DE19758944B4 - Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents
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Abstract
Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere
zur Dämpfung
von in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs auftretenden Torsionsschwingungen,
umfassend:
– ein erstes Dämpferelement (12),
– ein zweites Dämpferelement (14), welches bezüglich des ersten Dämpferelements (12) um eine Drehachse (A) drehbar ist,
– eine erste Dämpfungsfedereinrichtung (20), durch welche das erste und das zweite Dämpferelement (12, 14) zur Drehmomentübertragung gekoppelt sind,
wobei die erste Dämpfungsfedereinrichtung (20) wenigstens eine sich näherungsweise in einer Umfangsrichtung erstreckende Dämpfungsfederanordnung (38) mit wenigstens einer Dämpfungsfeder (40) umfaßt,
wobei an einem Dämpferelement (12) von erstem und zweitem Dämpferelement (12, 14) für die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung (38) Abstützmittel (36) vorgesehen sind, an welchen die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung sich in ihren jeweiligen Endbereichen näherungsweise in Umfangsrichtung über an jedem Endbereich angeordnete Abstützelemente (42) abstützt, und wobei an dem einen Dämpferelement (12) für jedes Abstützelement (42) eine Verschiebefläche (34) ausgebildet ist, entlang welcher das zugeordnete Abstützelement (42) in Umfangsrichtung verschiebbar ist,...
– ein erstes Dämpferelement (12),
– ein zweites Dämpferelement (14), welches bezüglich des ersten Dämpferelements (12) um eine Drehachse (A) drehbar ist,
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zur Dämpfung von in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs auftretenden Torsionsschwingungen, umfassend ein erstes Dämpferelement, ein zweites Dämpferelement, welches bezüglich des ersten Dämpferelements um eine Drehachse drehbar ist, eine erste Dämpfungsfedereinrichtung, durch welche das erste und das zweite Dämpferelement zur Drehmomentübertragung gekoppelt sind, wobei die erste Dämpfungsfedereinrichtung wenigstens eine sich näherungsweise in einer Umfangsrichtung erstreckende Dämpfungsfederanordnung mit wenigstens einer Dämpfungsfeder umfaßt, wobei an einem Dämpferelement von erstem und zweitem Dämpferelement für die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung Abstützmittel vorgesehen sind, an welchen die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung sich in ihren jeweiligen Endbereichen näherungsweise in Umfangsrichtung über an jedem Endbereich angeordnete Abstützelemente abstützt, und wobei an dem einen Dämpferelement für jedes Abstützelement eine Verschiebefläche ausgebildet ist, entlang welcher das zugeordnete Abstützelement in Umfangsrichtung verschiebbar ist, wobei ferner an dem anderen Dämpferelement von erstem und zweitem Dämpferelement jedem Abstützelement zugeordnet Mitnahmemittel vorgesehen sind, durch welche bei Auftreten einer Relativverdrehung zwischen erstem und zweitem Dämpferelement das zugeordnete Abstützelement zur Verschiebebewegung entlang der zugeordneten Verschiebefläche am einen Dämpferelement mitnehmbar und in Richtung auf die Verschiebefläche zu drückbar ist.
- Ein derartiger Torsionsschwingungsdämpfer ist beispielsweise aus der
DE 195 44 832 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Torsionsschwingungsdämpfer sind das erste und das zweite Dämpferelement bezüglich einander wenigstens bereichsweise konzentrisch und in radialer Staffelung angeordnet. Die Verschiebeflächen für die jeweiligen Abstützelemente sind an radial nach innen weisenden Innenumfangsflächenabschnitten am ersten Dämpferelement gebildet, und die Mitnahmemittel sind durch eine Außenumfangsflächenkonturgestaltung des zweiten Dämpferelements gebildet. Insbesondere ist das zweite Dämpferelement als ein Vieleck ausgebildet, so daß bei Betrachtung in Umfangsrichtung rampenartige, nach radial außen vorspringende Erhöhungen gebildet sind, durch welche bei Relativverdrehung von erstem und zweitem Dämpferelement die jeweils zugeordneten Abstützelemente mitgenommen werden können. Bei diesem Mitnehmen verschieben die Abstützelemente sich radial außen an den jeweiligen Verschiebeflächen. Zwischen den rampenartig ausgebildeten Mitnahmemitteln und der Verschiebefläche wird dabei ein Keilwinkel gebildet, in welchen durch die Federwirkung der jeweiligen Dämpfungsfedern die Abstützelemente, welche ebenfalls eine keilartige Konfiguration aufweisen, gedrückt werden. Dabei drückt also das zweite Dämpferelement mit seiner Außenumfangsfläche, d. h. den nach radial außen rampenartig vorspringenden Bereichen, die Abstützelemente gegen die jeweilige Verschiebefläche, um dort eine Reibungskraftwirkung zu erzeugen. Es ist somit eine kombinierte Dämpfungswirkung durch die jeweiligen Dämpfungsfedern und durch Reibungskrafterzeugung vorgesehen. - Bei der vorangehend beschriebenen speziellen Ausgestaltung dieses bekannten Torsionsschwingungsdämpfers besteht das Problem, daß aufgrund der Verschiebebewegung mit Reibungskrafterzeugung entlang der Verschiebeflächen ein Verschleiß erzeugt wird, der die Gefahr eines Verklemmens bzw. eines Verkeilens von Abstützelementen und eine Erhöhung des Bruchrisikos jeweiliger Führungsfahnen der Abstützelemente bei Biegebelastung hervorruft.
- Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer derart weiterzubilden, daß die Gefahr der Verschleißerzeugung im Bereich aneinander reibender Komponenten gemindert wird.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zur Dämpfung von einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs auftretenden Torsionsschwingungen, gelöst, welcher umfaßt: einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zur Dämpfung von in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs auftretenden Torsionsschwingungen, umfassend ein erstes Dämpferelement, ein zweites Dämpferelement, welches bezüglich des ersten Dämpferelements um eine Drehachse drehbar ist, eine erste Dämpfungsfedereinrichtung, durch welche das erste und das zweite Dämpferelement zur Drehmomentübertragung gekoppelt sind, wobei die erste Dämpfungsfedereinrichtung wenigstens eine sich näherungsweise in einer Umfangsrichtung erstreckende Dämpfungsfederanordnung mit wenigstens einer Dämpfungsfeder umfaßt, wobei an einem Dämpferelement von erstem und zweitem Dämpferelement für die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung Abstützmittel vorgesehen sind, an welchen die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung sich in ihren jeweiligen Endbereichen näherungsweise in Umfangsrichtung über an jedem Endbereich angeordnete Abstützelemente abstützt, und wobei an dem einen Dämpferelement für jedes Abstützelement eine Verschiebefläche ausgebildet ist, entlang welcher das zugeordnete Abstützelement in Umfangsrichtung verschiebbar ist, wobei ferner an dem anderen Dämpferelement von erstem und zweitem Dämpferelement jedem Abstützelement zugeordnet Mitnahmemittel vorgesehen sind, durch welche bei Auftreten einer Relativverdrehung zwischen erstem und zweitem Dämpferelement das zugeordnete Abstützelement zur Verschiebebewegung entlang der zugeordneten Verschiebefläche am einen Dämpferelement mitnehmbar und in Richtung auf die Verschiebefläche zu drückbar ist.
- Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß wenigstens im Bereich der Verschiebefläche eine wenigstens nach radial außen abgedichtete Schmiermittelkammer mit darin angeordnetem Schmiermittel vorgesehen ist.
- Dies hat zur Folge, daß in dem problemhaften Bereich, in dem die Verschiebe- und Reibungskrafterzeugungswirkung vorhanden ist, durch das Eintreten von Schmiermittel zwischen die aneinanderreibenden Komponenten die Gefahr einer Verklemmung oder Verkeilung sowie die Gefahr eines Abriebs gemindert wird.
- Bei dem gattungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer besteht ferner das Problem, daß insbesondere im Bereich der Resonanzfrequenz eines Antriebsstrangs oder des Torsionsschwingungsdämpfers auftretende Torsionsschwingungen nicht ausreichend gedämpft werden können. Es wird daher erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder wenigstens bereichsweise in der Schmiermittelkammer angeordnet ist und in das Schmiermittel eintaucht. D. h. zusätzlich zu der Dämpfungswirkung durch Federkompression und Reibungskrafterzeugung wird ein Dämpfungsbeitrag durch die Bewegung der Dämpfungsfeder und auch der Abstützelemente in dem Schmiermittel erzeugt. Dies sieht insbesondere im Bereich der Resonanzfrequenz ein deutlich besseres Dämpfungsverhalten vor.
- Die Schmiermittelkammer kann beispielsweise gebildet sein durch einen ersten sich im wesentlichen radial erstreckenden scheibenartigen Abschnitt des einen Dämpferelements, einen sich an den ersten scheibenartigen Abschnitt in einem radial äußeren Bereich anschließenden und sich im wesentlichen axial erstreckenden zylinderartigen Abschnitt und einen sich an den zylinderartigen Abschnitt an dem vom ersten scheibenartigen Abschnitt abgewandten Ende desselben mit seinem radial äußeren Endbereich anschließenden zweiten, sich im wesentlichen radial erstreckenden scheibenartigen, vorzugsweise scheibenringartigen Abschnitt.
- Vorzugsweise ist dann die Verschiebefläche an einer Innenumfangsfläche des zylinderartigen Abschnitts ausgebildet.
- Um zu verhindern, daß beispielsweise im Stillstand, d. h. einem Zustand in dem keine Zentrifugalkraft auf das Schmiermittel einwirkt, das Schmiermittel sich nach radial innen bewegt und dabei aus der Schmiermittelkammer austritt, wird vorgeschlagen, daß das zweite Dämpferelement durch eine Lagerungsanordnung am ersten Dämpferelement oder/und einer mit diesem fest verbundenen Komponente drehbar gelagert ist und daß die Lagerungsanordnung eine erste Dichtungsanordnung für die Schmiermittelkammer bezüglich einer axialen Seite des zweiten Dämpferelements bildet.
- Weiter ist es dann vorteilhaft, wenn eine zwischen dem zweiten scheibenartigen Abschnitt und dem zweiten Dämpferelement an dessen anderer axialen Seite wirkende zweite Dichtungsanordnung vorgesehen ist.
- Deutliche Kosteneinsparungen können beim Aufbau des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers dadurch erhalten werden, daß der erste scheibenartige Abschnitt oder/und der zylinderartige Abschnitt, vorzugsweise integral mit dem ersten scheibenartigen Abschnitt, oder/und der zweite scheibenartige Abschnitt oder/und das zweite Dämpferelement wenigstens ein vorzugsweise in einem Tiefziehvorgang geformtes Blechteil umfaßt. Es wird darauf hingewiesen, daß in diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein von den anderen Merkmalen der vorliegenden Erfindung unabhängiger, eigenständig schutzfähiger Gedanke zu sehen ist.
- Bei dem aus der
DE 195 44 832 A1 bekannten gattungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer besteht weiter das Problem, daß im Betrieb desselben, beispielsweise bei Schubumkehr oder plötzlichem Loslassen einer Kraftfahrzeug-Reibungskupplung, Drehmomentspitzen auftreten können, die über den Torsionsschwingungsdämpfer hinweg übertragen werden und dann zur Beschädigung von Komponenten des Antriebssystems führen können. - Es wird daher gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, den gattungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer derart weiterzubilden, daß er eine Überlastschutzeinrichtung zum Dämpfen von über den Torsionsschwingungsdämpfer zu übertragenden Drehmomentspitzen aufweist.
- Die Überlastschutzeinrichtung kann wenigstens eine Rutschkupplungsanordnung umfassen. Derartige Rutschkupplungsanordnungen weisen ein für einen bestimmten Drehmomentbereich ausgelegtes Rutschmoment auf, d. h. bis zum Rutschmoment können die Rutschkupplungsanordnungen ohne zwischen ihren Komponenten auftretendem Schlupf ein Drehmoment übertragen; bei Überschreiten des Rutschmoments tritt ein Schlupf und somit eine Verringerung des über die Rutschkupplungsanordnung hinweg übertragbaren Drehmoments auf.
- Die Überlastschutzeinrichtung kann beispielsweise eine zwischen zwei Komponenten des ersten Dämpferelements wirkende Rutschkupplungsanordnung oder/und zwischen zwei Komponenten des zweiten Dämpferelements wirkende Rutschkupplungsanordnung umfassen.
- Weiter ist es möglich, daß die wenigstens eine Rutschkupplungsanordnung ein an dem einen Dämpferelement verdrehbar angeordnetes und an diesem reibschlüssig angreifendes Rutsch-Ringelement umfaßt, an welchem die Verschiebefläche und die Abstützmittel angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die Überlastschutzeinrichtung eine zwischen dem ersten und dem zweiten Dämpferelement bzw. jeweils mit diesen fest verbundenen Komponenten wirkende Reibungskrafterzeugungseinrichtung umfaßt, welche eine mit zunehmendem Relativverdrehwinkel zwischen erstem und zweitem Dämpferelement zunehmende Reibungskraft erzeugt. Bei derartigen im allgemeinen als verschleppt wirkende Reibeinrichtungen bekannten Überlastschutzeinrichtungen kann dann ferner vorgesehen sein, daß die Reibungskrafterzeugungseinrichtung bis zu einem Schwellen- Relativverdrehwinkel im wesentlichen keine Reibungskraft erzeugt und ab Überschreiten des Schwellen-Relativverdrehwinkels eine im wesentlichen konstante oder mit dem Relativverdrehwinkel zunehmende Reibungskraft erzeugt.
