
Authority: DE
Inventors: Hideki Otaka; Akio Kitagawa; Koji Shoyama; Shoji Gomi; Tomoyuki Kurata; Isao Kimura
Original assignee: Bridgestone Corp; Hino Motors Ltd
Current assignee: Bridgestone Corp; Hino Motors Ltd
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1990-12-12
Publication date: 1991-06-20
Also published as: JPH03186634A; JP2878741B2

Abstract

The shaft torsional-vibration damper has viscous fluid contained in a closed annular chamber formed by a disc (2) fixed to the shaft and an enclosing inertia ring split in a vertical plane and joined to the disc via rubber components (3, 3'). The ring is also divided in the horizontal direction into two washers (4C1, 4D1) gripping the disc between them via the rubber components, and inertia ring sections (4C2, 4D2) fitting onto them. The disc, rubber components and washers are joined together by vulcanisation, and the washers and ring sections by welding along their mating faces (a/c, b/d). ADVANTAGE - Reliability and sealing integrity.

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Torsionsdämpfer, der aus einer auf einer Welle befestigten Scheibe und einem Massering besteht, die miteinander über elastische Elemente aus Gummi oder dergl. verbunden sind, wobei die Scheibe, der Massering und die beide verbindenden elasti schen Elemente einen mit einem viskosen Fluidum gefüllten geschlossenen Raum bilden.The invention is directed to a torsion damper, which consists of a disk attached to a shaft and a ground ring exists, which are mutually elastic Elements made of rubber or the like are connected, the Washer, the mass ring and the two connecting elasti elements filled with a viscous fluid form a closed space.

Diese bekannten Torsionsdämpfer werden auf einer Welle, z. B. einer Kurbel-, Antriebs- oder Schraubenwelle befe stigt und sind dazu bestimmt, deren Torsions- und/oder Biegeschwingungen zu dämpfen und die Wellengeräusche zu reduzieren, z. B. die einer Kurbelwelle einer Hochlei stungsmaschine, deren Gewicht verringert und deren Ge schwindigkeitsbereich zur Erzielung einer höheren Leistung erweitert wurde. These known torsion dampers are on a shaft, e.g. B. a crank, drive or screw shaft BEFE Stigt and are intended to their torsion and / or To dampen bending vibrations and the wave noise reduce, e.g. B. a crankshaft of a Hochlei machine, whose weight is reduced and whose ge speed range to achieve higher performance was expanded.

Bei bekannten Torsionsdämpfern werden zunächst die elasti schen Elemente, meist Gummielemente, auf beiden Seiten der Scheibe durch Vulkanisation der Elemente befestigt und danach der Verbund Scheibe-Gummielemente in den vertikal geteilten Massering eingesetzt. Die Verbindung der Gummi elemente mit den Innenflächen der Masseringteile erfolgt dabei durch eine nach dem Einsetzen aushärtende Klebung. Dabei zeigte es sich, daß bei den in der Praxis vorkommen den Beanspruchungen die Klebeverbindung der die Scheibe und Massering haltenden Gummielemente zu schwach ist, als daß sie ein Lösen der Gummielemente an der Verbindungs stelle auf Dauer verhindern könnte, mit der Folge, daß Fremdsubstanzen in die Verbindungsbereiche eindringen und die Gummielemente zunehmend zerstören, wodurch die Lebensdauer des Torsionsdämpfers erheblich verringert wird.In known torsion dampers, the elasti elements, mostly rubber elements, on both sides the disc is fixed by vulcanization of the elements and then the composite disc-rubber elements in the vertical split earth ring used. The connection of the rubber elements with the inner surfaces of the mass ring parts thereby by an adhesive that hardens after insertion. It turned out that they occur in practice the adhesive bond of the disc to the stresses and rubber ring holding rubber elements is too weak as that they are loosening the rubber elements on the connection could prevent in the long run, with the result that Foreign substances penetrate into the connection areas and increasingly destroy the rubber elements, causing the Life of the torsion damper is significantly reduced becomes.

