DE102020202178A1 - Torsional vibration damper and coil spring for a torsional vibration damper - Google Patents
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Abstract
Ein Torsionsschwingungsdämpfer (10) umfasst eine Mitnehmerscheibe (12) und zumindest eine Ausgangsscheibe (20). Zwischen Mitnehmerscheibe (12) und Ausgangsscheibe (20) sind zumindest ein erstes Federelement (18) und ein zweites Federelement (18) angeordnet, die einer Verdrehung der Mitnehmerscheibe (12) gegenüber der Ausgangsscheibe (20) entgegenwirken. Die Federelemente (18) sind in einer jeweiligen ersten Fensteröffnung (14) und zweiten Fensteröffnung (16) der Mitnehmerscheibe (12) und in einer jeweils korrespondierenden ersten Fensteröffnung (24) und zweiten Fensteröffnung (26) der Ausgangsscheibe (20) angeordnet. Dabei ist vorgesehen, dass eine minimale Breite (b) eines Stegs (25) zwischen der ersten und zweiten Fensteröffnung (24, 26) der Ausgangsscheibe (20) zumindest das 1,3-fache einer minimalen Breite (a) eines Stegs (15) zwischen der ersten und zweiten Fensteröffnung (14, 16) der Mitnehmerscheibe (12) beträgt. Weiterhin wird eine Schraubenfeder (18) mit einer Fasenbreite von zumindest 30% eines Drahtdurchmessers der Schraubenfeder (18) vorgeschlagen. A torsional vibration damper (10) comprises a drive plate (12) and at least one output plate (20). At least one first spring element (18) and a second spring element (18) are arranged between the drive plate (12) and the output plate (20) and counteract any rotation of the drive plate (12) with respect to the output plate (20). The spring elements (18) are arranged in a respective first window opening (14) and second window opening (16) of the drive plate (12) and in a respective corresponding first window opening (24) and second window opening (26) of the output disk (20). It is provided that a minimum width (b) of a web (25) between the first and second window openings (24, 26) of the output disk (20) is at least 1.3 times the minimum width (a) of a web (15) between the first and second window openings (14, 16) of the drive plate (12). Furthermore, a helical spring (18) with a chamfer width of at least 30% of the wire diameter of the helical spring (18) is proposed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer umfassend eine Mitnehmerscheibe, eine Ausgangsscheibe und zumindest ein Federelement. Derartige Torsionsschwingungsdämpfer können beispielsweise in Kupplungsscheiben eingesetzt werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Schraubenfeder für einen Torsionsschwingungsdämpfer.The present invention relates to a torsional vibration damper comprising a drive plate, an output plate and at least one spring element. Such torsional vibration dampers can be used, for example, in clutch disks. The invention also relates to a helical spring for a torsional vibration damper.
Torsionsschwingungsdämpfer werden beispielsweise in Kupplungsscheiben von Kraftfahrzeugen, z.B. Nutzkraftwagen, eingesetzt. Torsionsschwingungsdämpfer können eine Vordämpferstufe sowie eine Hauptdämpferstufe aufweisen. Dabei wirkt das Federelement, z.B. eine Druckfeder oder Schraubenfeder, einer Verdrehung zwischen einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers entgegen, sodass Schwingungen bei der Übertragung von Drehmomenten gedämpft werden können.Torsional vibration dampers are used, for example, in clutch disks of motor vehicles, e.g. commercial vehicles. Torsional vibration dampers can have a pre-damper stage and a main damper stage. The spring element, e.g. a compression spring or helical spring, counteracts any twisting between an input part and an output part of the torsional vibration damper, so that vibrations can be dampened when torque is transmitted.
Bei einigen Anwendungen kann es erforderlich sein, eine Dämpfungsfunktion des Torsionsschwingungsdämpfers, z.B. die Hauptdämpferstufe, mit einer relativ geringen Steifigkeit bereitzustellen. Eine Verringerung der Steifigkeit der Federelemente oder Dämpferfedern kann beispielsweise durch eine Vergrößerung der Federn erfolgen. Dabei kann ein größerer Federdurchmesser ebenso wie ein geringerer Durchmesser eines Federdrahts der Federelemente die Federsteifigkeit verringern. Jedoch kann eine begrenzte Gesamtgröße des Torsionsschwingungsdämpfers oder einer Kupplungsscheibe mit einem solchen Torsionsschwingungsdämpfer eine Limitierung der Baugröße der Federelemente bewirken. Beispielsweise können bauraumbedingt teils keine größeren Dämpferfedern eingebaut werden. Daher kann eine Reduzierung der Federsteifigkeit beispielsweise nur mittels Verwendung eines dünneren Federdrahts oder weicheren Federmaterials erfolgen.In some applications it may be necessary to provide a damping function of the torsional vibration damper, e.g. the main damper stage, with a relatively low stiffness. The stiffness of the spring elements or damper springs can be reduced, for example, by increasing the size of the springs. A larger spring diameter as well as a smaller diameter of a spring wire of the spring elements can reduce the spring stiffness. However, a limited overall size of the torsional vibration damper or a clutch disc with such a torsional vibration damper can limit the size of the spring elements. For example, due to the space available, it is sometimes not possible to install larger damper springs. Therefore, the spring stiffness can only be reduced, for example, by using a thinner spring wire or softer spring material.