- Bei dem aus der
DE 195 44 832 A1 bekannten Torsionsschwingungsdämpfer ist das zweite Dämpferelement am ersten Dämpferelement bzw. einer mit diesem fest verbundenen Komponenten drehbar gelagert. Wird ein derartiger Torsionsschwingungsdämpfer in einen Antriebsstrang integriert, beispielsweise in Form eines Zweimassenschwungrads einer Reibungskupplung, so besteht das Problem, daß aufgrund eines Achsversatzes von Eingangs- und Ausgangsachse bzw. einer taumelartigen Bewegung mindestens einer der Achsen ein starker Verschleiß im Bereich der Lagerung der beiden Dämpferelemente auftritt. Um das Auftreten eines derartigen Verschleißes vermeiden zu können, wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung vorgeschlagen, einen gattungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer hinsichtlich der Lagerungsanordnung derart auszubilden, daß das erste und das zweite Dämpferelement bezüglich einander zumindest eine Verkippbewegung oder/und eine Verschiebebewegung in radialer Richtung durchführen können. - Treten bei einem derart aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfer dann die angesprochenen Taumelbewegungen mindestens eines Wellenabschnitts und somit des mit diesem fest gekoppelten Dämpferelements auf, so können die Dämpferelemente bezüglich einander verkippen oder sich verschieben, ohne daß dabei in dem Bereich der Lagerung der beiden Dämpferelemente erhöhte Belastungen erzeugt werden.
- Mit dem Ausdruck "Verkippbewegung" ist hier gemeint, daß zumindest eines der Dämpferelemente bezüglich der geometrischen Drehachse verkippen kann und somit bezüglich dieser geometrischen Drehachse einen von 90° verschiedenen Winkel annimmt. Selbstverständlich umfaßt dieser Ausdruck auch das gleichzeitige Verkippen beider Dämpferelemente, möglicherweise auch parallel zueinander. Der Ausdruck "Verschiebebewegung in radialer Richtung" ist hier so zu verstehen, daß er eine vom jeweiligen Verkippzustand unabhängige Relativverschiebung der beiden Dämpferelemente bezüglich einander umfaßt, durch welche diese aus ihrer Grundanordnung ausgelenkt werden. Es ist selbstverständlich, daß je nach Verkippzustand diese radiale Verschiebebewegung ebenfalls eine axiale Verschiebekomponente enthalten kann.
- Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß die Lagerungsanordnung wenigstens eine elastisch verformbare Lagerungskomponente, vorzugsweise Gleitlagerungskomponente, umfaßt.
- Vorteilhafterweise ist die Lagerungsanordnung derart ausgebildet, daß sie eine zwischen dem ersten und dem zweiten Dämpferelement im wesentlichen in axialer Richtung wirkende und eine zwischen dem ersten und dem zweiten Dämpferelement im wesentlichen in radialer Richtung wirkende Lagerungskomponente umfaßt.
- Um das Verkippen weiter zu erleichtern, wird vorgeschlagen, daß das zweite Dämpferelement eine zur Anlage an der Lagerungsanordnung vorgesehene konvexe Lagerungsfläche aufweist. Dabei ist es dann vorteilhaft, wenn ferner die Mitnahmemittel an dem anderen Dämpferelement jeweils eine konvexe Mitnahmefläche umfassen.
- Der aus der
DE 195 44 832 A1 bekannte Torsionsschwingungsdämpfer weist bei jeder Dämpfungsfederanordnung eine für den Lastbereich vorgesehene Dämpfungsfeder auf. Diese Ausgestaltung mit relativ geringem Federvolumen hat bei verschiedenen Torsionsschwingungsfrequenzen eine ungenügende Schwingungsdämpfungsfunktion zur Folge. - Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher vorgeschlagen, einen gattungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer derart weiterzubilden, daß die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung wenigstens zwei Dämpfungsfedern umfaßt und daß die wenigstens zwei Dämpfungsfedern sich in ihren einander benachbarten Endbereichen an einem Zwischenelement abstützen, welches bezüglich des einen Dämpferelements in Umfangsrichtung verlagerbar ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der Dämpfungsfederungsanordnung mit zwei Dämpfungsfedern, welche dann in Serie geschaltet sind, wird ein deutlich größeres Federungsvolumen und damit eine bessere Schwingungsdämpfungscharakteristik erhalten.
- Das Zwischenelement kann ein an der Verschiebefläche verschiebbares Gleitelement umfassen. Um bei einer derartigen Ausgestaltung des Torsionsschwingungsdämpfers das Dämpfungsverhalten durch das Zwischenelement möglichst wenig zu beeinträchtigen, wird vorgeschlagen, daß das Zwischenelement bezüglich des einen Dämpferelements im wesentlichen reibungsfrei in Umfangsrichtung verlagerbar ist.
- Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, daß der Torsionsschwingungsdämpfer eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung mit im wesentlichen gleichem Abstand zueinander angeordneten Dämpfungsfederanordnungen umfaßt, wobei die jeweiligen Zwischenelemente für die mehreren Dämpfungsfederanordnungen an einem bezüglich des einen Dämpferelements drehbaren Tragring angeordnet sind. Durch das Vorsehen mehrerer Dämpfungsfederanordnungen in Umfangsabstand und die Zusammenwirkung derselben mit den jeweiligen am Tragring angeordneten Zwischenelementen wird eine selbstzentrierende Anordnung geschaffen, bei welcher der Zwischenring ohne die Anlage an irgendwelchen anderen Dämpferkomponenten sicher und vom Verdrehzustand im wesentlichen unabhängig in seiner Radiallage gehalten ist.
- Um in allen Drehzahl- oder Lastzuständen ein geeignetes Dämpfungsverhalten vorsehen zu können, wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß der Torsionsschwingungsdämpfer wenigstens eine weitere Dämpfungsfedereinrichtung umfaßt, welche zur ersten Dämpfungsfedereinrichtung wirkungsmäßig in Reihe angeordnet ist. Die wenigstens eine Dämpfungsfedereinrichtung kann beispielsweise eine Leerlaufdämpfungsfedereinrichtung sein, die bei Einleitung sehr geringer Drehmomente wirksam ist und bei Überschreiten eines Grenzwertes unwirksam wird, entweder bevor oder nachdem die erste Dämpfungsfedereinrichtung bereits die Dämpfungsfunktion übernommen hat. Gleichwohl ist es möglich, daß die wenigstens eine weitere Dämpfungsfedereinrichtung eine Hochlastdämpfungseinrichtung umfaßt, die in Zuständen sehr hoher Drehmomenteinleitung wirksam wird, in welchen die erste Dämpfungsfedereinrichtung nahezu nicht mehr zur Drehschwingungsdämpfung beitragen kann. Auch das Vorsehen einer Hochlastdämpfungseinrichtung und einer Leerlaufdämpfungseinrichtung in Verbindung mit der ersten Dämpfungsfedereinrichtung ist möglich.
- Hierbei ist es wieder vorteilhaft, wenn die wenigstens eine weitere Dämpfungsfedereinrichtung wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung mit wenigstens einer Dämpfungsfeder umfaßt.
- Eine besonders platzsparende und einfache Ausgestaltung kann erhalten werden, wenn die wenigstens eine weitere Dämpfungsfedereinrichtung eine Drehmomentübertragungskopplung zwischen zwei bezüglich einander drehbaren Komponenten des ersten Dämpferelements oder/und zwischen zwei bezüglich einander drehbaren Komponenten des zweiten Dämpferelements vorsieht.
- Dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer kann beispielsweise eine Reibungskupplung mit einer Kupplungsscheibe zugeordnet sein. In diesem Falle ist es möglich, daß die Kupplungsscheibe die wenigstens eine weitere Dämpfungsfedereinrichtung umfaßt, welche zwischen zwei bezüglich einander drehbaren Komponenten der Kupplungsscheibe wirkt. Somit läßt sich auch der im Bereich der Kupplungsscheibe zur Verfügung stehende Bauraum effektiv ausnutzen.
- Um bei Einleitung von Drehmomenten, welche den Drehmomentdämpfungsbereich der jeweiligen Dämpfungsfedereinrichtungen überschreiten, die Beschädigung der Dämpfungsfedereinrichtungen bzw. der darin angeordneten Dämpfungsfedern zu verhindern, wird vorgeschlagen, daß der ersten Dämpfungsfedereinrichtung oder/und gegebenenfalls der wenigstens einen weiteren Dämpfungsfedereinrichtung Endanschlagmittelzugeordnet sind zur Begrenzung des Relativverdrehwinkels der jeweiligen bezüglich einander drehbaren Komponenten.
- Bei dem aus der
DE 195 44 832 A1 bekannten Torsionsschwingungsdämpfer sind die Abstützelemente in axialer Richtung im wesentlichen zwischen dem ersten und dem zweiten Dämpferelement gehalten. Das heißt, es besteht die Möglichkeit, daß zwischen den Abstützelementen und dem zweiten Dämpferelement ein Reibkontakt bei Relativverdrehung der beiden Dämpferelemente auftritt. Dies ist insbesondere dann nachteilhaft und problematisch, wenn das zweite Dämpferelement eine Schwungradkomponente einer Kraftfahrzeugreibungskupplung bildet. Diese Schwungradkomponente ist dann nämlich zur Wärmeaufnahme und -ableitung im Kupplungsbetrieb vorgesehen. Aufgrund der Möglichkeit des Reibungskontakts zwischen dem zweiten Dämpferelement und den Abstützelementen besteht daher die Gefahr einer ungewünschten Wärmeeinleitung in die Abstützelemente. Da diese Abstützelemente aus Kostengründen und aus Gründen der Reibkrafteinstellung im Bereich der Verschiebefläche vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt sind, kann diese Wärmeeinleitung zur Beschädigung oder Zerstörung der Abstützelemente führen. - Um dies zu vermeiden, wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, bei einem gattungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer, bei dem die Verschiebefläche an einer Innenumfangsfläche eines sich im wesentlichen axial erstreckenden zylinderartigen Abschnitts des einen Dämpferelements gebildet ist, ferner zwischen dem einen Dämpferelement und jedem Abstützelement wirkende Abstützelement-Axialsicherungsmittel vorzusehen.
- Insbesondere dann, wenn die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung wenigstens zwei Dämpfungsfedern umfaßt, welche sich in ihren einander benachbarten Endbereichen an einem bezüglich des einen Dämpferelements in Umfangsrichtung verlagerbaren, vorzugsweise an der Verschiebefläche verschiebbaren Zwischenelement abstützen, ist es vorteilhaft, wenn ferner Zwischenelement-Axialsicherungsmittel für das Zwischenelement vorgesehen sind.
- Beispielsweise können die Abstützelement-Axialsicherungsmittel oder/und gegebenenfalls die Zwischenelement-Axialsicherungsmittel an einem Element von Verschiebefläche und Abstützelement bzw. Zwischenelement eine Umfangsnut und am jeweils anderen Element einen in die Umfangsnut eingreifenden Sicherungsvorsprungsbereich umfassen.
- Eine in axialer Richtung sehr platzsparende Anordnung des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers kann erhalten werden, wenn das eine Dämpferelement einen sich im wesentlichen radial erstreckenden scheibenartigen Abschnitt umfaßt, welcher in einem radial äußeren Bereich mit dem zylinderartigen Abschnitt verbunden ist und an einer ersten axialen Seite jedes Abstützelements angeordnet ist, und wenn das andere Dämpferelement einen sich im wesentlichen radial erstreckenden scheibenartigen Abschnitt umfaßt, der in einem radial äußeren Bereich der anderen axialen Seite jedes Abstützelements gegenüberliegt. Bei einer derartigen Ausgestaltung wird also auf einen dem sich radial erstreckenden scheibenartigen Abschnitt des einen Dämpferelements an der anderen axialen Seite der Abstützelemente gegenüberliegenden entsprechenden scheibenartigen Abschnitt des einen Dämpferelements verzichtet, so daß auch keine Schmiermittelkammer gebildet ist.
- Um bei einer derartigen Ausgestaltung auch eine Kühlfunktion, welche beispielsweise durch ein Schmiermittel auch übernommen werden kann, nicht verzichten zu müssen, wird vorgeschlagen, daß zwischen dem scheibenartigen Abschnitt des anderen Dämpferelements und jedem Abstützelement ein vorbestimmter axialer Abstand ausgebildet ist. Durch diesen vorbestimmten axialen Abstand ist eine Kühllufteintrittsöffnung geschaffen, so daß die im Bereich des zweiten Dämpferelements entstehende Wärme schnell und ohne Übertragung auf andere Komponenten abgeführt werden kann.
- Wie bereits angesprochen, ist es bei Antriebssystemen erforderlich, in verschiedenen Drehzahl- oder Drehmomentbereichen verschiedene Dämpfungscharakteristiken vorzusehen, um für jeden Drehmomentbereich eine geeignete Schwingungsdämpfungsfunktion erhalten zu können. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher vorgeschlagen, einen gattungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer derart weiterzubilden, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder eine sich mit zunehmender Relativverdrehung zwischen erstem und zweitem Dämpferelement verändernde Federcharakteristik vorsieht.
- Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder in einem Grundzustand eine näherungsweise geradlinige Konfiguration aufweist und in ihrem Einbauzustand und in einem lastfreien Zustand des Torsionsschwingungsdämpfers in einem radial innenliegenden Federbereich stärker vorgespannt ist als in einem radial außenliegenden Federbereich.
- Bei einer derartigen Anordnung ist also zunächst im wesentlichen der radial innenliegende Bereich einer Dämpfungsfeder aufgrund seiner stärkeren Vorspannung wirksam. Bei zunehmender Kompression wird jedoch auch der radial außenliegende Bereich zunehmend in einen stärker vorgespannten Zustand gebracht, so daß sich aus den Federungscharakteristiken des radial inneren Bereichs und des radial äußeren Bereichs der Dämpfungsfeder eine zusammengesetzte, sich mit dem Kompressionszustand progressiv verändernde Federungscharakteristik ergibt.