Demnach war es Aufgabe der Erfindung, einen betriebssi cheren Torsionsdämpfer durch eine betriebssichere Verbin dung zwischen den Gummielementen und dem Massering und damit eine sichere Abdichtung und höhere Maßgenauigkeit des in Torsionsdämpfern für die Aufnahme eines viskosen Fluidums erzeugten Raumes zu schaffen. Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den im Anspruch definierten Mit teln.Accordingly, it was an object of the invention, a Betriebsi torsion damper thanks to a reliable connection between the rubber elements and the earth ring and thus a secure seal and higher dimensional accuracy the in torsion dampers for the inclusion of a viscous To create fluid generated space. This task solves the invention with the defined in the claim teln.

Der Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht und keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebende Ausführungs beispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen veran schaulicht und anhand derselben nachfolgend beschrieben. Es stellen dar:The state of the art from which the invention is based and execution that does not claim to be complete examples of the invention are in the drawings clear and described below using the same. They represent:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Torsions dämpfer nach dem Stande der Technik, Fig. 1 is a vertical section through a torsion damper according to the prior art,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine etwas abge wandelte Ausführungsform eines vorbe kannten Torsionsdämpfers in einem gegen über Fig. 1 vergrößerten Maßstab, Fig. 2 is a partial section through a slightly changed embodiment of a abge vorbe known torsional damper in an enlarged compared to FIG. 1 scale,

Fig. 3 einen Vertikal-Halbschnitt durch einen Torsionsdämpfer nach der Erfindung vor dem endgültigen Zusammenbau seiner Einzel teile und im Maßstab der Fig. 2, Fig. 3 parts of a vertical half-section through a torsion damper according to the invention prior to final assembly of its individual and on the scale of Fig. 2,

Fig. 4 einen Torsionsdämpfer nach Fig. 3 in zusammengebautem Zustand, Fig. 4 shows a damper according to Fig. 3 in the assembled state;

Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Torsionsdämpfer einer etwa Fig. 2 entsprechenden Aus führungsform. Fig. 5 is a torsion damper according to the invention of an approximately FIG .

Wie Fig. 1 zeigt, wird ein Torsionsdämpfer nach dem Stande der Technik auf einer Welle 1 mit seiner Innenscheibe 2 befestigt. Die Scheibe 2 ist in einem Massering 4 aufge nommen, der aus den beiden Teilstücken 4A und 4B zusam mengesetzt ist und mit diesen Stücken über Gummielemente 3, 3′ mit der Scheibe verbunden ist. Die beiden Massering stücke 4A und 4B sind an den Berührungsflächen durch Schweißen verbunden. Durch die Scheibe 2, die Gummiele mente 3, 3′ und den Massering wird ein Raum 100 definiert, der mit einem viskosen Fluidum 5 angefüllt ist.As Fig. 1 shows a torsion damper is fixed to the prior art on a shaft 1 with its inner disc 2. The disc 2 is taken up in a mass ring 4 , which is composed of the two sections 4 A and 4 B together and is connected to these pieces via rubber elements 3 , 3 'with the disc. The two earth ring pieces 4 A and 4 B are connected to the contact surfaces by welding. Through the disc 2 , the rubber elements 3 , 3 'and the earth ring, a space 100 is defined, which is filled with a viscous fluid 5 .

Es ist aber gemäß Fig. 2 auch möglich, die Massering stücke 4A und 4B durch umbördeln zu verbinden, indem ein dünner Flansch 4A′ um die Ringfläche des Ringstückes 4B umgebördelt wird.But it is also possible according to FIG. 2, the earth ring pieces 4 A and 4 B to connect by flanging by a thin flange 4 A 'is flanged around the ring surface of the ring piece 4 B.

Bei dem Zusammenbau derartiger bekannter Torsionsdämpfer wird so vorgegangen, daß zunächst die Gummielemente 3, 3′ mit der Scheibe 2 durch Vulkanisation der Gummielemente verbunden werden, dann die freien Flächen der Gummielemen te 3, 3′ mit einem Klebemittel versehen und anschließend die Masseringstücke 4A und 4B von beiden Seiten über geschoben und längs ihrer Berührungsfläche verschweißt werden. Die Verbindung zwischen den Elementen 3, 3′ und den Innenflächen der Ringstücke 4A, 4B wird somit erst nach der Vereinigung dieser Stücke zu einem Masse ring erzeugt. Es hat sich in der Praxis erwiesen, daß diese Art der Verbindung zwischen den Ringstücken und der Scheibe für den Dauereinsatz zu schwach ist und zer störungsanfällig.In the assembly of such known torsion damper, the procedure is such that first the rubber elements 3 , 3 'are connected to the disc 2 by vulcanization of the rubber elements, then the free surfaces of the Gummielemen te 3 , 3 ' are provided with an adhesive and then the earth ring pieces 4 A and 4 B are pushed over from both sides and welded along their contact surface. The connection between the elements 3 , 3 'and the inner surfaces of the ring pieces 4 A, 4 B is thus generated ring only after the union of these pieces. It has been found in practice that this type of connection between the ring pieces and the disc is too weak for continuous use and susceptible to failure.