Aus der
Aus der
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, verbesserte Konzepte bereitzustellen, die eine Reduzierung der Dämpfersteifigkeit von Torsionsschwingungsdämpfern ermöglichen.It is an object of the invention to provide improved concepts which enable the damper rigidity of torsional vibration dampers to be reduced.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere Aspekte und Weiterbildungen der Erfindung, die zusätzliche Vorteile bewirken können, sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung sowie in Verbindung mit den dargestellten Figuren beschrieben.The object is achieved by the subjects of the independent claims. Further aspects and developments of the invention, which can bring about additional advantages, are described in the dependent claims, the following description and in connection with the illustrated figures.
Dementsprechend wird ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgeschlagen, der eine Mitnehmerscheibe und zumindest eine Ausgangsscheibe (z.B. ein Abdeckblech) umfasst. Die Mitnehmerscheibe dient als Eingangselement und die zumindest eine Ausgangsscheibe als Ausgangselement des Torsionsschwingungsdämpfers. Zwischen Mitnehmerscheibe und Ausgangsscheibe sind zumindest ein erstes Federelement und ein zweites Federelement angeordnet, die einer Verdrehung der Mitnehmerscheibe gegenüber der Ausgangsscheibe entgegenwirken. Die Federelemente sind z.B. Teil einer Hauptdämpferstufe des Torsionsschwingungsdämpfers.Accordingly, a torsional vibration damper is proposed which comprises a driver disk and at least one output disk (e.g. a cover plate). The drive disk serves as an input element and the at least one output disk serves as an output element of the torsional vibration damper. At least one first spring element and a second spring element are arranged between the driver disk and the output disk and counteract any rotation of the driver disk with respect to the output disk. The spring elements are e.g. part of a main damper stage of the torsional vibration damper.
Die Federelemente sind in einer jeweiligen ersten und zweiten Fensteröffnung der Mitnehmerscheibe und in einer jeweils korrespondierenden ersten und zweiten Fensteröffnung der Ausgangsscheibe angeordnet. Mit anderen Worten ist somit z.B. das erste Federelement in der ersten Fensteröffnung der Mitnehmerscheibe und in der ersten Fensteröffnung der Ausgangsscheibe angeordnet. Zwischen den ersten und zweiten Fensteröffnungen ist sowohl an Mitnehmerscheibe als auch an Ausgangsscheibe je ein Steg (z.B. Zwischensteg oder Verbindungssteg) ausgebildet. Der Steg schließt je in Umfangsrichtung an die Fensteröffnungen an, sodass er beispielsweise umfangsendseitige Abstützbereiche oder Anlagebereiche für die Federelemente bereitstellt. Der Steg ist somit radial nach außen ausgerichtet.The spring elements are arranged in a respective first and second window opening of the driver disk and in a respective corresponding first and second window opening of the output disk. In other words, the first spring element, for example, is thus arranged in the first window opening of the driver disk and in the first window opening of the output disk. Between the first and second window openings, a web (e.g. intermediate web or connecting web) is formed on both the drive plate and the output plate. The web adjoins the window openings in the circumferential direction, so that it provides, for example, circumferential end-side support areas or contact areas for the spring elements. The web is thus oriented radially outwards.
