DE3926384A1 - Torsional oscillation damper in vehicle drive-line - has input and output part, with two torsional spring arrangements and stops - Google Patents
Torsional oscillation damper in vehicle drive-line - has input and output part, with two torsional spring arrangements and stopsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungsdämpfer im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit Brennkraftmaschine mit einem Eingangsteil, einem Ausgangsteil und einer Torsions federeinrichtung, deren Federkennlinie derart ausgelegt ist, daß mit ansteigendem Verdrehwinkel ein ansteigendes Drehmoment übertragbar ist.The invention relates to a torsional vibration damper in the drive train of a motor vehicle with an internal combustion engine with an input part, an output part and a torsion spring device, the spring characteristic of which is designed in such a way that with increasing angle of rotation an increasing torque is transferable.
Torsionsschwingungsdämpfer der obengenannten Bauart sind in vielfältiger Form bekannt. Sie sind in der Regel so aufgebaut, daß - ausgehend von einer belastungsfreien Neutralstellung - mit zunehmender Drehmomentbeaufschlagung und somit mit zuneh mendem Verdrehwinkel Federn nacheinander zugeschaltet werden, so daß die daraus resultierende Federkennlinie mit geringer Neigung beginnt und mit großer Neigung endet. Eine möglichst geringe Neigung der Federkennlinie wäre wünschenswert aus der Forderung einer möglichst guten Entkopplung zwischen der Brenn kraftmaschine und dem Fahrzeugantrieb. Auf der anderen Seite ist es nicht möglich, mit solch flachen Federkennlinien Tor sionsschwingungsdämpfer aufzubauen, da die hierbei entstehenden Verdrehwinkel ausufern würden. Zudem würden zusätzliche Proble me bei abruptem Lastwechsel entstehen. Torsional vibration dampers of the type mentioned above are in known in diverse forms. They are usually structured that - starting from a load-free neutral position - with increasing torque and thus with increasing springs are switched on in succession at the angle of rotation, so that the resulting spring characteristic with less Inclination begins and ends with a large inclination. One if possible low inclination of the spring characteristic would be desirable from the Demand for the best possible decoupling between the Brenn engine and the vehicle drive. On the other hand it is not possible to goal with such flat spring characteristics sion vibration damper to build, as the resulting Would twist angle of twist. In addition, there would be additional problems me arise with an abrupt load change.
Aus der Deutschen Patentschrift 34 13 695 ist ein Torsions schwingungsdämpfer bekannt, der durch Hintereinanderschalten von Federn verschiedener Bauart eine sehr flache Anfangskenn linie und daran anschließend eine steilere Kennlinie erzeugt. Aus der Europäischen Patentschrift 1 65 874 ist ein Torsions schwingungsdämpfer bekannt, der das System mit der flachen Federkennlinie beim Überschreiten einer bestimmten Drehzahl vollkommen überbrückt, so daß im Betriebsbereich nur noch die steile Federkennlinie übrig bleibt und der mögliche Verdreh winkelausschlag unter Last begrenzt ist. Gleichzeitig wird mit dieser aufwendigen Konstruktion Lastwechselproblemen begegnet.From the German patent 34 13 695 is a torsion Vibration damper known that by connecting in series a very flat initial characteristic of springs of various types line and then a steeper characteristic curve. From European patent specification 1 65 874 is a torsion Vibration damper known that the system with the flat Spring characteristic curve when a certain speed is exceeded completely bridged, so that only the steep spring characteristic remains and the possible twisting angular deflection is limited under load. At the same time with this complex construction meets load change problems.