- Um das Dämpfungsvermögen der wenigstens einen Dämpfungsfeder in größtmöglichem Ausmaß ausnutzen zu können, wird vorgeschlagen, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder in ihrem im wesentlichen maximal komprimierten Zustand in ihrem radial äußeren und ihrem radial inneren Bereich im wesentlichen gleich vorgespannt ist. Dies bedeutet, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder in ihrem im wesentlichen maximal komprimierten Zustand eine im wesentlichen geradlinige Konfiguration annimmt.
- Die sich abhängig vom Verdrehzustand ändernde Federcharakteristik läßt sich beispielsweise auch dadurch einstellen, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder in wenigstens einem ihrer Endbereiche sich an einer Stützfläche abstützt, deren radial äußerer Abstützbereich bezüglich ihres radial inneren Abstützbereichs in Umfangsrichtung von dem einen Endbereich der wenigstens einen Dämpfungsfeder weg versetzt ist. Der Versatz kann so groß sein, daß in einem lastfreien Zustand oder einem Zustand geringerer Last im wesentlichen nur der radial innere Bereich der Dämpfungsfeder abgestützt ist und erst bei Überschreiten eines bestimmten Drehmoments auch der radial äußere Bereich zur Anlage am radial äußeren Abstützbereich der Stützfläche kommt und somit zur Dämpfungswirkung beiträgt.
- Um das Federvolumen bei einem Torsionsschwingungsdämpfer mit gattungsgemäßem Aufbau weiter vergrößern zu können, wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder vorzugsweise vorgekrümmt ist und sich in Umfangsrichtung erstreckt, und daß Radialabstützmittel vorgesehen sind, welche die wenigstens eine Dämpfungsfeder in ihrem radial äußeren Bereich vorzugsweise entlang ihrer gesamten Länge nach radial außen abstützen. Die sich in Umfangsrichtung erstreckende Dämpfungsfeder kann beispielsweise eine derartige Länge aufweisen, daß sie sich nahezu über 180° erstreckt und somit ein äußerst großes Federvolumen vorsieht.
- Wenn die Verschiebefläche die Radialabstützmittel bildet, müssen hierfür keine zusätzlichen Komponenten vorgesehen sein.
- Um im Bereich der radialen Abstützung der wenigstens einen Dämpfungsfeder das Auftreten von Verschleiß verhindern zu können, wird vorgeschlagen, daß die radialen Abstützmittel eine gehärtete Abstützbahn umfassen. Es wird hier darauf hingewiesen, daß das Vorsehen der gehärteten Abstützbahn ebenso in Verbindung mit den Abstützelementen vorteilhaft ist, so daß beispielsweise auch die für die Abstützelemente vorgesehene Verschiebefläche eine gehärtete Abstützbahn umfassen kann. Auch dies ist ein von anderen Merkmalen unabhängiger, selbständig schutzfähiger Aspekt der vorliegenden Erfindung.
- Um das Federvolumen der wenigstens einen Dämpfungsfederanordnung maximal zu machen, wird vorgeschlagen, daß diese eine einzige Dämpfungsfeder umfaßt. Es kann dabei der für die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung vorgesehene Umfangserstreckungsbereich in maximalem Ausmaß ausgenutzt werden.
- Der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämpfer kann beispielsweise derart ausgebildet sein, daß das Abstützelement mit sich in Umfangs richtung verjüngender, näherungsweise keilartiger Form ausgebildet ist, wobei ein an der Verschiebefläche des einen Dämpferteils anliegender Verschiebeflächenabschnitt des Abstützelements eine erste Keilfläche bildet und eine zur Anlage an den jeweiligen Mitnahmemitteln vorgesehene Mitnahmefläche eine zweite Keilfläche bildet, und daß die Mitnahmemittel einen zur jeweiligen Mitnahmefläche wenigstens bereichsweise parallelen Mitnahmerampenflächenbereich umfassen. Um eine Belastungskonzentration beim Verschieben der jeweiligen Abstützelemente entlang der Verschiebefläche zu verhindern, wird vorgeschlagen, daß der Verschiebeflächenabschnitt eine an eine Umfangskontur der Verschiebefläche wenigstens näherungsweise angepaßte Flächenkontur aufweist.
- Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:
-
1 einen segmentartigen Querschnitt durch einen Torsionsschwingungsdämpfer einer ersten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 eine Schnittansicht längs einer Linie II-II in1 ; -
3 eine der2 entsprechende Ansicht entlang einer Schnittlinie III-III in1 ; -
4 eine der2 entsprechende Ansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers in Verbindung mit einer Kraftfahrzeug-Reibungskupplung; -
5 eine Teilquerschnittsansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltungsformeineserfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers; -
6 eine Teil-Längsschnittansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Schmiermittelkammer; -
7 eine der6 entsprechende Ansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltungsform mit einer verschleppt wirkenden Reibungskrafterzeugungseinrichtung; -
8 eine der6 entsprechende Ansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers mit bezüglich einander taumelfähigen Dämpferelementen; -
9 eine Teil-Längsschnittansicht einer weiteren Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers mit Rutschkupplung als Überlastschutz; -
10 eine Teil-Querschnittansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers, welche verschiedene Ausgestaltungsformen von Zwischenelementen für die Dämpfungsfederanordnungen darstellt; -
11 eine perspektivische Ansicht eines Abstützelements; -
12 eine Teil-Längsschnittansicht, welche die Ausgestaltung des in10 rechten Zwischenelements darstellt; -
13 eine der12 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform des Zwischenelements und eines dieses tragenden Tragrings; -
14 eine perspektivische Ansicht des in13 dargestellten Tragrings mit den zugehörigen Zwischenelementen; und -
15 verschiedene Ausgestaltungsarten von Dämpfungsfederanordnungen bei einem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer. - Die
1 bis3 zeigen eine erste Ausgestaltungsart eines erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers10 . Der Torsionsschwingungsdämpfer10 umfaßt ein erstes Dämpferelement12 , welches beispielsweise in einem radial inneren Bereich mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden werden kann, so daß es bei Antrieb durch eine Brennkraftmaschine ein Eingangsteil bildet Ferner umfaßt der Torsionsschwingungsdämpfer10 ein zweites Dämpferelement14 , welches durch ein Lager16 an einem mit dem ersten Dämpferelement12 fest verbundenen Axialvorsprung18 bezüglich des ersten Dämpferelements12 drehbar gelagert ist. Zwischen dem ersten und dem zweiten Dämpferelement12 ,14 wirken in nachfolgend beschriebener Art und Weise eine erste Dämpfungsfedereinrichtung20 sowie eine zweite Dämpfungsfeder einrichtung22 . D. h., durch die erste Dämpfungsfedereinrichtung20 und die zweite Dämpfungsfedereinrichtung22 sind das erste Dämpferelement12 und das zweite Dämpferelement14 zur Drehmomentübertragung gekoppelt. - Es wird darauf hingewiesen, daß der Ausdruck "Element", wie er hier verwendet wird, nicht nur einteilige Elemente beschreibt, sondern, wie insbesondere in den Figuren erkennbar, auch Elemente beschreibt, die aus mehreren Teilen zusammengesetzt sind.
- Das erste Dämpferelement
12 umfaßt einen ersten sich im wesentlichen radial erstreckenden scheibenartigen Abschnitt oder Deckblettabschnitt24 , der radial innen mit der Kurbelwelle verbindbar oder verbunden ist. Radial außen schließt sich an den ersten scheibenartigen Abschnitt24 ein sich im wesentlichen axial erstreckender zylinderartiger Abschnitt26 an. Mit dem zylindrischen oder zylinderartigen Abschnitt26 ist mit dessen von dem ersten scheibenartigen Abschnitt24 entfernten axialen Ende ein zweiter scheibenartiger Abschnitt28 radial außen beispielsweise durch Schraubbolzen oder dergleichen fest verbunden. Der zweite scheibenartige Abschnitt erstreckt sich nach radial innen und bildet beispielsweise einen zweiten Deckblechabschnitt. In seinem radial inneren Endbereich ist der zweite scheibenartige Abschnitt oder Deckblechabschnitt28 durch eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Bolzen30 oder dergleichen mit dem ersten scheibenartigen Abschnitt oder Deckblechabschnitt24 fest verbunden. An einer Innenumfangsfläche32 des zylinderartigen Abschnitts26 ist eine Verschiebefläche34 vorgesehen. Am ersten scheibenartigen Abschnitt24 und am zweiten scheibenartigen Abschnitt28 sind in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander Abstützteile36 derart vorgesehen, daß sie sich von den jeweiligen scheibenartigen Abschnitten axial aufeinander zu erstrecken. Die Abstützelemente36 können beispielsweise an den jeweiligen scheibenartigen Abschnitten festgenietet, festgeschweißt oder dergleichen sein. Ferner können die Abstützteile den gesamten axialen Zwischenraum zwischen den beiden scheibenartigen Abschnitten24 ,28 ausfüllen, d. h. einteilig ausgebildetsein. Die Abstützteile36 dienen zur Abstützung jeweiliger Dämpfungsfederanordnungen38 der ersten Dämpfungsfedereinrichtung20 , d. h. die erste Dämpfungsfedereinrichtung26 weist mehrere in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordnete und sich näherungsweise in Umfangsrichtung erstreckende Dämpfungsfederanordnungen38 auf. - Jede Dämpfungsfederanordnung
38 ist in der in den1 bis3 dargestellten Ausgestaltungsform aus zwei Dämpfungsfedern40 gebildet bzw. umfaßt diese. In den in Umfangsrichtung liegenden Endbereichen der Dämpfungsfederanordnungen38 stützen sich die Dämpfungsfedern40 über nachfolgend noch beschriebene Abstützelemente42 an den Abstützteilen36 ab, so daß die einzelnen Dämpfungsfedern40 leicht vorgespannt sind. In ihren einander benachbarten Endbereichen stützen sich die Dämpfungsfedern40 über einen Gleitschuh44 als ein Zwischenelement ab. Sowohl der Gleitschuh44 als auch die Abstützelemente42 können sich in nachfolgend beschriebener Art und Weise bei Drehmomentübertragung über den Torsionsschwingungsdämpfer hinweg mit jeweiligen Verschiebeflächenabschnitten46 bzw.48 entlang der Verschiebefläche34 am ersten Dämpferelement12 in Umfangsrichtung verschieben. Bei einem derartigen Verschiebevorgang eines der Abstützelemente42 der Dämpfungsfederanordnung38 hebt dieses Abstützelement42 von dem jeweils zugeordneten Abstützteil36 ab. - Das zweite Dämpferelement
14 umfaßt ein Nabenelement50 , welches in einem radial inneren Bereich mit einem beispielsweise eine Schwungradkomponente für eine Reibungskupplung bildenden Masseteil52 fest verbunden ist. Das Nabenelement50 umfaßt, wie insbesondere in den2 und3 erkennbar, ein erstes Nabenteil58 und ein zweites, näherungsweise gabelartig ausgebildetes Nabenteil54 , welches dann über Bolzen56 mit dem Masseteil52 gekoppelt ist. Das zweite im Querschnitt im wesentlichen gabelartig ausgebildete Nabenteil54 bildet Deckblechabschnitte60 ,62 , zwischen welchen ein Radialflansch64 des ersten Nabenteils58 liegt. Im Radialflansch64 sowie den Deckblechabschnitten60 ,62 sind jeweilige Federfenster66 ,68 ,70 ausgebildet, welche in an sich bekannter Weise Steuerungskanten für Dämpfungsfedern72 der zweiten Dämpfungsfedereinrichtung22 aufweisen. - Wie aus den Figuren erkennbar ist, sind somit die erste Dämpfungsfedereinrichtung
20 und die zweite Dämpfungsfedereinrichtung22 wirkungsmäßig in Serie geschaltet. - Um zwischen dem ersten Dämpferelement
12 und dem zweiten Dämpferelement14 , d. h. dem ersten Nabenteil58 des zweiten Dämpferelements14 , ein Drehmoment übertragen zu können, weist das erste Nabenteil58 eine nicht rotationssymmetrische Außenumfangsflächenkontur auf. Es sind in jeweils den Umfangsendbereichen der Dämpfungsfederanordnungen38 entsprechenden Abschnitten des ersten Nabenteils58 nach radial außen vorspringende rampenartige Bereiche74 gebildet, so daß sich beispielsweise bei der Darstellung gemäß1 von einem Umfangsbereich des ersten Nabenteils58 , welcher gegenüber dem Gleitschuh44 liegt, der Radius des ersten Nabenteils58 in beiden Umfangsrichtungen zu den Rampenflächenbereichen74 bis zu deren Scheitelpunkten vergrößert. D. h., in entsprechender Weise nimmt der Radialabstand zwischen der Verschiebefläche34 und der Außenumfangsfläche des ersten Nabenteils58 in den Rampenflächenbereichen74 ab. - Wie in