Es ist vorgesehen, dass eine minimale Breite eines Stegs der Ausgangsscheibe zwischen der ersten und zweiten Fensteröffnung der Ausgangsscheibe zumindest das 1,2-fache (oder zumindest das 1,3-fache, das 1,4-fache, das 1,5-fache, oder zumindest das zumindest das 1,7-fache) und/oder höchstens das 2-fache (oder höchstens das 1,8-fache, höchstens das 1,6 fache, oder höchstens das 1,4 fache) einer minimalen Breite eines Stegs der Mitnehmerscheibe zwischen der ersten und zweiten Fensteröffnung der Mitnehmerscheibe beträgt. Die minimale Breite des Steges oder minimale Stegbreite kann dem kleinsten Abstand (z.B. geradlinige Verbindung) zwischen erster und zweiter Fensteröffnung entsprechen. Beispielsweise kann das Stegbreitenverhältnis für Stegbreiten in Axialsicht der Mitnehmerscheibe und Ausgangsscheibe definiert sein.It is provided that a minimum width of a web of the output disk between the first and second window openings of the output disk is at least 1.2 times (or at least 1.3 times, 1.4 times, 1.5 times , or at least at least 1.7 times) and / or at most 2 times (or at most 1.8 times, at most 1.6 times, or at most 1.4 times) a minimum width of a web of the drive plate between the first and second window openings of the drive plate. The minimum width of the web or the minimum web width can correspond to the smallest distance (for example a straight connection) between the first and second window openings. For example, the web width ratio can be defined for web widths in the axial view of the drive plate and the output plate.
Aufgrund der Bauart bzw. Geometrie von Torsionsschwingungsdämpfern befindet sich die schmalste Stelle der Stege am radial inneren Bereich der Fensteröffnungen, während die Stegbreite nach radial außen hin zunimmt. Bei einem Torsionsschwingungsdämpfer in einer Kupplungsscheibe erfolgt die Krafteinkopplung des zu übertragenden Drehmoments von radial außen, z.B. über radial außen an der Mitnehmerscheibe bereitgestellte Reibbeläge. Der Kraftfluss verläuft über die radial äußeren Stegbereiche der Mitnehmerscheibe über die Federelemente auf die Ausgangsscheibe und anschließend über die radial inneren Stegbereiche der Ausgangsscheibe zur Abtriebsnabe. Daher ist es z.B. erforderlich, dass die minimale Stegbreite der Stege der Ausgangsscheibe einen vordefinierten Mindestwert nicht unterschreitet, um eine genügend hohe mechanische Stabilität zu gewährleisten. Dagegen kann die minimale Stegbreite der Mitnehmerscheibe geringer sein, da hierüber kein volles Drehmoment übertragen werden muss. Durch die vorgeschlagene Ausbildung der Stegbreiten können z.B. die Stegbreiten der Mitnehmerscheibe gering sein und die Stegbreiten der Ausgangsscheibe groß genug für eine ausreichende Stabilität sein.Due to the design or geometry of torsional vibration dampers, the narrowest point of the webs is on the radially inner area of the window openings, while the web width increases radially outward. In the case of a torsional vibration damper in a clutch disc, the force is applied to the torque to be transmitted from the radial outside, e.g. via friction linings provided on the radial outside of the drive plate. The power flow runs over the radially outer web areas of the drive plate via the spring elements to the output disk and then over the radially inner web areas of the output disk to the output hub. It is therefore necessary, for example, that the minimum web width of the webs of the output disc does not fall below a predefined minimum value in order to ensure a sufficiently high mechanical stability. On the other hand, the minimum web width of the drive plate can be smaller, since no full torque has to be transmitted through it. Due to the proposed design of the web widths, for example, the web widths of the drive plate can be small and the web widths of the output disk large enough for sufficient stability.