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Verbesserung der Schwingungsentkopplung zu erzielen unter Umgehung der Nachteile des Standes der Technik.It is an object of the present invention to improve to achieve the vibration decoupling bypassing the Disadvantages of the prior art.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichnen des Hauptanspruches gelöst. Durch das Überlagern einer ersten her kömmlichen Torsionsfedereinrichtung mit einer zweiten, welche zumindest über einen Teilverdrehwinkel des maximalen Verdreh winkels zusätzlich wirksam ist und deren Federkennlinie einen negativen Verlauf aufweist ist es möglich, über diesen Teilver drehwinkel eine sehr flache Federkennlinie zu erzielen, welche die günstige Entkopplung zwischen Brennkraftmaschine und An trieb bewirkt.The object is achieved by identifying the Main claim solved. By overlaying a first one conventional torsion spring device with a second, which at least over a partial twist angle of the maximum twist angle is also effective and their spring characteristic one negative course, it is possible to use this subver angle of rotation to achieve a very flat spring characteristic, which the favorable decoupling between internal combustion engine and An drive caused.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, diese zweite Torsionsfederein richtung in ihrem Wirkungsbereich durch Anschläge exakt zu be grenzen und über eine in beiden Drehrichtungen wirksame Einweg kupplung anzusteuern. Durch diese Ansteuerung ist es möglich, den Wirkungsbereich der zweiten Torsionsfedereinrichtung auf der Gesamtkennlinie derart zu verschieben, daß er jeweils im gerade benutzten Arbeitspunkt zum Einsatz kommt. Dadurch ist gewährleistet, daß im Arbeitspunkt eine sehr flache Federkenn linie erzielt werden kann, während die Grundfederkennlinie einen wesentlich steileren Anstieg aufweist, so daß - im Hin blick auf das maximal zu übertragende Drehmoment - die Aus schläge der Torsionsschwingungsdämpfeinrichtung relativ klein gehalten werden können. It is further suggested that this second torsion spring be used direction in its area of action can be precisely determined by stops limit and via a one-way effective in both directions of rotation to control the clutch. With this control it is possible the area of action of the second torsion spring device to shift the overall characteristic so that it is in each case currently used working point is used. This is ensures that the working point has a very flat spring characteristic line can be achieved while the basic spring characteristic has a much steeper increase, so that - in the Hin look at the maximum torque to be transmitted - the off strikes the torsional vibration damping device relatively small can be held.
Entsprechend der Erfindung kann die Einwegkupplung in Form einer Reibeinrichtung ausgebildet sein, deren Reibkraft zumin dest geringfügig größer eingestellt ist als die maximale Kraft der zweiten Torsionsfedereinrichtung. Damit ist bei jeder Rich tungsänderung der Kraftbeaufschlagung sichergestellt, daß die Elemente der zweiten Torsionsfedereinrichtung automatisch in ihre neue Wirkungsposition gebracht werden. Zudem hat diese Reibeinrichtung den Vorteil, daß sie bei großen Winkelausschlä gen, die den Wirkungsbereich der zweiten Torsionsfedereinrich tung übersteigt vorübergehend als Dämpfung wirksam wird.According to the invention, the one-way clutch can be in shape be designed a friction device, the frictional force at least at least slightly larger than the maximum force the second torsion spring device. So that is rich with everyone change in the application of force ensures that the Elements of the second torsion spring device automatically in their new impact position will be brought. It also has Friction device has the advantage that it is large angle gene, the area of action of the second torsion spring device tion temporarily exceeds as damping takes effect.
Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, die Einwegkupplung in Form eines in beiden Drehrichtungen wirksamen Klemmfreilaufs auszubilden, der beim Durchlaufen der neutralen Mittelstellung umschaltbar ist. Eine solche Einrichtung käme somit ohne eine Reibeinrichtung aus. Eine eventuell anderweitig notwendig wärende Reibeinrichtung könnte dann in ihrer Reibkraft unabhän gig von der zweiten Torsionsfedereinrichtung abgestimmt werden.However, it is also easily possible to use the one-way clutch in the form of a clamping freewheel which is effective in both directions of rotation train who when passing through the neutral middle position is switchable. Such a facility would come without one Friction device. Any other necessary then rubbing device could then be independent in its frictional force gig be tuned by the second torsion spring device.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die zweite Torsionsfedereinrichtung wenigstens eine Verbundfeder auf, die aus zwei vorzugsweise identischen Tellerfedern derart zusammen gesetzt ist, daß beide mit ihren sich konisch erweiternden Seiten zusammengefügt und ohne Abstand miteinander zu einer festen Einheit verbunden sind, wobei die Verbundfeder einer seits im Bereich ihres Außendurchmessers und andererseits im Bereich des Innendurchmessers bzw. des Mittelpunktes von einem der Teile Eingangsteil oder Ausgangsteil beaufschlagt ist und aus einer instabilen Mittelstellung heraus nach beiden Seiten hin zumindest teilweise entspannt wird. Eine Verbundfeder dieser Bauart weist eine Federkennlinie auf, die über einen Teil ihres Wirkungsbereichs negativ verläuft. Bei entsprechen der Einschränkung der Bewegungsfähigkeit der Verbundfeder auf diesen negativen Teilbereich der Federkennlinie kann mit sehr einfachen Mitteln die vorgeschlagene Überlagerung vorgenommen werden. Durch die Überlagerung einer positiven Federkennlinie mit einer negativen Federkennlinie ist die gewünschte sehr flach ansteigende Federkennlinie realisierbar. According to a further feature of the invention, the second Torsion spring device at least one composite spring, the composed of two preferably identical plate springs is set that both with their conically widening Pages joined together and without a gap to one another fixed unit are connected, the composite spring one on the one hand in the area of their outside diameter and on the other hand in Area of the inner diameter or the center of one the parts input part or output part is acted upon and from an unstable middle position on both sides is at least partially relaxed. A compound spring this type has a spring characteristic that over a Part of their sphere of activity is negative. At match the restriction of the mobility of the composite spring this negative part of the spring characteristic can be very simple means made the proposed overlay will. By superimposing a positive spring characteristic with a negative spring characteristic is the desired one very much flat rising spring characteristic can be realized.
Die zweite Torsionsfedereinrichtung kann jedoch auch aus Blatt federn dargestellt werden, die zwischen zwei im Abstand von einander gelagerten und verdrehbaren Teile unter Längsvorspan nung an ihren beiden Enden eingespannt sind und bei Lageände rung etwa senkrecht zur Längsvorspannung aus einer instabilen Mittelstellung heraus nach beiden Seiten hin zumindest teil weise entspannt werden können.However, the second torsion spring device can also be made of sheet feathers are shown between two at a distance of mutually supported and rotatable parts under longitudinal preload voltage are clamped at both ends and at the site tion approximately perpendicular to the longitudinal preload from an unstable Middle position at least partially on both sides can be relaxed wisely.
Eine weitere konstruktive Lösung kann auch mittels Schrauben federn erfolgen, wobei diese unter Vorspannung zwischen tele skopartig geführten Haltern eingesetzt sind und die Halter über Abwälzflächen zwischen einer zylindrischen Innenkontur und einer zylindrischen Außenkontur mit entsprechendem Abstand konzentrisch zur Drehachse angeordnet sind derart, daß beim Verdrehen der Innenkontur gegenüber der Außenkontur die Halter über die Abwälzflächen verschwenkt werden und die Schraubenfe dern aus einer instabilen, radialen Mittelstellung heraus nach beiden Drehrichtungen hin zumindest teilweise entspannt werden können. Eine solche Konstruktion ist somit mit allgemein übli chen Schraubenfedern zu verwirklichen.Another constructive solution can also be done using screws springs take place, this under tension between tele Skop-like holders are used and the holder over Rolling surfaces between a cylindrical inner contour and a cylindrical outer contour with the appropriate distance are arranged concentrically to the axis of rotation such that when Rotate the inner contour in relation to the outer contour of the holder be pivoted over the rolling surfaces and the screw change from an unstable, radial center position be relaxed at least partially in both directions of rotation can. Such a construction is therefore common Chen coil springs to realize.