1 ferner erkennbar, sind die Abstützelemente42 im Querschnitt im wesentlichen keilartig ausgebildet. D. h., die Verschiebeflächenabschnitte46 weisen jeweils eine der Verschiebefläche34 angepaßte Kontur auf, d. h. sind näherungsweise mit kreissegmentförmiger Kontur ausgebildet. In entsprechender Weise weisen die Abstützelemente42 radial innenliegende Mitnahmeflächen76 auf, die bei Anlage an den jeweiligen Rampenflächenbereichen74 zu diesen Rampenflächenbereichen74 zumindest bereichsweise parallel ist. Aufgrund der bereits angesprochenen Radialabstandsverringerung zwischen den Rampenflächenbereichen und der Verschiebefläche34 zu den Umfangsendbereichen jeder Dämpfungsfederanordnung38 hin ist somit eine keilartige Drehmomentübertragungsanordnung vorgesehen. D. h., dreht sich bei Betrachtung der1 das erste Nabenteil58 und somit das zweite Dämpferelement14 bezüglich des ersten Dämpferelements12 im Uhrzeigersinn, so nimmt der in der1 links unten dargestellte Rampenflächenbereich74 das ihm zugeordnete Abstützelement42 in Umfangsrichtung entgegen der Federkrafteinwirkung der Dämpfungsfeder40 mit. Dabei werden beide in Serie geschalteten Dämpfungsfedern40 im wesentlichen gleichmäßig komprimiert; es verschiebt sich also auch der Gleitschuh44 in Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn. Da sich jedoch im Rampenflächenbereich44 der Abstand zur Verschiebefläche34 verringert und die Dämpfungsfedern40 das links unten angeordnete Abstützelement42 in diesen sich keilartig verjüngenden Zwischenraum drücken, wird durch die Zusammenwirkung des Rampenflächenbereichs74 mit der Mitnahmefläche76 das Abstützelement42 nach radial außen gegen die Verschiebefläche34 gedrückt. Diese nach radial außen gerichtete Drückwirkung wird aufgrund der Kompression der Dämpfungsfedern40 mit zunehmendem Relativverdrehwinkel zwischen erstem Dämpferteil12 und zweitem Dämpferteil14 stärker, so daß im Anlagebereich zwischen Verschiebefläche34 und Verschiebeflächenabschnitt46 des jeweiligen Abstützelements42 eine mit dem Relativverdrehwinkel zunehmende Reibungskraft und somit Dämpfungswirkung erzeugt wird. Diese Dämpfungswirkung kann zusätzlich dadurch noch verstärkt werden, daß die Verschiebefläche34 keine kreisrunde Konfiguration aufweist. Beispielsweise kann diese eine Konfiguration mit von den Umfangsendbereichen einer jeweiligen Dämpfungsfederanordnung38 zu deren mittleren Bereich hin abnehmendem Radius aufweisen. D. h., nimmt das erste Nabenteil58 eines der Abstützelemente42 mit, so verschiebt sich dieses mit seinem Abstützflächenbereich42 entlang einer sich zunehmend nach radial einwärts bewegenden Verschiebefläche34 , so daß der Radialabstand zwischen dem Rampenflächenbereich74 und der Verschiebefläche34 zunehmend verringert und somit die Keilwirkung und die Reibungskrafterzeugungswirkung verstärkt werden. - Durch die serielle Anordnung von erster Dämpfungsfedereinrichtung
20 und zweiter Dämpfungsfedereinrichtung22 kann ein lastabhängig gestufter Dämpfungsbetrieb vorgesehen werden. Beispielsweise ist es möglich, die erste Dämpfungsfedereinrichtung20 mit den Dämpfungsfedern40 als Lastdämpfer auszubilden und die zweite Dämpfungsfedereinrichtung22 mit den Dämpfungsfedern72 als Leerlaufdämpfer auszubilden. D. h. in einem im wesentlichen lastfreien Zustand, in welchem ein über den Torsionsschwingungsdämpfer10 übertragenes Drehmoment noch nicht genügt, um eine Kompression der Dämpfungsfedern40 zu erzeugen, werden Drehmomentschwankungen durch Relativverdrehung von erstem und zweitem Nabenteil58 ,54 bezüglich einander und dabei erzeugter Kompression der Dämpfungsfedern72 gedämpft bzw. abgefangen. Auch hier kann bereits ein abgestufter Betrieb dadurch vorgesehen werden, daß zunächst nur einige der Dämpfungsfedern72 wirksam sind und erst bei Erreichen eines bestimmten Relativverdrehwinkels zwischen erstem und zweitem Nabenteil58 ,54 ein weiterer Satz von Dämpfungsfedern72 wirksam wird. In1 ist dies dadurch dargestellt, daß beispielsweise bei der rechts dargestellten Dämpfungsfeder72 die Federfenster68 ,70 der Deckblechabschnitte62 ,60 im wesentlichen die gleiche Umfangserstreckung wie das Federfenster66 im ersten Nabenteil58 aufweist, so daß bereits ab geringsten Verdrehungen zwischen erstem und zweitem Nabenteil58 ,54 die in diesen Federfenstern angeordnete Dämpfungsfeder72 wirksam wird. Dahingegen ist bei der in der1 links unten dargestellten Dämpfungsfeder72 jedes der zugeordneten Federfenster68 ,70 der Deckblechabschnitte62 ,60 mit größerer Umfangserstreckung als das zugeordnete Federfenster66 im ersten Nabenteil58 ausgebildet, so daß erst nach Erreichen eines bestimmten Relativverdrehwinkels zwischen erstem und zweitem Nabenteil58 ,54 diese Dämpfungsfeder72 wirksam wird. Die Auswahl der Anzahl der jeweiligen Dämpfungsfedern und der Umfangserstreckung der jeweiligen Federfenster hängt von den gewünschten Dämpfungscharakteristiken ab. Auch könnte die Anordnung derart sein, daß die jeweiligen Federfenster in den Deckblechabschnitten60 ,62 eine kürzere Umfangserstreckung aufweisen und das zugeordnete Federfenster66 im ersten Nabenteil eine längere Umfangserstreckung aufweist. - Um zu verhindern, daß bei Erreichen bestimmter Relativverdrehwinkel, d. h. bei Einleitung bestimmter Drehmomente, die Dämpfungsfedern der verschiedenen Dämpfungsfedereinrichtungen
22 ,20 beschädigt werden können, sind für diese Dämpfungsfedern Überlastschutzeinrichtungen in Form von Anschlägen vorgesehen. Beispielsweise ist in den1 und2 durch die Bolzen30 , durch welche der erste und der zweite scheibenartige Abschnitt24 ,28 des ersten Dämpferelements12 radial innen miteinander verbunden sind, eine Überlastschutzeinrichtung bzw. ein Anschlag für die erste Dämpfungsfedereinrichtung20 gebildet. Die Bolzen30 durchsetzen sich in Umfangsrichtung erstreckende Durchgangsöffnungen, d. h. Langlöcher,78 in den Deckblechabschnitten62 ,60 des zweiten Nabenteils54 . Ferner durchsetzen die Bolzen30 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende langlochartige Durchgangsöffnung80 im Radialflansch64 des ersten Nabenteils58 . Die Umfangserstreckung der Durchgangsöffnung80 ist dabei kleiner als die Umfangserstreckung der Durchgangsöffnungen78 . Tritt eine vorbestimmte Relativverdrehung zwischen erstem Dämpferelement12 und zweitem Dämpferelement14 bzw. erstem Nabenteil58 auf, so kommen die Bolzen zur Anlage an Umfangsendabschnitten der jeweils zugeordneten Durchgangsöffnungen80 und verhindern dadurch eine weitere Relativverdrehung zwischen dem ersten Dämpferelement12 und dem ersten Nabenteil58 . Der Relativverdrehwinkel, bei welchem ein derartiger Anschlag eine weitere Relativverdrehung behindert, ist vorzugsweise derart gewählt, daß in diesem Zustand die Dämpfungsfedern40 noch nicht vollständig komprimiert, d. h. noch nicht auf Block gesetzt sind. - Die
3 zeigt eine alternative Ausgestaltungsart einer Überlastschutzeinrichtung für die erste Dämpfungsfedereinrichtung20 . Das zweite Nabenteil weist eine Innenumfangsverzahnung82 auf, welche mit Umfangsspiel in eine komplementäre Außenumfangsverzahnung84 an dem sich axial erstreckenden Abschnitt18 eingreift. D. h., zwischen dem zweiten Dämpferteil54 und dem Abschnitt18 , und somit dem ersten Dämpferelement12 , ist durch die ineinandergreifenden Verzahnungen82 ,84 eine Winkelverdrehung mit vorbestimmtem Ausmaß zugelassen. Wird dieses Ausmaß erreicht, so kommen die jeweiligen Verzahnungen82 ,84 zur Anlage aneinander und verhindern eine weitere Relativverdrehung. - Es wird hier darauf hingewiesen, daß eine Überlastschutzeinrichtung auch durch zur Anlage aneinander bringbare Abschnitte der Abstützelemente
42 bzw. des Gleitschuhs44 gebildet sein könnten. Da zumindest die Abstützelemente42 aufgrund der Gleiteigenschaften an der Verschiebefläche34 vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet sind, könnte die Übernahme einer Überlastschutzfunktion durch diese zu einer Beschädigung derselben führen. - Auch der zweiten Dämpfungsfedereinrichtung
22 ist eine Überlastschutzeinrichtung zugeordnet. Diese ist, so wie mit Bezug auf die3 für die erste Dämpfungsfedereinrichtung20 beschrieben, durch eine Innenumfangsverzahnung86 am Radialflansch64 gebildet, welche in eine komplementäre Außenumfangsverzahnung88 am zweiten Dämpferteil54 mit Umfangsspiel eingreift. D. h., bei Erreichen einer bestimmten Relativverdrehung zwischen erstem und zweiten Nabenteil58 ,54 wird eine weitere Verdrehung durch die aneinander zur Anlage gekommenen Verzahnungen86 ,88 verhindert. - Um eine zusätzliche vom Relativdrehzustand unabhängige Dämpfungswirkung vorsehen zu können, ist eine Reibeinrichtung in Form eines Reibrings
90 vorgesehen, welcher durch eine Vorspannfeder, beispielsweise Tellerfeder92 , in axialer Richtung auf das zweite Nabenteil54 zu gedrückt ist. Dabei stützt sich die Tellerfeder92 am radial inneren Endbereich des zweiten scheibenartigen Abschnitts28 des ersten Dämpferelements12 ab. - Ferner ist, wie in
2 und3 erkennbar, durch den ersten scheibenartigen Abschnitt24 , den zylinderartigen Abschnitt26 und den zweiten scheibenartigen Abschnitt28 des ersten Dämpferelements12 eine Schmiermittelkammer94 begrenzt, in welcher ein Schmiermittel, beispielsweise Fett oder dergleichen,96 , angeordnet ist. Bei Umdrehung des Torsionsschwingungsdämpfers um die Drehachse A lagert sich das Schmiermittel96 im radial äußeren Bereich ab. Es ist somit eine Schmierfunktion für die Verschiebebewegung der Abstützelemente42 entlang der Verschiebebahn34 vorgesehen. Dies verhindert, daß aufgrund der relativ starken Flächenpressung zwischen diesen Komponenten insbesondere im Bereich großer Lasten ein Festfressen der Abstützelemente42 erzeugt wird. Es ist selbstverständlich, daß das Schmiermittel96 und die jeweils aneinander abgleitenden Flächen, d. h. Verschiebefläche34 und Verschiebeflächenabschnitte46 , hinsichtlich ihrer Reibeigenschaften derart aufeinander abzustimmen sind, daß gleichwohl die gewünschte vom Relativverdrehwinkel abhängige Reibungsdämpfungskraft erzeugt wird. Zusätzlich sieht das Schmiermittel96 , in welches die Dämpfungsfedern40 der ersten Dämpfungsfedereinrichtung20 zumindest teilweise eintauchen, eine Dämpfungsfunktion vor, da die Dämpfungsfedern40 sich bei Verformung in einem Fluid mit hoher Viskosität bewegen müssen. Durch das Vorsehen des Schmiermittels96 , welches also auch eine Dämpfungsfunktion erzeugt, und die in den1 bis3 dargestellte Ausgestaltung der Dämpfungsfederanordnungen38 mit zwei in Serie geschalteten Dämpfungsfedern40 läßt sich eine Dämpfungscharakteristik erhalten, die vor allem auf das Verhindern des Auftretens von Resonanzschwingungen im Antriebsstrang ausgerichtet ist, die gleichwohl jedoch auch in anderen Schwingungsfrequenzbereichen eine hervorragende Schwingungsdämpfungliefert. Insbesondere die geschwindigkeitsproportionale Dämpfung durch das Vorsehen des Schmiermittels96 senkt die Belastung bei Lastwechseln, d. h. bei plötzlicher Umkehr der Drehmomenteinleitrichtung. - Es sei noch erwähnt, daß die Schmiermittelkammer
94 nach radial innen durch das Lager16 einerseits und durch den Reibring90 und die Tellerfeder92 andererseits abgedichtet ist und durch eine verschließbare Öffnung98 befüllt werden kann. - Ferner kann die Schmiermittelkammer
94 derart mit Schmiermittel gefüllt werden, daß das Schmiermittel nach radial innen bis zum Bereich der zweiten Dämpfungsfedereinrichtung22 reicht. Es kann somit auch die zweite Dämpfungsfedereinrichtung22 geschmiert werden und bei dieser zweiten Dämpfungsfedereinrichtung22 eine zusätzliche Dämpfungsfunktion durch Bewegung der verschiedenen Komponenten in einem viskosen Fluid eingeführt werden. - Die
4 zeigt eine alternative Ausgestaltungsart des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers. Komponenten des in4 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers, welche vorangehend mit Bezug auf die1 bis3 beschriebenen Komponenten hinsichtlich ihrer Ausgestaltung bzw. Funktion entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "a" bezeichnet. Im Folgenden wird hinsichtlich der4 im wesentlichen auf die Unterschiede dieser Ausgestaltungsform zu der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsform eingegangen. - Das erste Dämpferelement