Ein Vorteil an kleineren Stegbreiten der Mitnehmerscheibe ist beispielsweise, dass bei gleichbleibender Größe der Mitnehmerscheibe deren Fensteröffnungen vergrö-ßert werden können und somit größere Federelemente, die zu einer geringeren Steifigkeit des Torsionsdämpfers führen können, eingesetzt werden können. Gleichzeitig können aufgrund der Geometrie der Federelemente an der Ausgangsscheibe z.B. kleinere Fensteröffnungen als an der Mitnehmerscheibe ausgebildet werden, sodass die Stege der Ausgangsscheibe breiter als die der Mitnehmerscheibe ausgebildet werden können und so der Kraftübertragung des Drehmoments über die Stege der Ausgangsscheibe standhalten können. Mittels der vorgeschlagenen Stegbreitenverhältnisse kann so vorteilhafterweise erreicht werden, große (oder größere) Federelemente in einem Torsionsschwingungsdämpfer bereitzustellen und gleichzeitig eine genügende Stabilität der Stege der Ausgangsscheibe zu gewährleisten.An advantage of smaller web widths of the drive plate is, for example, that while the size of the drive plate remains the same, its window openings can be enlarged and thus larger spring elements, which can lead to a lower stiffness of the torsion damper, can be used. At the same time, due to the geometry of the spring elements on the output disk, e.g. smaller window openings can be made than on the drive disk, so that the webs of the output disk can be made wider than those of the drive disk and thus can withstand the force transmission of the torque via the webs of the output disk. By means of the proposed web width ratios, it is advantageously possible to provide large (or larger) spring elements in a torsional vibration damper and at the same time to ensure sufficient stability of the webs of the output disk.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine minimale Breite des Stegs zwischen zwei umfangsseitig benachbarten Fensteröffnungen der Ausgangsscheibe an allen Fensteröffnungen der Ausgangsscheibe zumindest um den Faktor 1,3 größer ist, als eine minimale Breite eines Stegs zwischen den korrespondierenden zwei umfangsseitig benachbarten Fensteröffnungen der Mitnehmerscheibe. Beispielsweise ist jede minimale Stegbreite von Stegen der Ausgangsscheibe zumindest um das 1,3-fache größer, als eine minimale Stegbreite des schmalsten Steges der Mitnehmerscheibe. Dadurch kann ermöglicht werden, die Federelemente in Umfangsrichtung sehr nah aneinander anzuordnen. Hierdurch kann z.B. eine Gesamtgröße des Torsionsschwingungsdämpfers bei gleich bleibender Federgröße vorteilhafterweise weiter verringert werden.For example, it can be provided that a minimum width of the web between two circumferentially adjacent window openings of the output disk on all window openings of the output disk is at least 1.3 times greater than a minimum width of a web between the corresponding two circumferentially adjacent window openings of the drive disk. For example, each minimum web width of webs of the output disk is at least 1.3 times larger than a minimum web width of the narrowest web of the drive plate. This makes it possible to arrange the spring elements very close to one another in the circumferential direction. In this way, for example, the overall size of the torsional vibration damper can advantageously be further reduced while the spring size remains the same.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass sich der Steg zwischen den Fensteröffnungen der Mitnehmerscheibe an seiner schmalsten Stelle bezogen auf eine Drehachse des Torsionsschwingungsdämpfers in Umfangsrichtung über einen Winkelbereich von höchstens 8° (oder von höchstens 9°, von höchstens 10°, von höchstens 12° oder von höchstens 15°) erstreckt. Dadurch können Federelemente auf einem Großteil des Umfangs des Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet werden. Beispielsweise erstreckt sich der Steg der Mitnehmerscheibe an seiner schmalsten Stelle über einen Winkelbereich von zumindest 5° (oder von zumindest 7°), sodass eine notwendige Stabilität der Stege der Mitnehmerscheibe (z.B. zum Halten der Federelemente und/oder zur Kraftübertragung an eine Reibeinrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers) erreicht werden kann.For example, it is provided that the web between the window openings of the drive plate extends at its narrowest point in relation to an axis of rotation of the torsional vibration damper in the circumferential direction over an angular range of at most 8 ° (or of at most 9 °, of at most 10 °, of at most 12 ° or of a maximum of 15 °). As a result, spring elements can be arranged on a large part of the circumference of the torsional vibration damper. For example, the web of the drive plate extends at its narrowest point over an angular range of at least 5 ° (or at least 7 °), so that the necessary stability of the webs of the drive plate (e.g. for holding the spring elements and / or for power transmission to a friction device of the torsional vibration damper ) can be reached.
Der Torsionsschwingungsdämpfer kann in Federanordnungsbereiche eingeteilt sein, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und z.B. gleichmäßig verteilt sind. Bei einer Anzahl von fünf Federelementen hat ein solcher Federanordnungsbereich beispielsweise eine Ausdehnung über einen Winkelbereich von 72°. Es ist vorgesehen, dass das Federelement zumindest 90% (oder zumindest 92% oder zumindest 95%) des Umfangsbereichs des Federanordnungsbereichs einnimmt. Beispielsweise nimmt das Federelement an einer Radialposition der minimalen Breite eines Stegs zwischen der ersten und zweiten Fensteröffnung der Mitnehmerscheibe mehr als 90% des Umfangs des Federanordnungsbereichs ein.The torsional vibration damper can be divided into spring arrangement areas which extend in the circumferential direction and are, for example, evenly distributed. With a number of five spring elements, such a spring arrangement area has, for example, an extension over an angular range of 72 °. It is provided that the spring element occupies at least 90% (or at least 92% or at least 95%) of the circumferential area of the spring arrangement area. For example, the spring element takes up more than 90% of the circumference of the spring arrangement area at a radial position of the minimum width of a web between the first and second window openings of the drive plate.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Fensteröffnung der Ausgangsscheibe kleiner ausgebildet ist, als die korrespondierende Fensteröffnung der Mitnehmerscheibe, um ein vorgeschlagenes Verhältnis der Stegbreiten zu erreichen. Zum Beispiel ist eine maximale radiale Erstreckung der Fensteröffnung der Ausgangsscheibe geringer, als eine maximale radiale Erstreckung der Fensteröffnung der Mitnehmerscheibe. Insbesondere können die Fensteröffnungen der Mitnehmerscheibe und der Ausgangsscheibe in einem radial mittleren Bereich der Fensteröffnungen dabei eine selbe Breite (Umfangserstreckung) aufweisen, um je das Federelement aufnehmen zu können.For example, it can be provided that the window opening of the output disk is designed to be smaller than the corresponding window opening of the driver disk in order to achieve a proposed ratio of the web widths. For example, a maximum radial extension of the window opening of the output disk is less than a maximum radial extension of the window opening of the driver disk. In particular, the window openings of the driver disk and the output disk can be in a radially central region the window openings have the same width (circumferential extent) in order to be able to accommodate the spring element.