Zur besonders vorteilhaften Anwendung im vorliegenden Fall wird vorgeschlagen, daß die Schwenkbewegung der Halter vor der voll ständigen Entspannung der Schraubenfedern durch Anschläge be grenzt wird. Damit ist gleichzeitig sichergestellt, daß bei Drehrichtungsumkehr der Drehmomentbeaufschlagung ein sofortiger Einsatz der zweiten Torsionsfedereinrichtung über die noch vor handene Anpreßkraft der Schraubenfedern erfolgen kann. Weiter hin ist eine Fixierung derjenigen Abwälzflächen, die mit den Anschlägen versehen sind, durch eine Verzahnung vorteilhaft. Es ist damit sichergestellt, daß eine Relativbewegung über die Anschläge hinaus nur an den gegenüberliegenden Abwälzflächen möglich ist. For particularly advantageous application in the present case suggested that the pivoting movement of the holder before the full constant relaxation of the coil springs by stops is bordered. This also ensures that at Reversal of the direction of rotation of the torque application an immediate Use of the second torsion spring device over the before existing contact pressure of the coil springs can take place. Next hin is a fixation of those rolling surfaces that with the Stops are advantageous by a toothing. This ensures that a relative movement over the Stop only on the opposite rolling surfaces is possible.
Eine weitere Möglichkeit der Darstellung einer negativen Feder kennlinie kann dadurch erfolgen, daß zwei konzentrisch zueinan der und zur Drehachse angeordnete Federringe vorgesehen sind, zwischen denen mehrere am Umfang verteilte Spreizelemente schwenkbar zwischen Anschlägen angeordnet werden, deren Länge größer ist als der radiale Abstand der Federringe voneinander im unbelasteten Zustand, so daß beim Verschwenken der Spreiz elemente aus ihrer radialen, instabilen Mittelstellung heraus die elastisch verspannten Federringe zumindest teilweise ent spannt werden. Die Schwenkbewegung der Spreizelemente wird direkt auf die drehmomentübertragenen Teile übertragen, wäh rend die Federringe selbst frei angeordnet sind.Another way of displaying a negative spring Characteristic curve can take place in that two concentrically to each other the spring washers and the rotation axis are provided, between which several spreading elements distributed around the circumference be pivotally arranged between stops, their length is greater than the radial distance between the spring washers in the unloaded state, so that the spread when pivoting elements from their radial, unstable middle position the elastically tensioned spring washers at least partially ent be stretched. The pivoting movement of the expansion elements is transferred directly to the torque-transmitting parts, wuh rend the spring washers themselves are freely arranged.
Bei der Verwendung einer Reibeinrichtung zum Ansteuern der zweiten Torsionsfedereinrichtung kann diese Reibeinrichtung aus herkömmlichen Bauteilen bestehen. Dazu sind zumindest erforder lich ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil sowie dazwischen eine Feder zur Erzeugung einer Anpreßkraft, aus welcher die Reibkraft resultiert. Zusätzlich können noch gezielt besondere Reibelemente eingesetzt werden, mit denen sowohl eine exakte Festlegung der Reibkraft möglich ist als auch die Minimierung von Verschleiß an dieser Stelle.When using a friction device to control the second torsion spring device, this friction device conventional components exist. This is at least necessary Lich an input part and an output part and in between a spring for generating a contact pressure, from which the Friction results. In addition, you can also target specific ones Friction elements are used with which both an exact Determining the frictional force is possible as well as minimizing it of wear at this point.