12a umfaßt wiederum einen ersten scheibenartigen, sich näherungsweise radial erstreckenden Abschnitt bzw. einen Deckblechabschnitt24a , welcher radial außen mit dem zylinderartigen Abschnitt26 verbunden, beispielsweise einteilig ausgebildet ist. An der axial entgegengesetzten Seite des zylinderartigen Abschnitts26 ist jedoch kein zweiter Deckblechabschnitt oder scheibenartiger Abschnitt vorgesehen. Vielmehr liegt den jeweiligen Abstützelementen42a bzw. Dämpfungsfeder anordnungen38a mit ihren Dämpfungsfedern40a unmittelbar und mit einem vorbestimmten Abstand D das Masseteil52a des zweiten Dämpferelements14a gegenüber. Das Masseteil52a ist durch mehrere Bolzen56a mit einem hier einteilig ausgebildeten Nabenteil100a drehfest verbunden, welches in seinem radial äußeren Bereich wiederum die Rampenflächenbereiche74a aufweisen kann. Es sei darauf verwiesen, daß die Rampenflächenbereiche74a mit dem Nabenteil100a einteilig ausgebildet sein können oder separate Elemente oder einen separaten Ringabschnitt umfassen können, der oder die mit dem Nabenteil100a dann drehfest verbunden sind. Dies trifft auch für die vorangehend beschriebenen und alle nachfolgenden Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers zu. Das Nabenteil100a ist ferner durch ein Axiallager117a am ersten Dämpferelement12a drehbar gelagert. - Wie in
4 erkennbar, ist mit dem Masseteil52a in an sich bekannter Weise eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung102a verbunden. Die Kupplung weist ein Gehäuse104a auf, das mit dem Masseteil52 durch mehrere Bolzen radial außen drehfest verbunden ist. An dem Gehäuse104a stützt sich in bekannter Weise ein Kraftspeicher, beispielsweise in Form einer Membranfeder106a , ab und preßt im eingerückten Zustand eine Anpreßplatte108a in Richtung auf das Masseteil52a zu. In diesem Zustand wird zwischen der Anpreßplatte108a und dem Masseteil52a eine Kupplungsscheibe110a mit ihren Reibbelägen112a zur Drehmomentübertragung geklemmt. Die Kupplungsscheibe110a weist wiederum zwei Scheiben oder Deckblechteile114a ,116a auf. Die Reibbeläge112a sind mit dem Scheibenteil114a verbunden. Die beiden Scheibenteile114a ,116a sind durch nicht dargestellte Bolzen oder dergleichen miteinander fest verbunden. Zwischen den beiden Scheibenteilen114a ,116a ist ein mit einer Getriebeeingangswelle118a drehfest verbundener Nabenringabschnitt120a angeordnet. Dieser ist mit den Scheibenteilen114a ,116a über eine Dämpfungsfedereinrichtung122a mit mehreren Dämpfungsfedern124a zur Drehmomentübertragung gekoppelt. Die Dämpfungsfedereinrichtung122a weist einen an sich bekannten Aufbau auf, insbesondere kann sie den gleichen Aufbau aufweisen, wie die in den1 bis3 dargestellte zweite Dämpfungsfedereinrichtung22 . D. h. bei der Ausgestaltungsform gemäß4 kann die Dämpfungsfedereinrichtung122a die Funktion eines Leerlaufdämpfers übernehmen und ist im eingerückten Zustand der Kupplung102a wiederum in Reihe zur ersten Dämpfungsfedereinrichtung20a geschaltet. Es ist hier also die Leerlaufdämpfungsfunktion aus dem Bereich des zweiten Dämpferelements14a heraus in den Bereich der Kupplungsscheibe110a verlagert. Dies ermöglicht beispielsweise eine in der4 nicht gezeigte einteilige Ausgestaltung des gesamten zweiten Dämpferteils14 beispielsweise aus einem Gußteil. Aufgrund der Reduzierung der Teileanzahl kann damit auch eine Kostenreduzierung erreicht werden. - Es sei hier erwähnt, daß durch die Serienschaltung mehrerer Dämpfungsfedereinrichtungen ebenso wie bei der Ausgestaltungsform der
1 eine Absenkung des c-Wertes erreicht werden kann und somit eine bessere Schwingungsentkopplung erzeugt werden kann. Der jeweilige Lastbereich, in welchem die verschiedenen Dämpfungsfedereinrichtungen wirksam sind, kann auf die gewünschten Schwingungsdämpfungscharakteristiken abgestimmt werden. So ist es auch möglich, daß die Dämpfungsfedereinrichtung122a ebenso wie auch die zweite Dämpfungsfedereinrichtung22 der1 einen Hochlastdämpfer bildet, welcher erst wirksam wird, wenn das Dämpfungsvermögen der ersten Dämpfungsfedereinrichtung20a bereits ausgeschöpft ist. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß die verschiedenen Dämpfungsfedereinrichtungen derart ausgebildet sein können, daß ihre jeweiligen Wirkungsbereiche sich überlappen oder unmittelbar aneinander anschließen. - Ferner können auch in der Kupplungsscheibe
110a mehrere Dämpfungsfedereinrichtungen, beispielsweise eine Last- und eine Leerlaufdämpfungseinrichtung in Serie geschaltet angeordnet sein. Auch ist der Einbau einer starren, nicht dämpfenden Kupplungsscheibe möglich. - Der in
4 gezeigte Torsionsschwingungsdämpfer10a ist von dem trocken laufenden Typ. D. h., der Bereich, in dem die Abstützelemente42a und die erste Dämpfungsfedereinrichtung20a angeordnet sind, ist an einer axialen Seite, nämlich zum Masseteil52a hin, offen. Um die im Kupplungsbetrieb der Kupplung102a insbesondere im Bereich des Masseteils52a aufgenommene Wärme nach außen abführen zu können, ist ein Luftspalt126a vorgesehen. Da jedoch kein zweiter scheibenartiger Abschnitt am ersten Dämpferelement12a vorgesehen ist, ist am zylinderartigen Abschnitt26a ein in Umfangsrichtung umlaufender Führungsvorsprung128a ausgebildet, welcher in komplementäre Führungsausnehmungen130a der Abstützelemente42a eingreift. Es ist somit eine Axialsicherung für die Abstützelemente42a gebildet. Dies verhindert, daß diese im Betrieb sich axial verschieben und zur Anlage am Masseteil52a kommen. Da, wie bereits erwähnt, die Abstützelemente42a vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt sind, könnte eine Berührung mit dem im Kupplungsbetrieb erhitzten Masseteil52a zu einer Beschädigung der Abstützelemente42 führen. Es sei hier erwähnt, daß der Führungsvorsprung128a sich nicht vollständig in Umfangsrichtung erstrecken muß, sondern insbesondere lediglich in den Bereichen vorgesehen sein muß, in welchen die Abstützelemente42a sich verschieben. - Die in
4 dargestellte Ausgestaltungsform ist aufgrund des Weglassens einer Komponente am ersten Dämpferelement12a , nämlich dem zweiten scheibenartigen Abschnitt, und der damit entfallenden Herstellungsschritte einfacher und kostengünstiger aufzubauen. Die damit auch wegfallende Dämpfungswirkung eines Schmiermittels oder dergleichen kann durch das Vorsehen der Dämpfungsfedereinrichtung122a in der Kupplungsscheibe kompensiert werden. - Zur weiteren Einstellung des Schwingungsdämpfungsverhaltens ist es bei der Ausgestaltungsform in
4 auch möglich, das Nabenelement100a des zweiten Dämpferelements14a so auszubilden, wie es bei der Ausgestal tungsform gemäß1 der Fall war, d. h. auch in diesem Bereich eine Dämpfungsfedereinrichtung vorzusehen. - Die
5 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers. Komponenten, welche in1 bis3 gezeigten Komponenten entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügen des Anhangs "c" beschrieben. - Der Torsionsschwingungsdämpfer der
5 unterscheidet sich insbesondere im Aufbau des ersten Dämpferelements12c . Dieses weist nämlich im Bereich des zylinderartigen Abschnitts26c einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden und vorzugsweise geschlossenen Ring130c auf. Der Ring130c liegt unter Vorspannung an einer Innenumfangsfläche128c des zylinderartigen Abschnitts26c an. Diese Vorspannung kann einerseits durch die Größenbemessung des Rings130c und andererseits durch die Krafteinwirkung der jeweiligen Dämpfungsfederanordnungen38c auf Radialeinprägungen132c des Rings130c erzeugt werden. Die Einprägungen132c bilden die Abstützteile36c für die Abstützelemente46c . D. h. durch die Krafteinwirkung der einzelnen Dämpfungsfedern40c näherungsweise in Umfangsrichtung werden die rampenartig ausgebildeten Radialeinprägungen142c nach radial außen und somit gegen die Innenumfangsfläche128c des zylinderartigen Abschnitts26c gedrückt. Die Verschiebefläche34c für die Abstützelemente46c ist die Innenumfangsfläche des Rings130c . Durch das Vorsehen des Rings130c , welcher bezüglich des zylinderartigen Abschnitts26c in Umfangsrichtung verschiebbar ist, ist eine Rutschkupplungsanordnung gebildet, die durch die bereits erwähnte Vorspannwirkung und die bestimmte Oberflächenkonfiguration des Rings130c einerseits und des zylinderartigen Abschnitts126c andererseits ein bestimmtes Rutschmoment aufweist; das Rutschmoment entspricht einem über diese Rutschkupplungsanordnung hinweg ohne Schlupf ihrer einzelnen Komponenten maximal übertragbaren Drehmoment. Wird dieses maximal übertragbare Drehmoment überschritten, was beispielsweise bei Auftreten von Drehmomentspitzen durch eine plötzliche Schubumkehr der Fall sein kann, so wird die Rutschkupplungsanordnung in einen Schlupfzustand gebracht, d. h. der Ring130c verschiebt sich zusammen mit allen in Kraftflußrichtung folgenden Komponenten bezüglich des zylinderartigen Abschnitts26c . Der damit verbundene Übergang in einen Gleitreibungszustand führt zu einer Verringerung des Rutschmoments, so daß auftretende Drehmomentspitzen effektiv abgefangen werden können. Sinkt das zu übertragende Drehmoment wieder ab, wird der Rutschzustand wieder aufgehoben, und der dann wieder bestehende Haftreibungszustand zwischen dem Ring130c und dem zylinderartigen Abschnitt26c gestattet eine normale Drehmomentübertragung. - Neben dem bereits angesprochenen Vorteil der Drehmomentspitzendämpfung weist die Ausgestaltungsform gemäß
5 den Vorteil auf, daß nicht einzelne Abstützteile, wie dies in der Ausgestaltungsform gemäß den1 bis3 der Fall ist, mit anderen Komponenten verbunden werden müssen. Es wird hier jedoch darauf hingewiesen, daß auch bei den Ausgestaltungsformen gemäß den1 bis4 und den nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungsformen die einzelnen Abstützteile beispielsweise durch Axialeinprägungen oder Radialeinprägungen am ersten Dämpferelement gebildet sein können. - Die
6 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers. Komponenten, welche den mit Bezug auf die1 bis3 beschriebenen Komponenten hinsichtlich ihrer Ausgestaltung oder Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "d" bezeichnet. Im folgenden wird auf die wesentlichen Unterschiede zur Ausgestaltungsform gemäß den1 bis3 eingegangen. - Die Ausgestaltungsform gemäß
6 umfaßt wiederum die erste Dämpfungsfedereinrichtung20d , welche zwischen dem ersten und dem zweiten Dämpferelement12d ,14d wirkt. Die Dämpfungsfedereinrichtung20d weist mehrere Dämpfungsfedern40d auf, die sich über in der Figur nicht dargestellte Abstützelemente an den Abstützteilen36d in Umfangsrichtung abstützen. An einem Nabenelement50d sind radial außen wiederum die Rampenflächenbereiche74d zur Mitnahme der Abstützelemente in Umfangsrichtung ausgebildet. Das Nabenelement50d ist, wie in6 dargestellt, im wesentlichen aus zwei Nabenscheibenelementen140d ,142d aufgebaut, die radial innen durch die Bolzen56d am Masseteil52d festgelegt sind. Im Bereich der Verbindung der Nabenscheibenelemente140d ,142d mit dem Masseteil52d sind diese Komponenten des zweiten Dämpferelements14d bildenden Bauteile über ein erstes, im wesentlichen axial wirkendes Lager144d und ein zweites sowohl radial als auch axial wirkendes Lager146d drehbar am ersten Dämpferelement12d bzw. dem Abschnitt18d gelagert. Das erste und das zweite Lager144d ,146d sind im wesentlichen durch Gleitlagerringe gebildet. Der Gleitlagerring, welcher das erste Lager144d bildet, weist mehrere axiale Öffnungen148d auf, in welche Köpfe der Bolzen56d eingreifen können und somit dieses erste Lager144d in Umfangsrichtung mitnehmen. Ferner weist das erste Lager144d eine Vertiefung150d auf, durch welche das Schmiermittel96d über die Öffnung98d in die Schmiermittelkammer94d eingeleitet werden kann. Das zweite Lager146d ist im Querschnitt im wesentlichen L-förmig ausgebildet und ist durch einen Kraftspeicher, z. B. eine Tellerfeder152d , in Richtung auf das erste Lager144d vorgespannt und hält somit das zweite Dämpferelement14d in axialer Richtung. - Wie man in