Um die Fensteröffnungen der Ausgangsscheibe kleiner ausgestalten zu können und/oder die Stegbreiten der Ausgangsscheibe größer ausgestalten zu können, ist es z.B. vorteilhaft, den Axialabstand zwischen Mitnehmerscheibe und Ausgangsscheibe groß zu gestalten. Am axialen Außenbereich der Federelemente (in Einbauposition) weisen diese eine radial geringere Erstreckung auf, sodass sie in kleineren Fensteröffnungen der Ausgangsscheibe aufgenommen werden können. Entsprechend einer Weiterbildung wird daher vorgeschlagen, dass eine radial innere Begrenzung der Fensteröffnung der Ausgangsscheibe (z.B. am zur Mitnehmerscheibe weisenden Axialende der Ausgangsscheibe) vom Zentrum des Federelements (z.B. vom axialen Mittelpunkt der Mitnehmerscheibe) in axialer Richtung um zumindest 40% (oder zumindest 50%, zumindest 60%, oder zumindest 70%) eines Außenradius des Federelements entfernt angeordnet ist. Dadurch kann z.B. erreicht werden, dass an der Ausgangsscheibe die Stege breit genug sind und zugleich eine genügend große Anlagefläche der Federelemente an der Ausgangsscheibe bereitgestellt ist.In order to be able to make the window openings of the output disk smaller and / or to be able to make the web widths of the output disk larger, it is e.g. advantageous to make the axial distance between the drive disk and the output disk large. At the axial outer area of the spring elements (in the installed position), these have a radially smaller extent, so that they can be received in smaller window openings in the output disk. According to a further development, it is therefore proposed that a radially inner limitation of the window opening of the output disk (e.g. at the axial end of the output disk facing the drive disk) from the center of the spring element (e.g. from the axial center point of the drive disk) in the axial direction by at least 40% (or at least 50%) , at least 60%, or at least 70%) of an outer radius of the spring element is arranged away. As a result, it can be achieved, for example, that the webs on the output disk are wide enough and at the same time a sufficiently large contact surface of the spring elements is provided on the output disk.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass eine umfangsseitige Begrenzung der Fensteröffnungen der Ausgangsscheibe (z.B. der Steg oder eine Anlagefläche für das Federelement am Steg) an ihren radialen Endbereichen axial weiter entfernt von einer Mittelachse des Federelements ausgebildet ist, als an ihrem radial mittleren Bereich. Zum Beispiel beträgt dabei eine axiale Erstreckung der umfangsseitigen Begrenzung bzw. des Stegs zumindest 40% (oder zumindest 50% oder zumindest 60%) des Außenradius des Federelementes. Durch die axial in Richtung Mitnehmerscheibe ausgebildete Anlagefläche kann z.B. trotz der axial relativ großen Entfernung zwischen Ausgangsscheibe und Mitnehmerscheibe dennoch ein Federelement an der Ausgangsscheibe anliegen. Beispielsweise ist das Federelement des Torsionsschwingungsdämpfers eine Schraubenfeder einer Hauptdämpferstufe innerhalb derer eine weitere Feder einer Vordämpferstufe angeordnet ist. Durch die axiale Ausdehnung der Anlagefläche für die Federelemente zur Mitnehmerscheibe kann ein Angreifen der Anlagefläche auch an einer inneren Vordämpferfeder ermöglicht werden.For example, it is provided that a circumferential delimitation of the window openings of the output disk (e.g. the web or a contact surface for the spring element on the web) is formed axially further away from a central axis of the spring element at its radial end areas than at its radially central area. For example, an axial extension of the peripheral delimitation or of the web is at least 40% (or at least 50% or at least 60%) of the outer radius of the spring element. Due to the contact surface formed axially in the direction of the drive plate, a spring element can still rest on the output plate despite the relatively large axial distance between the output plate and the drive plate. For example, the spring element of the torsional vibration damper is a helical spring of a main damper stage within which a further spring of a pre-damper stage is arranged. The axial expansion of the contact surface for the spring elements with respect to the drive plate can also enable the contact surface to engage on an inner pre-damper spring.