Es ist jedoch auch möglich, die Ansteuerung über einen Klemm freilauf zu realisieren. Entsprechend der vorliegenden Erfin dung besteht dieser aus mehreren am Umfang verteilten gegensin nig angeordneten Klemmrollen, die jeweils aufeinander zu feder belastet sind, auf einer zylindrischen Laufbahn einer Nabe kon zentrisch zur Drehachse aufliegen und mit Innenlaufbahnen in einem Träger zusammenwirken, die in Wirkrichtung der Federbela stung der Klemmrollen einen sich verengenden Spalt darstellen, wobei zu beiden Seiten des Trägers je ein Abdeckblech angeord net ist, die beiden Abdeckbleche mit dem Eingangsteil des Tor sionsschwingungsdämpfers fest verbunden sind und die mit einer Nase zwischen jeweils beide Klemmrollen eingreifen zur dreh richtungsabhängigen Entriegelung in die eine Drehrichtung und wobei ferner zwischen den Abdeckblechen und dem Träger die Federeinrichtung angeordnet ist. Als Ausgangsteil ist dabei die mit der zylindrischen Laufbahn versehene Nabe vorgesehen. However, it is also possible to control it using a clamp to realize free running. According to the present inven This consists of several parts distributed around the circumference nig arranged pinch rollers, each spring to each other are loaded on a cylindrical raceway of a hub con center on the axis of rotation and with inner raceways in a carrier cooperate in the direction of action of the spring lining the pinch rollers represent a narrowing gap, a cover plate is arranged on both sides of the carrier is net, the two cover plates with the entrance part of the gate Sions vibration damper are firmly connected and with a Engage the nose between the two pinch rollers for rotation direction-dependent unlocking in one direction of rotation and wherein also between the cover plates and the carrier Spring device is arranged. The starting part is the provided with the cylindrical raceway hub.
Ein solcher Klemmfreilauf ist zwar aufwendiger als eine reine Reibeinrichtung, sein Momentensprung wird jedoch bei Drehrich tungsumkehr nicht durch eine Reibeinrichtung verändert.Such a freewheel clutch is more complex than a pure one Friction device, but his moment jump is at Drehrich not reversed by a friction device.
Die Erfindung wird anschließend anhand mehrerer Ausführungsbei spiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:The invention is then based on several embodiments games explained. The individual shows:
Fig. 1 und 2 die Erzeugung einer negativen Federkennlinie mit Hilfe von Tellerfedern; Figures 1 and 2, the generation of a negative spring characteristic with the help of disc springs.
Fig. 3 bis 5 Erzeugung einer flachen Federkennlinie durch die Kombination einer steilen Federkennlinie mit überlagerter negativer Kennlinie, An steuerung über Reibeinrichtung; Fig. 3 to 5 generation of a flat spring characteristic by the combination of a steep spring characteristic with a superimposed negative characteristic, to control via friction device;
Fig. 6 die zusammengezogene Kennlinie bei Ansteue rung über einen Klemmfreilauf; Fig. 6 is the contracted characteristic at dently control via a clamping freewheel;
Fig. 7 und 8 Prinzipdarstellungen für die Anordnung der Federeinrichtung und der Ansteuerungsart; FIGS. 7 and 8 are schematic diagrams showing the arrangement of the spring means and the control mode;
Fig. 9 und 10 konstruktive Ausgestaltung am Beispiel einer Kupplungsscheibe; FIGS. 9 and 10 structural configuration of the example of a clutch disc;
Fig. 11 eine Abwandlung mit radial eingespannten Blattfedern; Fig. 11 shows a modification with radially clamped leaf springs;
Fig. 12 bis 14 Verwendung von Schraubenfedern mit Abwälz flächen in Verbindung mit einem Zwei-Massen- Schwungrad; Fig. 12 to 14 use of coil springs with rolling surfaces in connection with a two-mass flywheel;
Fig. 15 und 16 Darstellung eines Klemmfreilaufes; Figures 15 and 16 illustration of a clamping freewheel;
Fig. 17 und 18 die Erzeugung einer negativen Federkennlinie über Federringe und Spreizelemente. Fig. 17 and 18, the generation of a negative spring characteristic by means of spring rings and spread elements.