6 erkennt, sind die beiden Nabenscheibenelemente140d ,142d aus einzelnen Blechteilen gebildet, welche beispielsweise in einem Tiefziehverfahren geformt werden können. Aufgrund der symmetrischen Ausgestaltung ist lediglich die Formung eines einzigen Typs von Nabenscheibenelement erforderlich, das dann sowohl für das Nabenscheibenelement140d als auch das Nabenscheibenelement142d verwendet werden kann. Dies bringt gegenüber einer Ausgestaltung des Nabenscheiben elements50d aus Gußmaterial aufgrund des Entfalls aufwendiger spanender Bearbeitungsschritte beispielsweise an dem Bereich, an dem die Rampenflächenbereiche74d gebildet sind, erhebliche Kostenvorteile. Es wird darauf hingewiesen, daß beispielsweise auch das erste Dämpferelement12d aus Tiefzieh-Blechteilen ausgebildet sein kann. So kann beispielsweise der erste scheibenartige Abschnitt24d mit dem zylinderartigen Abschnitt26d integral in einem Tiefziehvorgang als Blechteil gebildet werden. Alternativ ist es auch möglich, diese beiden Abschnitte getrennt voneinander herzustellen und nachfolgend durch Verschweißen, Festnieten, Festschrauben oder dergleichen zu verbinden. Auch ist die Ausgestaltung von einem dieser Teile als Gußteil und dem anderen dieser Teile als Blechteil möglich. - Die Abdichtung der Schmiermittelkammer
94d ist an einer axialen Seite, nämlich der in6 linken Seite, durch das Lager144d gebildet. An der anderen axialen Seite, nämlich der in6 rechten Seite, ist die Abdichtung durch eine am Nabenscheibenelement142d anliegende Dichtungsscheibe154d vorgesehen, die unter Vorspannung eines sich radial außen am zweiten scheibenartigen Abschnitt28d abstützenden Reibrings156d steht. Die Dichtungsscheibe154d und der Reibring156d sind in ihrem Anlagebereich drehfest miteinander verbunden, so daß durch das Nabenscheibenelement50d und die sich mit diesem drehende Dichtungsscheibe154d der Reibring156d zur Drehung mitgenommen wird und dabei am zweiten scheibenartigen Abschnitt28d reibt. In gleicher Weise ist es möglich, daß eine Reibkraft durch Relativverdrehung zwischen Nabenscheibenelement50d und Dichtungsscheibe154d erzeugt wird. Diese Reibung kann wieder unabhängig vom Relativdrehwinkel einen Beitrag zur Schwingungsdämpfung liefern. - Man erkennt in
6 ferner, daß im Masseteil52d Lüftungsöffnungen160d ausgebildet sind, die zu dem Spalt126d zwischen dem ersten Dämpferelement12d und dem zweiten Dämpferelement14d führen und somit für eine rasche Abfuhr von im Torsionsschwingungsdämpfer10d aufgenommener Wärme führt. - Es wird hier noch einmal darauf hingewiesen, daß das Ausbilden der Schmiermittelkammer
94d mit dem darin angeordneten Schmiermittel96d den Vorteil einer geschwindigkeitsproportionalen Dämpfung, also auch des Schmierens in dem Bereich aufweist, in dem Gleitbewegungen auftreten. Dies führt insbesondere bei Motoren mit kleiner Zylinderzahl, beispielsweise 3- und 4-Zylindermotoren, zu einer deutlich besseren Dämpfung im Bereich der Resonanzfrequenz, die deutlich oberhalb der Zündfrequenz des Motors liegen kann. Es ist daher möglich, auf eine weitere Dämpfungsfedereinheit, beispielsweise im Bereich des Nabenscheibenelements50d zu verzichten. - Die
7 zeigt eine Weiterbildung des Torsionsschwingungsdämpfers der6 , insbesondere im Bereich der Lagerung der beiden Dämpferelemente aneinander. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "e" bezeichnet. Im folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zur Ausgestaltungsform gemäß6 eingegangen. - Bei der Ausgestaltung gemäß
7 ist das erste Lager144e nach radial außen verlagert und stützt sich dort an einer Umfangsschulter160e ab. Im radial inneren Bereich, d. h. dem Bereich, in dem die Bolzen56e liegen, ist ein Reibring162e angeordnet, der unter Vorspannung einer Feder, beispielsweise Tellerfeder164e , steht und gegen das erste scheibenartige Element24e gepreßt ist, so daß im Kontaktbereich des Reibrings162e mit dem scheibenartigen Element24e eine Reibungsbremskraft erzeugt werden kann. Die Köpfe166e der Bolzen56e greifen in für diese Köpfe vorgesehene Ausnehmungen168e des Reibrings162e ein. Die Ausnehmungen168e weisen eine vorbestimmte Umfangserstreckung auf, so daß die Köpfe166e in einem bestimmten Umfangsbereich sich in den Ausnehmungen168e frei bewegen können, ohne zur Anlage an Endflächen dieser Ausnehmungen zu kommen. Wird jedoch zwischen dem ersten Dämpferelement12e und dem zweiten Dämpferelement14e eine übermäßig starke Relativverdrehung erzeugt, was z. B. bei Auftreten von Drehmomentspitzen der Fall sein kann, so kommen die Köpfe166e zur Anlage an die Ausnehmungen168e in Umfangsrichtung begrenzenden Flächen und nehmen den Reibring162e in Umfangsrichtung mit. Dabei wird, wie bereits angesprochen, eine Reibungsdämpfungskraft erzeugt, die somit zur Dämpfung von Drehmomentspitzen beiträgt. Der in7 dargestellte Torsionsschwingungsdämpfer10e weist somit eine verschleppt wirkende Reibeinrichtung auf, die bei kleineren Verdrehwinkeln nicht wirksam ist, die jedoch bei Erreichen eines bestimmten Schwellen-Verdrehwinkels wirksam wird und durch Erzeugung einer Reibungskraft zum Abfangen von Drehmomentspitzen beiträgt. - Die
8 zeigt eine Weiterbildung der in6 bzw.7 dargestellten Ausgestaltungsform. Komponenten welche vorangehend beschriebenen Komponenten in ihrer Ausgestaltung bzw. Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "f" bezeichnet. - Beispielsweise bei Einsatz des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers
10f als Zweimassenschwungrad für eine Kraftfahrzeugs-Reibungskupplung ist das erste Dämpferelement12f drehfest mit einer Kurbelwelle verbunden und das zweite Dämpferelement14f ist über eine am Masseteil52f angebrachte Kraftfahrzeug-Reibungskupplung im eingerückten Zustand starr und drehfest mit einer Getriebeeingangswelle verbunden. Besteht zwischen der Kurbelwelle und der Getriebeeingangswelle ein geringfügiger Versatz oder eine geringfügige Schrägstellung, oder werden im Betrieb der Brennkraftmaschine durch eine Verformung der Kurbelwelle durch die einzelnen Angriffspunkte der Pleuelstangen Taumelbewegungen der Kurbelwelle erzeugt, so kann dies auch zu einer Taumelbewegung des ersten und/oder zweiten Dämpferelements12f ,14f führen, oder kann zu einem Radialversatz dieser beiden Komponenten bezüglich einander führen. Dies führt zu einer überstarken Belastung der Lageranordnung dieser beiden Komponenten, die aufgrund der nur in begrenztem Drehwinkel auftretenden Relativverdrehung zwischen diesen beiden Komponenten häufig nur ungenügend geschmiert werden kann. Es ist daher bei der Ausgestaltungsform gemäß8 durch die beiden Lager144f und146f die Möglichkeit geschaffen, daß das erste Dämpferelement12f und das zweite Dämpferelement14f bezüglich einander eine Taumelbewegung durchführen können. Zu diesem Zweck sind die beiden Lager jeweils aus elastisch verformbaren Lagerringen gebildet, die, wie in8 erkennbar, einen im wesentlichen V-artigen Querschnitt aufweisen. Tritt eine Verkippbewegung der beiden Dämpferelemente12f ,14f bezüglich einander auf, führt dies zu einer elastischen Verformung der beiden Lager144f ,146f , d. h. der Lagerringe derselben, so daß eine übermäßige Beanspruchung im Lagerbereich vermieden werden kann. Auch die Vorspannfeder152f ist entsprechend weich ausgebildet, um einer derartigen Taumelbewegung unter Beibehaltung ihrer Vorspannwirkung folgen zu können. - Um die Taumelfähigkeit weiter zu unterstützen, ist das Masseteil
52f , durch welches das zweite Dämpferelement14f am Lager146f abgestützt ist, an seiner Lagerungsfläche170f konvex ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung kann bei Auftreten einer Taumelbewegung auch im Lagerungsbereich des Masseteils52f am Lager146f eine Abrollbewegung auftreten, die zu einer weiteren Entlastung des Lagers führt. In gleicher Weise sind die Nabenscheibenelemente140f ,142f in ihren die Rampenflächenbereiche74f bildenden radial äußeren Bereichen mit bei Betrachtung im Längsschnitt konvexen Flächenbereichen172f ,174f ausgebildet, so daß auch hier bei Relativverkippung von erstem und zweitem Dämpferelement12f ,14f eine Abrollbewegung an den jeweiligen Abstützelementen42f auftreten kann. - Die
9 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltungsart des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers. Komponenten, welche vor angehend bereits beschriebenen Komponenten entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügen des Anhangs "g" bezeichnet. Im folgenden wird auf die wesentlichen konstruktiven Unterschiede dieser Ausgestaltungsform eingegangen. - Bei der Ausgestaltungsform gemäß
9 umfaßt das Nabenscheibenelement50g wiederum ein erstes radial außen angeordnetes Nabenscheibenteil58g sowie ein zweites radial innen angeordnetes und mit dem Masseteil52g durch Bolzen56g verbundenes zweites Nabenscheibenteil54g . Zwischen dem ersten und dem zweiten Nabenscheibenteil58g und54g wirkt eine Rutschkupplungsanordnung180g . Die Rutschkupplungsanordnung180g umfaßt zwei an beiden axialen Seiten des Radialflansches64g des ersten Nabenscheibenteils58g liegende Rutschkupplungsreibringe182g . Diese Rutschkupplungsreibringe182g stehen unter axialer Vorspannung jeweiliger Kraftspeicher, beispielsweise Tellerfedern184g , die sich an jeweiligen Radialvorsprüngen am zweiten Nabenscheibenteil54g bzw. an einem mit dem Nabenteil54g im wesentlichen fest verbundenen Zwischenringteil186g abstützen und somit die Rutschkupplungsreibringe182g gegen den Radialflansch64g pressen. Die Tellerfedern184g können am Nabenscheibenteil54g oder am Zwischenringteil186g entweder reibend angreifen oder mit diesem drehfest verbunden sein. Die Rutschkupplungsanordnung180g weist, wie bereits vorangehend mit Bezug auf die5 beschrieben, eine Dämpfungswirkung zum Abfangen von Drehmomentspitzen auf. D. h., werden übermäßig große Drehmomente in den Torsionsschwingungsdämpfer eingeleitet, welche zur Beschädigung von Komponenten desselben oder eines Antriebssystems führen können, wird durch die Einstellung des Rutschmoments der Rutschkupplungsanordnung180g ein Schlupf zwischen dem ersten Dämpferelement12g zusammen mit dem ersten Nabenscheibenteil58g bezüglich des zweiten Nabenscheibenteils54g zusammen mit dem Masseteil52g ermöglicht. Aufgrund dieses möglichen Schlupfs werden Drehmomentspitzen über den Torsionsschwingungsdämpfer10g hinweg nicht übertragen. - In
9 ist erkennbar, daß die Schmiermittelkammer94g auf der in der Figur rechten Seite wiederum durch einen Dichtungsring154g , der unter Vorspannung einer Tellerfeder als Kraftspeicher156g steht, abgedichtet ist. Der Dichtungsring154g liegt dabei am Zwischenringteil186g an. Man erkennt in9 ferner, daß eine zwischen dem zweiten Nabenscheibenteil54g und dem ersten Dämpferelement12g wirkende Reibeinrichtung188g mit Reibring und Vorspannfeder ausgebildet ist. Durch diese Reibeinrichtung188g wird wiederum eine vom Drehwinkel unabhängige Reibungskraft erzeugt, die zur Dämpfung von Torsionsschwingungen beiträgt. - Die Rutschkupplungsanordnung
184g muß nicht notwendigerweise den in9 dargestellten symmetrischen Aufbau haben. Es ist beispielsweise denkbar, einen der Reibringe wegzulassen und die Vorspannung durch ihren anderen Reibring alleine vorzusehen. Auch ist eine Ausführung mit mehreren parallel geschalteten Reibflächen nach Art einer Lamellenkupplung möglich, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer beispielsweise für einen Einsatz bei großen Lasten vorgesehen ist. - Die
10 bis15 zeigen verschiedenartige Ausgestaltungsmöglichkeiten für die Dämpfungsfederanordnungen, welche in der die Lastdämpferfunktion übernehmenden ersten Dämpfungsfedereinrichtung verwendet werden können. - So zeigt die
10 in ihrer linken Seite im wesentlichen noch einmal den bereits in der1 erkennbaren Aufbau der Dämpfungsfederanordnung38 mit zwei Dämpfungsfedern40 . Diese stützen sich über die Abstützelemente42 in ihren in Umfangsrichtung liegenden Endbereichen jeweils an den Abstützteilen36 des ersten Dämpferelements12 ab. Wie in11 erkennbar, weisen die Abstützelemente42 einen zur Anlage an den jeweiligen Abstützteilen36 mit im wesentlichen kreisrunder Anlagefläche190 ausgebildeten Körper192 auf, von welchem sich zwei Federelemente194 ,196 weg erstrecken. Zwischen diesen ist eine Aussparung mit im wesentlichen kreisrundem Querschnitt zur Aufnahme und Führung der Enden der Dämpfungsfedern40 ausgebildet. An der Feder194 ist der Verschiebeflächenabschnitt46 zum Verschieben an der Verschiebefläche34 ausgebildet, und an der Feder196 ist der Mitnahmeflächenbereich76 ausgebildet, an welchem die jeweiligen Rampenflächenbereiche74 des zweiten Dämpferelements14 zur Anlage kommen können. Es ist selbstverständlich, daß sowohl der Verschiebeflächenabschnitt als auch der Mitnahmeflächenbereich76 sich bis in den Bereich des Körpers192 erstrecken können. Das Abstützelement42 ist aufgrund der Gleiteigenschaften und der kostengünstigen Herstellbarkeit vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. - Wie in