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Mitnehmerscheibe als Eingangselement des Torsionsschwingungsdämpfers und zumindest einer Ausgangsscheibe als Ausgangselement des Torsionsschwingungsdämpfers. Dabei ist zwischen Mitnehmerscheibe und Ausgangsscheibe zumindest ein Federelement angeordnet, das einer Verdrehung der Mitnehmerscheibe gegenüber der Ausgangsscheibe entgegenwirkt. Das zumindest eine Federelement ist in einer jeweiligen Fensteröffnung der Mitnehmerscheibe und der Ausgangsscheibe angeordnet. Es ist vorgesehen, dass die Fensteröffnung der Mitnehmerscheibe und die Fensteröffnung der Ausgangsscheibe unterschiedlich groß ausgebildet sind. Insbesondere ist die Fensteröffnung der Ausgangsscheibe kleiner, als die der Mitnehmerscheibe. Dadurch kann z.B. eine größere Stegbreite von Fensterstegen der Ausgangsscheibe erreicht werden, wodurch wie zuvor beschrieben beispielsweise auch große Federelemente bei ausreichender Stabilität der Ausgangsscheibe im Torsionsschwingungsdämpfer eingebaut werden können.One aspect of the present invention relates to a torsional vibration damper with a drive plate as an input element of the torsional vibration damper and at least one output disc as an output element of the torsional vibration damper. In this case, at least one spring element is arranged between the driver disk and the output disk, which spring element counteracts a rotation of the driver disk with respect to the output disk. The at least one spring element is arranged in a respective window opening of the drive plate and the output plate. It is provided that the window opening of the driver disk and the window opening of the output disk are of different sizes. In particular, the window opening of the output disk is smaller than that of the drive disk. As a result, for example, a larger web width of the window webs of the output disk can be achieved, whereby, as described above, for example, large spring elements can also be installed in the torsional vibration damper with sufficient stability of the output disk.
Gemäß einer Weiterbildung des Torsionsschwingungsdämpfers ist eine maximale radiale Erstreckung der Fensteröffnung der Ausgangsscheibe geringer, als eine maximale radiale Erstreckung der Fensteröffnung der Mitnehmerscheibe (zum Beispiel in axialer Draufsicht). Zum Beispiel kann vorgesehen sein, dass die maximale radiale Erstreckung der Fensteröffnung der Ausgangsscheibe höchstens 85% (oder höchstens 80% oder höchstens 70%) der maximalen radialen Erstreckung der Fensteröffnung der Mitnehmerscheibe beträgt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass eine radiale Erstreckung der Federelemente im Außenbereich der Federelemente geringer ist, als im Zentrum der Federelemente. Durch diese Maßnahme können wiederum breitere Stege an der Ausgangsscheibe ermöglicht werden.According to a further development of the torsional vibration damper, a maximum radial extension of the window opening of the output disk is smaller than a maximum radial extension of the window opening of the driver disk (for example in an axial plan view). For example, it can be provided that the maximum radial extent of the window opening of the output disk is at most 85% (or at most 80% or at most 70%) of the maximum radial extent of the window opening of the drive disk. This can be achieved in that a radial extension of the spring elements is smaller in the outer area of the spring elements than in the center of the spring elements. This measure in turn enables wider webs on the output disk.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Federelement eine Schraubenfeder, die an ihren axialen Endbereichen je eine Fase aufweist. Dazu kann die je äußerste Federwindung angeschliffen sein. Beispielsweise sind die Federelemente (z.B. Hauptdämpferfedern) des Torsionsschwingungsdämpfers durch Schraubenfedern mit Fase an ihren jeweiligen Umfangsenden (in Hinblick auf die Einbauposition im Torsionsschwingungsdämpfer) ausgebildet. Eine jeweilige Fasenbreite beträgt beispielsweise zumindest 30% eines Drahtdurchmessers (oder Drahtradius) der Schraubenfeder. Durch die Fase an der Schraubenfeder kann die Fensteröffnung der Ausgangsscheibe an ihren radialen Endbereichen umfangsseitig z.B. um den Betrag der Fase verkleinert werden, wodurch sich die Stegbreite der Stege der Ausgangsscheibe an der entsprechenden Stelle vergrößern lässt. Ein Vorteil von derartig angefasten Schraubenfedern kann somit sein, dass die minimale Stegbreite des Stegs der Ausgangsscheibe noch weiter erhöht werden kann oder umgekehrt die Größe des Federelements ohne eine notwendige