Fig. 2 zeigt zwei Tellerfedern 1 und 2, die mit ihren konisch sich öffnenden Seiten aufeinandergelegt werden und mittels eines Nietes 4 unter Vorspannung gegenseitig zur Anlage ge bracht werden. Dadurch entsteht eine Verbundfeder 3, die in der dargestellten Form eine instabile Mittellage einnimmt. Sie kann nach beiden Seiten hin eine konische Verformung erfahren und diese Eigenschaft kann man sich zum Erzeugen einer nega tiven Federkennlinie zu nutze machen. In Fig. 1 ist die Ent stehung der Federkennlinie der Verbundfeder 3 nachvollzogen. Die beiden Federkennlinien F1 und F2 stellen die Einzelfe derkennlinien der Tellerfedern 1 bzw. 2 dar. Dabei ist beim Er stellen der Federkennlinie F1 die Tellerfeder 1 in Richtung des Pfeiles belastet worden und die Federkraft F über dem Federweg S aufgezeichnet. Bei der Tellerfeder 2 wurde die Be lastung in entgegengesetzter Richtung vorgenommen und die Federkennlinie F1 von der Federkennlinie F2 abgezogen. Da durch ergibt sich die Federkennlinie F3, die gemäß Fig. 1 von einer negativen Federkraft ansteigt, in eine positive Federkraft übergeht, nach einem positiven Maximum in einen negativen Zweig übergeht, der wiederum durch die instabile Nullage hindurchgeht und im negativen Federkraftbereich ein zweites Maximum aufweist um dann wieder in den positiven Be reich überzugehen. Der negative Teil der Federkennlinie F3 mit seinem Teilfederweg ST kann durch entsprechende Anschlagbe grenzung für den gewünschten Einsatz verwertbar gemacht werden. Lösungsvorschläge folgen später anhand der Fig. 9 bis 18. Fig. 2 shows two disc springs 1 and 2 , which are placed one on top of the other with their conically opening sides and are brought into contact with one another by means of a rivet 4 under pretension. This creates a composite spring 3 which, in the form shown, assumes an unstable central position. You can experience a conical deformation on both sides and this property can be used to generate a negative spring characteristic. In Fig. 1, the development of the spring characteristic of the composite spring 3 is reproduced. The two spring characteristics F 1 and F 2 represent the individual characteristics of the diaphragm springs 1 and 2 , respectively. When the spring characteristic F 1 is set, the diaphragm spring 1 has been loaded in the direction of the arrow and the spring force F recorded over the spring travel S. In the diaphragm spring 2 , the loading was carried out in the opposite direction and the spring characteristic F 1 was subtracted from the spring characteristic F 2 . As a result of the spring characteristic F 3 , which rises from a negative spring force according to FIG. 1, changes into a positive spring force, after a positive maximum changes into a negative branch, which in turn passes through the unstable zero position and a second maximum in the negative spring force range to then go back to the positive range. The negative part of the spring characteristic F 3 with its partial spring travel ST can be made usable for the desired use by appropriate limit limitation. Proposed solutions will follow later with reference to FIGS. 9 to 18.
In den Fig. 3 bis 5 ist die Entstehung der Gesamtfederkenn linie dargestellt, wobei angenommen wird, daß die Ansteuerung der Elemente zur Erzeugung der negativen Federkennlinie (bei spielsweise die Verbundfeder 3) über eine Reibeinrichtung R er folgt, die in Reihe geschaltet ist mit der Federeinrichtung f und daher bei Momentenumkehr zumindest geringfügig größer aus geführt sein muß als die maximale Federkraft. Diese Konstella tion ist in Fig. 4 dargestellt. Der Teilverdrehwinkel ist im vorliegenden Fall mit α T angegeben und durch Festanschläge konstruktiv festgelegt. Er entspricht dem Teilfederweg ST von Fig. 1. In FIGS. 3 to 5, the formation of the overall spring characteristic is shown line, where it is assumed that the control of the elements for generating the negative spring characteristic curve (with play, the composite spring 3) via a friction device R he follows, which is connected in series with the Spring device f and therefore must be made at least slightly larger than the maximum spring force when the torque is reversed. This constellation is shown in Fig. 4. The partial twist angle is specified in the present case with α T and is determined by fixed stops. It corresponds to the partial spring travel ST of FIG. 1.