10 ferner erkennbar, ist zwischen den einander zugewandten Enden der Dämpfungsfedern40 wiederum der Gleitschuh44 angeordnet, welcher aufgrund der geradlinigen Ausbildung der Dämpfungsfedern40 als Schraubendruckfedern bei Kompression der Dämpfungsfederanordnung38 eine Kraftumlenkung näherungsweise in Umfangsrichtung vorsieht. - Die rechte Hälfte der
10 zeigt eine alternative Ausgestaltungsart einer Dämpfungsfederanordnung, insbesondere eine alternative Ausgestaltungsart im Bereich des Gleitschuhs. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "h" bezeichnet. - Bei der in
10 rechten Hälfte und in12 dargestellten Ausgestaltungsform ist der Gleitschuh44 der linken Hälfte durch ein Zwischenelement44h ersetzt, das nichtreibend in Umfangsrichtung geführt ist. Dazu ist, wie in12 erkennbar, im Übergangsbereich zwischen dem zylinderartigen Abschnitt26h und dem zweiten scheibenartigen Abschnitt28h ein Ringraum200h ausgebildet, in dem ein Tragring202h sowohl nach radial außen als auch nach radial innen mit Bewegungsspiel aufgenommen ist. An dem Tragring202h sind die jeweiligen Zwischenelemente44h für die verschiedenen Dämpfungsfederanordnungen38h durch Bolzen204h festgelegt. Die Zwischenelemente44h sind im wesentlichen mit S- oder Z-förmiger Konfiguration ausgebildet und erstrecken sich vom Ringraum200h in den Bereich, in dem die Dämpfungsfedern40h liegen. Da im allgemeinen mehrere Dämpfungsfederanordnungen38h mit gleichem Umfangsabstand zueinander vorgesehen sind, d. h. vorzugsweise sind mindestens drei Dämpfungsfederanordnungen mit einem Umfangsabstand von jeweils 120° vorgesehen, sehen die mit dem Tragring202h fest verbundenen Zwischenelemente44h eine selbstzentrierende Funktion dieser aus Tragring202h und Zwischenelementen44h gebildeten Baugruppe dar. Dies liegt insbesondere daran, daß die einzelnen Dämpfungsfedern40h im Torsionsdämpfer näherungsweise tangential zu einem die Drehachse A umgebenden Kreis angeordnet sind und daher mit ihren Endbereichen eine nach radial außen gerichtete Kraftkomponente erzeugen, die auch auf die einzelnen Zwischenelemente44h übertragen wird. Aufgrund der symmetrischen Ausgestaltung kompensieren sich diese nach radial außen gerichteten Kräfte gegenseitig, so daß der Zwischenring202h ohne Anlage an irgendwelchen Baugruppen im Ringraum200h getragen bzw. verdrehbar geführt ist. Eine derartige Ausgestaltungsart ist insbesondere bei trockenlaufenden Torsionsschwingungsdämpfern vorteilhaft, da zumindest im Bereich der Zwischenelemente44h das Auftreten von Reibung verhindert werden kann. - Wie in
12 erkennbar, sind der zylinderartige Abschnitt26h und der zweite scheibenartige Abschnitt28h durch eine Verschweißung miteinander verbunden, gleichwohl ist hier auch eine Vernietung, ein Verschrauben oder dergleichen möglich. Die Zwischenelemente44h und der Tragring202h sind aus Kostengründen vorzugsweise aus Blechteilen aufgebaut. Es ist auch eine Ausgestaltung aus Kunststoff denkbar. - Die
13 und14 zeigen eine alternative Ausgestaltungsart des Tragrings mit den Zwischenelementen. Komponenten, welche vorangehend be schriebenen Komponenten entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung des Anhangs "i" bezeichnet. - Bei dieser Ausgestaltungsart ist der Tragring
202i mit den Zwischenelementen44i einteilig ausgebildet und liegt radial etwa in dem Bereich, in dem auch die Zwischenelemente liegen. Diese Ausgestaltungsform weist einen sehr kompakten Aufbau auf; beispielsweise kann der Tragring202i mit den Zwischenelementen44i aus Kunststoff in einem Gußverfahren hergestellt werden. In gleicher Weise ist hier eine Ausgestaltung aus Metall möglich. - Bei dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer ist grundsätzlich auch eine Ausgestaltung möglich, bei welcher die jeweiligen Dämpfungsfederanordnungen lediglich eine einzige Dämpfungsfeder umfassen. Eine derartige Ausgestaltung ist in
15 linke Hälfte, oben gezeigt. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "k" bezeichnet. Bei dieser Ausgestaltungsart weist die Dämpfungsfeder40k der Dämpfungsfederanordnung38k in ihrem links außen schematisch dargestellten entspannten Zustand eine im wesentlichen geradlinige Konfiguration einer Schraubendruckfeder auf. Diese wird jedoch dann derart in den Torsionsschwingungsdämpfer10k eingebaut, daß sie, wie ebenfalls in15 linke Hälfte erkennbar, leicht vorgekrümmt ist. Dies wird dadurch erreicht, daß jeweilige Anlageflächen210k der Abstützelemente42k bzw.212k eines Zwischenelements44k bezüglich der geradlinigen Ausgestaltung der Dämpfungsfeder44k im lastfreien Zustand jeweilige Neigungswinkel α bzw. β aufweisen. Es wird hierdrauf verwiesen, daß diese geneigte Ausgestaltung der Anlageflächen sowohl bei der vorangehend angesprochenen Ausgestaltung einer Dämpfungsfederanordnung38k mit einer einzigen Dämpfungsfeder40k als auch bei einer Ausgestaltung mit mehreren Dämpfungsfedern und zusätzlichem Vorsehen von Zwischenelementen44k möglich ist. - Diese geneigte Anordnung der Anlageflächen
210k bzw.212k führt dazu, daß zunächst im lastfreien Zustand die Dämpfungsfedern40k radial innen stärker vorgespannt sind als radial außen. Mit zunehmender Kompression wird jedoch auch der radial äußere Bereich stärker zusammengedrückt, so daß im maximal komprimierten Zustand die Dämpfungsfedern40k in dem in15 , linke Hälfte, oben, gezeigten gleichmäßig komprimierten Zustand sind. Es ist somit eine sich progressiv verändernde Federcharakteristik in den einzelnen Dämpfungsfederanordnungen38k vorgesehen, durch welche der für die einzelnen Federn40k maximal mögliche Verformungsweg ausgenutzt wird. Die Winkel α und β müssen nicht notwendigerweise gleich sein. Ferner ist, wie in15 , links, erkennbar, eine abgestufte Ausgestaltung zumindest einer der Anlageflächen210k bzw.212k möglich, so daß der radial innere Bereich der Dämpfungsfedern40k im lastfreien Zustand zusätzlich stärker vorgespannt wird als der radial äußere Bereich. Die Abstufung kann derart gewählt sein, daß im lastfreien Zustand der radial äußere Bereich der Federn40k im wesentlichen noch nicht vorgespannt ist, und erst bei zunehmender Relativverdrehung durch Anlage an dem radial äußeren, in Umfangsrichtung zurückversetzten Bereich zur Dämpfung beiträgt. Es wird darauf hingewiesen, daß anstelle der abgestuften Ausgestaltung auch eine entsprechend schräg gestellte, im wesentlichen geradlinig verlaufende Fläche vorgesehen werden kann. - Die
15 , rechte Hälfte, zeigt eine weitere alternative Ausgestaltungsform einer Dämpfungsfederanordnung. Komponenten die vorangehend beschriebenen Komponenten in ihrer Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs I bezeichnet. - Bei der Ausgestaltungsform gemäß
15 , rechte Hälfte, weisen die Abstützelemente42l keine Federzungen oder dergleichen auf, sondern bilden im wesentlichen gerade Anlageflächen für die Dämpfungsfedern40l . Die Dämpfungsfederanordnungen38l umfassen jeweils lediglich eine einzige Dämpfungsfeder, die in ihrem lastfreien Zustand vorzugsweise vorgekrümmt ist. Die Dämpfungsfeder40l stützt sich wiederum an in Umfangsrichtung entgegengesetzten Enden an den jeweiligen Abstützelementen42l und somit den Abstützteilen36l des ersten Dämpferelements12l ab. In ihrem radial äußeren Bereich liegen die Dämpfungsfedern40l an einer Federschale220l an, welche gleichzeitig die Funktion der Verschiebefläche34l für die Abstützelemente42l übernimmt. Durch die Abstützung der Dämpfungsfeder40l in ihrem radial äußeren Bereich wird eine zusätzliche Reibungskomponente eingeführt, die einen Beitrag zur Schwingungsdämpfung liefert. Da die Anlagekraft der Dämpfungsfedern40l an der Federschale220l einerseits mit zunhemender Kompression, d. h. zunehmendem Relativverdrehwinkel, zunimmt und andererseits mit zunehmender Zentrifugalkraft, d. h. zunehmender Drehzahl, zunimmt, ist sowohl eine von dem zu übertragenden Drehmoment als auch von der momentanen Drehzahl abhängige Reibungskraftkomponente vorgesehen. Die in15 , rechte Hälfte, dargestellte Ausgestaltungsform ist insbesondere zur Aufnahme von bzw. zur Entkopplung bei großen Drehmomenten vorteilhaft. Die Dämpfungsfederanordnungen38l können eine Winkelerstreckung aufweisen, die näherungsweise 180° beträgt, so daß die Dämpfungsfedereinrichtung20l zwei derartige Dämpfungsfederanordnungen38l umfaßt. Gleichwohl ist auch eine andere Winkelerstreckung möglich. - Auch die massivere Ausgestaltung der Abstützelemente
42l ohne die jeweiligen Federabschnitte führt dazu, daß diese zur Aufnahme größerer Normalkräfte, d. h. einer stärkeren Keilwirkung bei Einleitung von Drehmomenten geeignet sind. - Um im Betrieb das Auftreten einer Abnutzung der Verschiebefläche
34l zu vermeiden, ist die Federschale220l zumindest in ihrem die Verschiebefläche34l und die Anlagefläche für die Dämpfungsfeder40l bildenden Bereich aus gehärtetem Material aufgebaut. Dies kann auch bei allen vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen vorgesehen sein, in welchen der zylinderartige Abschnitt des ersten Dämpferelements zumindest in dem die Verschiebefläche bildenden Bereich aus gehärtetem Material gebildet sein kann, bzw. eine Einlage oder Auflage aus gehärtetem Material aufweisen kann. - An den vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers sind viele Modifikationen möglich. So ist es beispielsweise möglich, das zweite Dämpferelement in seinem Außenumfangsflächenbereich mit vieleckartiger Form auszubilden, wobei dann jeweils im Eckenbereich die rampenartigen Flächenbereiche gebildet sind. Auch ist es abweichend von den dargestellten Ausgestaltungsformen, bei welchen jeweils ein Eckbereich eine rampenartige Fläche für nur ein Abstützelement bildet, möglich, das zweite Dämpferelement derart auszubilden, daß in einem Eckbereich in jeder Umfangsrichtung jeweils eine rampenartige Fläche gebildet ist, so daß jeweils abhängig von der Relativverdrehung zwischen erstem und zweitem Dämpferelement der Eckbereich zur Mitnahme verschiedener, in Umfangsrichtung unmittelbar benachbarter Abstützelemente verschiedener Dämpfungsfederanordnungen dient. Bei dieser Ausgestaltungsart ist jedoch im allgemeinen ein bei den dargestellten Ausgestaltungsarten nicht vorhandener Totgang bei der Relativverdrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Dämpferteil vorhanden. Dies bedeutet, die jeweilige Ecke der vieleckartigen Umfangsform muß sich zunächst in einem vorbestimmten Winkelbereich verdrehen, bis sie zur Anlage an einem jeweiligen Abstützelement kommen kann. Ferner ist auch eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers möglich, bei welchem das erste und das zweite Dämpferelement in ihren jeweils zur Drehmomentübertragung vorgesehenen Bereichen sich nicht radial gegenüberliegen sondern axial. D. h. jedes der Dämpferelemente weist eine dem anderen Dämpferelement zugewandte, zur Drehachse im wesentlichen orthogonal stehende Fläche auf. Eines der Dämpferelemente weist dann axiale Vorsprünge auf, die wiederum die Abstützteile bilden, zwischen welchen die Dämpfungsfederanordnungen eingespannt sind und sich jeweils in Umfangsrichtung an ihren beiden Endbereichen abstützen.
- Das andere der Dämpferelemente weist an seiner Axialfläche axial vorspringende Mitnahmeabschnitte auf, die durch axial liegende Rampenflächen oder dergleichen gebildet sein können. Bei Relativverdrehung können durch diese Rampenelemente dann die Dämpfungsfederanordnungen wieder über entsprechende Abstützelemente mitgenommen und komprimiert werden. Auch hier kann der gleiche eine Reibungskraft erzeugende Effekt durch die rampenartige Ausbildung der vorspringenden Flächen am anderen Dämpferelement erhalten werden. Zusätzlich sind jedoch bei einer derartigen Ausgestaltung radial außen Abstützmittel erforderlich, die ein Ausweichen der Dämpfungsfederanordnung nach radial außen verhindern.