Verringerung der minimalen Stegbreite erhöht werden kann.According to a further development, the spring element comprises a helical spring which has a bevel on each of its axial end regions. For this purpose, the outermost spring turn can be ground. For example, the spring elements (e.g. main damper springs) of the torsional vibration damper are formed by helical springs with chamfers at their respective peripheral ends (with regard to the installation position in the torsional vibration damper). A respective bevel width is, for example, at least 30% of a wire diameter (or wire radius) of the helical spring. Due to the bevel on the helical spring, the window opening of the output disk can be reduced at its radial end areas on the circumference, e.g. by the amount of the bevel, whereby the web width of the webs of the output disk can be increased at the corresponding point. One advantage of helical springs chamfered in this way can therefore be that the minimum web width of the web of the output disk can be increased even further or, conversely, the size of the spring element can be increased without a necessary reduction in the minimum web width.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Schraubenfeder (z.B. Schraubendruckfeder) für einen Torsionsschwingungsdämpfer. Die Schraubenfeder ist an ihren axialen Endbereichen radial außen mit einer Fase ausgebildet. Die Fasenbreite beträgt dabei zumindest 30% (oder zumindest 40% oder zumindest 50%) eines Drahtdurchmessers (oder alternativ eines Drahtradius) der Schraubenfeder. Eine derartige Schraubenfeder kann besonders vorteilhaft als Federelement in kleinen Torsionsschwingungsdämpfern eingesetzt werden, da beispielsweise auch beim Einsatz von großen angefasten Schraubfedern eine genügend große minimal Stegbreite von Stegen der Ausgangsscheibe ausgebildet werden kann. Die große Fase kann mit anderen Worten bewirken, dass das Federelement auch in Ausgangsscheiben mit großen Stegbreiten aufgenommen werden kann. Dadurch kann beispielsweise ein Federelement mit relativ geringer Steifigkeit bereitgestellt werden und gleichzeitig eine erforderliche Stabilität der Ausgangsscheibe gewährleistet werden, z.B. ohne dass eine Erhöhung der Baugröße des Torsionsschwingungsdämpfers nötig wäre.One aspect of the invention relates to a helical spring (for example helical compression spring) for a torsional vibration damper. The coil spring is formed with a bevel radially on the outside at their axial end regions. The bevel width is at least 30% (or at least 40% or at least 50%) of a wire diameter (or alternatively a wire radius) of the helical spring. Such a helical spring can be used particularly advantageously as a spring element in small torsional vibration dampers, since, for example, even when large, beveled helical springs are used, a sufficiently large minimum web width of webs of the output disk can be formed. In other words, the large bevel can have the effect that the spring element can also be accommodated in output disks with large web widths. In this way, for example, a spring element with relatively low rigidity can be provided and, at the same time, the required stability of the output disk can be ensured, for example without an increase in the structural size of the torsional vibration damper being necessary.
Ein weiterer Aspekt betrifft Kupplungsscheibe mit einem zuvor beschriebenen Torsionsschwingungsdämpfer mit unterschiedlich großen Fensteröffnungen der Mitnehmerscheibe und Ausgangsscheibe und/oder mit einer zuvor beschriebenen Schraubenfeder mit Fase. Entsprechend kann an der Mitnehmerscheibe des Torsionsschwingungsdämpfers radial außen ein Reibbelag angeordnet sein, der drehfest mit der Mitnehmerscheibe verbunden ist. Es kann ein Drehmoment vom Reibbelag über den Torsionsschwingungsdämpfer auf eine Abtriebsnabe, die drehfest mit der Ausgangsscheibe verbunden ist, übertragen werden.Another aspect relates to a clutch disk with a previously described torsional vibration damper with differently sized window openings of the drive disk and output disk and / or with a previously described helical spring with a bevel. Correspondingly, a friction lining can be arranged on the drive plate of the torsional vibration damper radially on the outside, which is non-rotatably connected to the drive plate. A torque can be transmitted from the friction lining via the torsional vibration damper to an output hub, which is non-rotatably connected to the output disk.