Wird beispielsweise von der instabilen aber kraftfreien Null position ausgegangen, so verläuft der Federweg F31 aus der Nullage heraus auf einer negativen Federkennlinie bis zum kon struktiv festgelegten Anschlag, der der maximalen Größe der Federkraft MF entspricht. Bei einer Weiterbewegung über diesen Punkt hinaus wird zuerst die Federkraft abgebaut und dann das volle Reibmoment MR aufgebaut. Dieses liegt geringfügig über dem Wert von MF. Es ergibt sich damit in der Kennlinie ein Sprung nach oben entsprechend F32. Bei Weiterbewegung in die gleiche Richtung verläuft dann die Federkennlinie F33 hori zontal und erst bei Bewegungsumkehr wird über F34 die Feder vorspannkraft MF und zusätzlich die Reibkraft MR zu überwinden sein bis auf der rücklaufenden Federkennlinie F35 verfahren werden kann. Wird der gesamte Einsatzbereich α T ausgenutzt und findet darüber hinaus eine Weiterbewegung in der gleichen Richtung statt, so muß über die Federkennlinie F36 wieder der Gesamtsprung vollzogen werden, bevor auf einer horizontalen Kennlinie F37 weitergefahren werden kann. Diese gesamte An ordnung ergibt sich aus der Tatsache, daß die Federeinrichtung und die Reibkraft in Reihe zueinander geschaltet sind. Wird diese Kennlinie F3 mit der allgemeinen Kennlinie F entspre chend Fig. 3 überlagert, so ergibt sich die Gesamtkennlinie entsprechend Fig. 5. Diese zeigt außerhalb des Teilverdrehwin kels α T einen Verlauf entsprechend Fig. 3 und innerhalb dieses Winkels einen Verlauf mit einer deutlich schwächer ge neigten Kennlinie. Solang beim Einsatz des Torsionsschwingungs dämpfers die auftretenden Momentenänderungen innerhalb des Teilverdrehwinkels α T verbleiben, ist die flache Feder kennlinie FG1 bzw. FG5 entsprechend Fig. 5 wirksam. Dies bedeutet eine deutlich bessere Entkopplung von Brennkraftma schine und Kraftfahrzeugantrieb trotz einer insgesamt ausrei chend steil ausgeführten Hauptfederkennlinie entsprechend Fig. 3, so daß die Gesamtauslenkwinkel der Torsionsschwin gungsdämpfeinrichtung konstruktiv leicht beherrschbar bleiben.If, for example, the unstable but force-free zero position is assumed, the spring travel F 31 runs from the zero position on a negative spring characteristic up to the con structively defined stop, which corresponds to the maximum size of the spring force MF. When moving beyond this point, the spring force is first released and then the full friction torque MR is built up. This is slightly above the value of MF. This results in a jump upwards in the characteristic according to F 32 . With further movement in the same direction, the spring characteristic F 33 runs horizontally and only when the movement reverses will the spring preload force MF and additionally the friction force MR be overcome via F 34 until the returning spring characteristic F 35 can be moved. If the entire area of application α T is used and further movement takes place in the same direction, then the overall jump must be made again via the spring characteristic F 36 before it can continue on a horizontal characteristic F 37 . This entire arrangement results from the fact that the spring device and the frictional force are connected in series to one another. If this characteristic curve F 3 is superimposed with the general characteristic curve F accordingly in FIG. 3, the overall characteristic curve results in accordance with FIG. 5. This shows outside the partial rotation angle α T a curve corresponding to FIG. 3 and within this angle a curve with a clear characteristic curve inclined less. As long as the use of the torsional vibration damper the occurring torque changes remain within the partial angle of rotation α T, the flat spring characteristic F G1 or F G5 according to FIG. 5 is effective. This means a significantly better decoupling of internal combustion engine and motor vehicle drive despite an overall sufficiently steep main spring characteristic according to FIG. 3, so that the overall deflection angle of the torsional vibration damping device remains structurally easy to control.