Claims (43)
- Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zur Dämpfung von in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs auftretenden Torsionsschwingungen, umfassend: – ein erstes Dämpferelement (
12 ), – ein zweites Dämpferelement (14 ), welches bezüglich des ersten Dämpferelements (12 ) um eine Drehachse (A) drehbar ist, – eine erste Dämpfungsfedereinrichtung (20 ), durch welche das erste und das zweite Dämpferelement (12 ,14 ) zur Drehmomentübertragung gekoppelt sind, wobei die erste Dämpfungsfedereinrichtung (20 ) wenigstens eine sich näherungsweise in einer Umfangsrichtung erstreckende Dämpfungsfederanordnung (38 ) mit wenigstens einer Dämpfungsfeder (40 ) umfaßt, wobei an einem Dämpferelement (12 ) von erstem und zweitem Dämpferelement (12 ,14 ) für die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung (38 ) Abstützmittel (36 ) vorgesehen sind, an welchen die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung sich in ihren jeweiligen Endbereichen näherungsweise in Umfangsrichtung über an jedem Endbereich angeordnete Abstützelemente (42 ) abstützt, und wobei an dem einen Dämpferelement (12 ) für jedes Abstützelement (42 ) eine Verschiebefläche (34 ) ausgebildet ist, entlang welcher das zugeordnete Abstützelement (42 ) in Umfangsrichtung verschiebbar ist, wobei ferner an dem anderen Dämpferelement (14 ) von erstem und zweitem Dämpferelement (12 ,14 ) jedem Abstützelement (42 ) zugeordnet Mitnahmemittel (74 ) vorgesehen sind, durch welche bei Auftreten einer Relativverdrehung zwischen erstem und zweitem Dämpferelement (12 ,14 ) das zugeordnete Abstützelement (42 ) zur Verschiebebewegung entlang der zugeordneten Verschiebefläche (34 ) am einen Dämpferelement (12 ) mitnehmbar und in Richtung auf die Verschiebefläche (34 ) zu drückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung (38 ) wenigstens zwei Dämpfungsfedern (40 ) umfaßt und daß die wenigstens zwei Dämpfungsfedern (40 ) sich in ihren einander benachbarten Endbereichen an einem Zwischenelement (44 ) abstützen, welches bezüglich des einen Dämpferelements (12 ) in Umfangsrichtung verlagerbar ist. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens im Bereich der Verschiebefläche (
34 ) eine wenigstens nach radial außen abgedichtete Schmiermittelkammer (94 ) mit darin angeordnetem Schmiermittel (96 ) vorgesehen ist. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder (
40 ) wenigstens bereichsweise in der Schmiermittelkammer (94 ) angeordnet ist und in das Schmiermittel (96 ) eintaucht. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelkammer gebildet ist durch: – einen ersten sich im wesentlichen radial erstreckenden scheibenartigen Abschnitt (
24 ) des einen Dämpferelements (12 ), – einen sich an den ersten scheibenartigen Abschnitt (24 ) in einem radial äußeren Bereich anschließenden und sich im wesentlichen axial erstreckenden zylinderartigen Abschnitt (26 ), – einen sich an den zylinderartigen Abschnitt (26 ) an dem vom ersten scheibenartigen Abschnitt (24 ) abgewandten Ende desselben mit seinem radial äußeren Endbereich anschließenden zweiten, sich im wesentlichen radial erstreckenden scheibenartigen, vorzugsweise scheibenringartigen Abschnitt (28 ). - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebefläche (
34 ) an einer Innenumfangsfläche des zylinderartigen Abschnitts (26 ) ausgebildet ist. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dämpferelement (
14 ) durch eine Lagerungsanordnung (16 ) am ersten Dämpferelement (12 ) oder/und einer mit diesem fest verbundenen Komponente (18 ) drehbar gelagert ist und daß die Lagerungsanordnung (16 ) eine erste Dichtungsanordnung für die Schmiermittelkammer (94 ) bezüglich einer axialen Seite des zweiten Dämpferelements (14 ) bildet. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, ferner umfassend eine zwischen dem zweiten scheibenartigen Abschnitt (
28 ) und dem zweiten Dämpferelement (14 ) an dessen anderer axialen Seite wirkende zweite Dichtungsanordnung (90 ,92 ;154d ,156d ). - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste scheibenartige Abschnitt (
24 ) oder/und der zylinderartige Abschnitt (26 ), vorzugsweise integral mit dem ersten scheibenartigen Abschnitt (24 ), oder/und der zweite scheibenartige Abschnitt (28 ) oder/und das zweite Dämpferelement (50d ) wenigstens ein vorzugsweise in einem Tiefziehvorgang geformtes Blechteil (140d ,142d ) umfaßt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Überlastschutzeinrichtung (
26c ,130c ;162e ;180g ) zum Dämpfen von über den Torsionsschwingungsdämpfer zu übertragenden Drehmomentspitzen. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastschutzeinrichtung (
26c ,130c ;180g ) wenigstens eine Rutschkupplungsanordnung umfaßt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastschutzeinrichtung eine zwischen zwei Komponenten des ersten Dämpferelements (
12c ) wirkende Rutschkupplungsanordnung (26c ,130c ) oder/und eine zwischen zwei Komponenten des zweiten Dämpferelements (14c ) wirkende Rutschkupplungsanordnung (180g ) umfaßt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Rutschkupplungsanordnung (
26c ,130c ) ein an dem einen Dämpferelement (12c ) verdrehbar angeordnetes und an diesem reibschlüssig angreifendes Rutsch-Ringelement (130c ) umfaßt, an welchem die Verschiebefläche (34c ) und die Abstützmittel angeordnet sind. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastschutzeinrichtung (
162e ) eine zwischen dem ersten und dem zweiten Dämpferelement (12e ,14e ) bzw. jeweils mit diesen fest verbundenen Komponenten wirkende Reibungskrafterzeugungseinrichtung (162e ) umfaßt, welche eine mit zunehmendem Relativverdrehwinkel zwischen erstem und zweitem Dämpferelement (12e ,14e ) zunehmende Reibungskraft erzeugt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskrafterzeugungseinrichtung (
162e ) bis zu einem Schwellen-Relativverdrehwinkel im wesentlichen keine Reibungskraft erzeugt und ab Überschreiten des Schwellen-Relativverdrehwinkels eine im wesentlichen konstante oder mit dem Relativverdrehwinkel zunehmende Reibungskraft erzeugt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dämpferelement (
14f ) über eine Lagerungsanordnung (144f ,146f ) am ersten Dämpferelement (12f ) oder/und einer mit diesem fest verbundenen Komponente (18f ) drehbar gelagert ist, und daß die Lagerungsanordnung (144f ,146f ) derart ausgebildet ist, daß das erste und das zweite Dämpferelement (12f ,14f ) zumindest eine Verkippbewegung oder/und eine Verschiebebewegung in radialer Richtung durchführen können. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungsanordnung (
144f ,146f ) wenigstens eine elastisch verformbare Lagerungskomponente (144f ,146f ), vorzugsweise Gleitlagerungskomponente, umfaßt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungsanordnung (
144f ,146f ) eine zwischen dem ersten und dem zweiten Dämpferelement (12f ,14f ) im wesentlichen in axialer Richtung wirkende und eine zwischen dem ersten und dem zweiten Dämpferelement im wesentlichen in radialer Richtung wirkende Lagerungskomponente (144f ,146f ) umfaßt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dämpferelement (
14f ) eine zur Anlage an der Lagerungsanordnung (146f ) vorgesehene konvexe Lagerungsfläche (170f ) aufweist. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmemittel (
74f ) an dem anderen Dämpferelement (14f ) jeweils eine konvexe Mitnahmefläche (74f ) umfassen. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement (
44 ) ein an der Verschiebefläche (34 ) verschiebbares Gleitelement (44 ) umfaßt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement (
44h ;44i ) bezüglich des einen Dämpferelements (12h ;12i ) im wesentlichen reibungsfrei in Umfangsrichtung verlagerbar ist. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 21, umfassend eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung mit im wesentlichen gleichem Abstand zueinander angeordneten Dämpfungsfederanordnungen (
38h ;38i ), wobei die jeweiligen Zwischenelemente (44h ;44i ) für die mehreren Dämpfungsfederanordnungen (38h ;38i ) an einem bezüglich des einen Dämpferelements (12h ;12i ) drehbaren Tragring (202h ;202i ) angeordnet sind. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine weitere Dämpfungsfedereinrichtung (
22 ;122a ), welche zur ersten Dämpfungsfedereinrichtung (20 ;20a ) wirkungsmäßig in Reihe angeordnet ist. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine weitere Dämpfungsfedereinrichtung (
22 ;122a ) wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung mit wenigstens einer Dämpfungsfeder (72 ;124a ) umfaßt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine weitere Dämpfungsfedereinrichtung (
22 ) eine Drehmomentübertragungskopplung zwischen zwei bezüglich einander drehbaren Komponenten des ersten Dämpferelements oder/und zwischen zwei bezüglich einander drehbaren Komponenten (58 ,54 ) des zweiten Dämpferelements (14 ) vorsieht. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 23 bis 25, gekennzeichnet durch eine dem Torsionsschwingungsdämpfer (
10a ) zugeordnete Reibungskupplung (102a ) mit einer Kupplungsscheibe (110a ), wobei die Kupplungsscheibe (110a ) die wenigstens eine weitere Dämpfungsfedereinrichtung (122a ) umfaßt, welche zwischen zwei bezüglich einander drehbaren Komponenten (114a ,116a ,120a ) der Kupplungsscheibe (110a ) wirkt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Dämpfungsfedereinrichtung (
20 ) oder/und gegebenenfalls der wenigstens einen weiteren Dämpfungsfedereinrichtung Endanschlagmittel (30 ,80 ;82 ,84 ;86 ,88 ) zugeordnet sind zur Begrenzung des Relativverdrehwinkels der jeweiligen bezüglich einander drehbaren Komponenten. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verschiebefläche (
34a ) an einer Innenumfangsfläche eines sich im wesentlichen axial erstreckenden zylinderartigen Abschnitts (26a ) des einen Dämpferelements (12a ) gebildet ist, gekennzeichnet durch zwischen dem einen Dämpfer element (12a ) und jedem Abstützelement (42a ) wirkende Abstützelement-Axialsicherungsmittel (128a ,130a ). - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung (
38a ) wenigstens zwei Dämpfungsfedern (40a ) umfaßt, welche sich in ihren einander benachbarten Endbereichen an einem bezüglich des einen Dämpferelements in Umfangsrichtung verlagerbaren, vorzugsweise an der Verschiebefläche verschiebbaren Zwischenelement abstützen, und daß Zwischenelement-Axialsicherungsmittel für das Zwischenelement vorgesehen sind. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelement-Axialsicherungsmittel (
128a ,130a ) oder/und gegebenenfalls die Zwischenelement-Axialsicherungsmittel an einem Element von Verschiebefläche (34a ) und Abstützelement (42a ) bzw. Zwischenelement eine Umfangsnut (130a ) und am jeweils anderen Element einen in die Umfangsnut (130a ) eingreifenden Sicherungsvorsprungsbereich (128a ) umfassen. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Dämpferelement (
12a ) einen sich im wesentlichen radial erstreckenden scheibenartigen Abschnitt (24a ) umfaßt, welcher in einem radial äußeren Bereich mit dem zylinderartigen Abschnitt (26a ) verbunden ist und an einer ersten axialen Seite jedes Abstützelements (42a ) angeordnet ist, und daß das andere Dämpferelement (14a ) einen sich im wesentlichen radial erstreckenden scheibenartigen Abschnitt (52a ) umfaßt, der in einem radial äußeren Bereich der anderen axialen Seite jedes Abstützelements (42a ) gegenüberliegt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem scheibenartigen Abschnitt (
52a ) des anderen Dämpferelements (14a ) und jedem Abstützelement (42a ) ein vorbestimmter axialer Abstand (D) ausgebildet ist. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder (
40k ) eine sich mit zunehmender Relativverdrehung zwischen erstem und zweitem Dämpferelement (12k ,14k ) verändernde Federcharakteristik vorsieht. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder (
40k ) in einem Grundzustand eine näherungsweise geradlinige Konfiguration aufweist und in ihrem Einbauzustand und in einem lastfreien Zustand des Torsionsschwingungsdämpfers (10k ) in einem radial innenliegenden Federbereich stärker vorgespannt ist als in einem radial außenliegenden Federbereich. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder (
40k ) in ihrem im wesentlichen maximal komprimierten Zustand in ihrem radial äußeren und ihrem radial inneren Bereich im wesentlichen gleich vorgespannt ist. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder (
40k ) in ihrem im wesentlichen maximal komprimierten Zustand eine im wesentlichen geradlinige Konfiguration annimmt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder (
40k ) in wenigstens einem ihrer Endbereiche sich an einer Stützfläche (212k ) abstützt, deren radial äußerer Abstützbereich bezüglich ihres radial inneren Abstützbereichs in Umfangsrichtung von dem einen Endbereich der wenigstens einen Dämpfungsfederweg (40k ) versetzt ist. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Dämpfungsfeder (
40l ) vorzugsweise vorgekrümmt ist und sich in Umfangsrichtung erstreckt, und daß Radialabstützmittel (220l ) vorgesehen sind, welche die wenigstens eine Dämpfungsfeder (40l ) in ihrem radial äußeren Bereich vorzugsweise entlang ihrer gesamten Länge nach radial außen abstützen. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialabstützmittel (
220l ) die Verschiebefläche (34l ) umfassen. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialabstützmittel (
220l ) eine gehärtete Abstützbahn umfassen. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Dämpfungsfederanordnung (
38k ;38l ) eine einzige Dämpfungsfeder (40k ;40l ) umfaßt. - Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (
42 ) mit sich in Umfangsrichtung verjüngender, näherungsweise keilartiger Form ausgebildet ist, wobei ein an der Verschiebefläche (34 ) des einen Dämpferteils (12 ) anliegender Verschiebeflächenabschnitt (46 ) des Abstützelements (42 ) eine erste Keilfläche bildet und eine zur Anlage an den jeweiligen Mitnahmemitteln (74 ) vorgesehene Mitnahmefläche (76 ) eine zweite Keilfläche bildet, und daß die Mitnahmemittel (74 ) einen zur jeweiligen Mitnahmefläche (76 ) wenigstens bereichsweise parallelen Mitnahmerampenflächenbereich (74 ) umfassen. - Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeflächenabschnitt (
46 ) eine an eine Umfangskontur der Verschiebefläche (34 ) wenigstens näherungsweise angepaßte Flächenkontur aufweist.
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