Ein Torsionsdämpfer nach der Erfindung sei nachfolgend anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben, wobei die Welle 1, auf der der Torsionsdämpfer zu montieren ist, nicht dar gestellt ist. Die Innenscheibe 2 ist hier über ein an jeder Seite anliegendes Gummielement 3 bzw. 3′ auf einer Ringscheibe 4C₁ bzw. 4D₁ befestigt, und zwar derart, daß die Elemente 3 und 3′ ausvulkanisiert und durch Vulkani sation mit den entsprechenden Flächen der Scheibe 2 und denen der Ringscheiben 4C₁ und 4D₁ verbunden sind. Die Ringscheiben 4C₁ und 4D₁ vervollständigen den vertikal geteilten Massering 4, d. h. ihr Durchmesser ist so bemes sen, daß sie in die äußeren Stufen 4′ und 4′′ der Masse ringstücke 4C₂ und 4D₂ passen.A torsion damper according to the invention will be described below with reference to FIGS. 3 and 4, wherein the shaft 1 on which the torsion damper is to be mounted is not shown. The inner pane 2 is fastened here via a rubber element 3 or 3 'resting on each side to a ring washer 4 C ₁ or 4 D ₁ , in such a way that the elements 3 and 3 ' vulcanized and by vulcanization with the corresponding surfaces the disc 2 and those of the washers 4 C ₁ and 4 D _{1 are} connected. The washers 4 C ₁ and 4 D ₁ complete the vertically divided earth ring 4 , ie their diameter is so measured that they fit into the outer stages 4 'and 4 ''of the ring pieces 4 C ₂ and 4 D ₂ .

Für den Zusammenbau werden die Masseringstücke 4C₂ und 4D₂ von beiden Seiten auf den Verbund 4C₁-3-2-3′-4D₁ geschoben und mit diesen längs der waagerechten Trenn flächen a/c und b/d sowie längs der vertikalen Trennflä che e/f verschweißt. Damit sind die Scheibe 2, die Gummielemente 3, 3′ und die Ringscheiben 4C₁ und 4D₁ fest miteinander verbunden und diese zusammen mit den Masse ringstücken 4C₂ und 4D₂ ebenso so fest verbunden und damit ist der Raum 100 für das viskose Fluidum erzeugt.For assembly, the earth ring pieces 4 C ₂ and 4 D ₂ are pushed from both sides onto the composite 4 C ₁ - 3 - 2 - 3 '- 4 D ₁ and with them along the horizontal dividing surfaces a / c and b / d as well welded along the vertical parting surface e / f. So that the disc 2 , the rubber elements 3 , 3 'and the washers 4 C ₁ and 4 D _{1 are} firmly connected to each other and these together with the mass ring pieces 4 C ₂ and 4 D _{2 are} also so firmly connected and thus the space 100 for creates the viscous fluid.