Weiterbildungen der Schraubenfeder und der Kupplungsscheibe betreffen Merkmale von Weiterbildungen, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem Torsionsschwingungsdämpfer beschrieben sind. Daher wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet und die entsprechenden Merkmale gelten auch in Verbindung mit der Schraubenfeder und der Kupplungsscheibe als offenbart.Developments of the helical spring and the clutch disc relate to features of developments as already described in connection with the torsional vibration damper. A repeated description is therefore dispensed with and the corresponding features are also considered to be disclosed in connection with the helical spring and the clutch disc.
Einige Beispiele von Vorrichtungen werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren lediglich beispielhaft näher erläutert. In den Figuren strukturelle oder funktional gleiche Elemente werden gleichbleibend bezeichnet. Einzelne Merkmale, die nur in einzelnen Figuren dargestellt sind können ebenso mit in anderen Figuren gezeigten Vorrichtungen kombiniert werden. Es zeigen:
-
1a ein Ausführungsbeispiel einer Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer mit unterschiedlichen minimalen Stegbreiten zwischen Fensteröffnungen der Ausgangsscheibe und der Mitnehmerscheibe in axialer Draufsicht; -
1b das Ausführungsbeispiel der Kupplungsscheibe in Seitenschnittansicht; -
1c eine Detailansicht des Torsionsschwingungsdämpfers; -
2 ein Beispiel einer Schraubenfeder in einer Fensteröffnung einer Ausgangsscheibe eines Torsionsschwingungsdämpfers; -
3a ein Ausführungsbeispiel der Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer mit zwei Ausgangsscheiben; -
3b die Kupplungsscheibe in Seitenschnittansicht; und -
3c einen vergrößerten Ausschnitt der Seitenschnittansicht.
-
1a an embodiment of a clutch disk with torsional vibration damper with different minimum web widths between window openings of the output disk and the drive disk in an axial plan view; -
1b the embodiment of the clutch disc in side sectional view; -
1c a detailed view of the torsional vibration damper; -
2 an example of a coil spring in a window opening of an output disk of a torsional vibration damper; -
3a an embodiment of the clutch disk with torsional vibration damper with two output disks; -
3b the clutch disc in side sectional view; and -
3c an enlarged detail of the side sectional view.
In der
Der Steg
Die schmale Stegbreite des Stegs
In
In der räumlichen Ansicht der
Durch die vorgeschlagene Positionierung zwischen Mitnehmerscheibe
Es werden somit Gestaltungsmerkmale für den Torsionsschwingungsdämpfer
Die Abdeckbleche
Es werden zusammenfassend Konzepte vorgeschlagen, die es beispielsweise ermöglichen, in bestehende Torsionsschwingungsdämpfer
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- TorsionsschwingungsdämpferTorsional vibration damper
- 1111
- ReibbelagFriction lining
- 1212th
- MitnehmerscheibeDrive plate
- 1313th
- Nabehub
- 13a13a
- Nietrivet
- 14, 1614, 16
- Fensteröffnungen der MitnehmerscheibeWindow openings of the drive plate
- 1515th
- Steg der MitnehmerscheibeWeb of the drive plate
- 1818th
- FederelementSpring element
- 18a18a
- Fase des FederelementsChamfer of the spring element
- 18b18b
- FederanordnungsbereichSpring arrangement area
- 18c18c
- Zentrum des FederelementsCenter of the spring element
- 1919th
- VordämpferfederPre-damper spring
- 20, 20a20, 20a
- AusgangsscheibeOutput disk
- 21, 21a21, 21a
- radial innerer Bereich der Ausgangsscheiberadially inner area of the output disk
- 24, 2624, 26
- Fensteröffnungen der AusgangsscheibeWindow openings of the output disc
- 24a24a
- AugenbraueEyebrow
- 24b24b
- radial innere Begrenzungradially inner limitation
- 2525th
- Steg der AusgangsscheibeWeb of the output disc
- 2727
- mittlerer Radialbereichmiddle radial area
- 3030th
- ReibvorrichtungFriction device
- aa
- minimale Breite des Stegs der Mitnehmerscheibeminimum width of the web of the drive plate
- bb
- minimale Breite des Stegs der Ausgangsscheibeminimum width of the web of the starting disc
- RR.
- DrehachseAxis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 1348886 A1 [0004]EP 1348886 A1 [0004]
- WO 2014186650 A1 [0005]WO 2014186650 A1 [0005]
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-
2020
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