Für das Verschweißen wird vorzugsweise das Laser- oder das Elektronenstrahl-Schweißverfahren eingesetzt, weil diese Verfahren nur eine geringe thermische Beeinflus sung der Gummielemente 3 und 3′ hervorrufen. Dabei ist aber zu beachten, daß das Elektronenstrahl-Schweißen im Vakuum durchgeführt werden muß und deshalb für die Massenproduktion gewisse Nachteile mit sich bringen kann. Jedenfalls kann die Energiedichte beim Laser und beim Elektronenstrahl-Schweißverfahren höher als bei anderen Schweißverfahren sein und damit eine höhere Energie in einem engeren Bereich mit der Folge erzeugt werden, daß der Temperaturanstiegsbereich eingeengt werden kann. Das Laser- oder das Elektronenstrahl schweißen hat also einen geringen, weniger nachteiligen Einfluß auf die Gummielemente 3, 3′ als andere Schweiß verfahren.For welding, the laser or the electron beam welding process is preferably used, because these processes cause only a slight thermal influencing solution of the rubber elements 3 and 3 '. It should be noted, however, that electron beam welding must be carried out in a vacuum and can therefore have certain disadvantages for mass production. In any case, the energy density in the laser and in the electron beam welding process can be higher than in other welding processes and thus a higher energy can be generated in a narrower range with the result that the temperature rise range can be narrowed. The laser or the electron beam welding therefore has a small, less disadvantageous influence on the rubber elements 3 , 3 'than other welding processes.

Nach Fig. 5 können die Masseringstücke 4C₂ und 4D₂ nach dem Einbringen der Innenscheibe 2 mit Ringscheiben 4C₁ und 4D₁ durch Umbördelung ähnlich dem Ausführungs beispiel nach Fig. 2 miteinander verbunden werden. Außerdem kann, wie ebenfalls durch Fig. 5 angedeutet, die Trennlinie zwischen den beiden zu verbindenden Be reichen der Masseringstücke und ebenso natürlich auch zwischen den Ringscheiben und diesen Stücken in jeweils geeigneter Weise anders gelegt sein.According to FIG. 5, the ground ring pieces can 4 C 4 D ₂ and ₂ after insertion of the inner pane 2 with annular discs 4 C ₁ and D ₁ 4 similarly by flanging the execution example of Fig. 2 are connected to each other. In addition, as also indicated by Fig. 5, the dividing line between the two Be to be connected range of the earth ring pieces and of course also between the ring washers and these pieces in a suitable manner be different.

Demnach ist erfindungsgemäß der Massering 4 nicht nur vertikal, sondern auch horizontal in die Ringscheiben 4C₁ und 4D₁ sowie die Ringstücke 4C₂ und 4D₂ geteilt, wobei die Innenscheibe 2 und die Ringscheiben 4C₁ und 4D₁ miteinander über die Gummielemente 3, 3′ durch die höchst betriebssichere Vulkanisation und die Ringscheiben und die Ringstücke durch Verschweißen verbunden sind. Durch die Verschweißung der Ringscheiben mit den Ring stücken wird ein dichter Raum 100 großer Maßgenauigkeit für das Viskosefluidum geschaffen, d. h. ein insgesamt sehr betriebssicherer Torsionsdämpfer.Accordingly, according to the invention, the ground ring 4 is divided not only vertically but also horizontally into the ring disks 4 C ₁ and 4 D ₁ and the ring pieces 4 C ₂ and 4 D ₂ , the inner disk 2 and the ring disks 4 C ₁ and 4 D ₁ with one another About the rubber elements 3 , 3 'by the highly reliable vulcanization and the washers and the ring pieces are connected by welding. By welding the ring washers to the ring pieces, a tight space 100 of great dimensional accuracy is created for the viscous fluid, ie an overall very reliable torsion damper.

Claims

Torsion damper for vibration damping of crankshafts, screw shafts, drive shafts and the like. With a viscous fluid ( 5 ) taken up in a closed annular space ( 100 ), which is connected to the shaft ( 1 ) by a disc ( 2 ) which is firmly connected to the disc be ( 2 ) enclosing and with this via elastic elements ( 3 , 3 ') connected, divided in the vertical plane th mass ring ( 4 ) and the elastic elements themselves, characterized in that the mass ring ( 4 ) also horizontally in two Washer ( 2 ) between them via rubber elements ( 3 , 3 ') receiving washers ( 4 C ₁ , 4 D ₁ ) and on this fit de, the mass ring completing mass ring pieces ( 4 C ₂ , 4 D ₂ ) is divided, and that the Disc ( 2 ) with washers ( 4 C ₁ , 4 D ₁ ) by vulcanizing the elements ( 3 , 3 ′) and the washers ( 4 C ₁ , 4 D ₁ ) with the ring pieces ( 4 C ₂ , 4 D ₂ ) and weld them together by welding ngs of the separating surfaces (a / c and b / d) are connected.