Die Entwicklung der Gesamtfederkennlinie anhand der Fig. 3 bis 5 ist in Fig. 6 zusammengezogen und zeigt das Ergebnis der Kombination einer negativen Federkennlinie, die über einen Klemmfreilauf angesteuert wird. The development of the overall spring characteristic on the basis of FIGS. 3 to 5 is drawn together in FIG. 6 and shows the result of the combination of a negative spring characteristic, which is controlled via a clamping freewheel.
Es ist dabei davon ausgegangen, daß der Klemmfreilauf in idea ler Weise ohne jegliche Reibkraft funktioniert. Dadurch liegt gegenüber Fig. 5 außerhalb des Teilverdrehwinkels α T die Gesamtfederkennlinie auf der Kennlinie F entsprechend Fig. 3.It is assumed that the clamping freewheel works in an ideal manner without any friction. Compared to FIG. 5, the total spring characteristic lies on characteristic F corresponding to FIG. 3 outside the partial angle of rotation α T.
Die Fig. 7 und 8 zeigen die Ersatzschaubilder der nachfol gend noch zu beschreibenden Konstruktionen. In Fig. 7 ist zwischen einem Eingangsteil 5 und einem Ausgangsteil 6 eine Torsionsfedereinrichtung F geschaltet, zu welcher parallel die Torsionsfedereinrichtung f geschaltet ist, welche wiederum in Reihe mit der Reibeinrichtung R angeordnet ist. Der Wirkungsbe reich der Torsionsfedereinrichtung f ist mit α T festgelegt und dieser wird durch Anschläge 7 bis 9 realisiert. Im Gegen satz zu Fig. 7 ist bei Fig. 8 die Torsionsfedereinrichtung f über einen Klemmfreilauf FR mit dem Ausgangsteil 6 verbunden. Auch hier sind Anschläge 7 bis 9 zur Festlegung der negativen Federkennlinie der Torsionsfedereinrichtung f vorgesehen. FIGS. 7 and 8 show the equivalent graphs of nachfol quietly to be described constructions. In FIG. 7, a torsion spring device F is connected between an input part 5 and an output part 6 , to which the torsion spring device f is connected in parallel, which in turn is arranged in series with the friction device R. The effective area of the torsion spring device f is fixed with α T and this is realized by stops 7 to 9 . In contrast to Fig. 7, the torsion spring device f is connected to the output part 6 via a clamping freewheel FR in Fig. 8. Here, too, stops 7 to 9 are provided for determining the negative spring characteristic of the torsion spring device f.
Die Fig. 9 und 10 zeigen ein ausgeführtes Beispiel in Ver bindung mit einer Kupplungsscheibe 15. Diese besteht aus einer Nabe 18 mit Nabenscheibe 21, die als Ausgangsteil drehfest auf einer Getriebewelle angeordnet ist. Zu beiden Seiten der Naben scheibe 21 sind Deckbleche 19 und 20 angeordnet, die über Tor sionsfedern in Form von Schraubenfedern 17 in Drehverbindung mit der Nabenscheibe 21 stehen. Bei Beaufschlagung der Reibbe läge 16 am Deckblech 19 mit einem Drehmoment kann diese Tor sionsfedereinrichtung F eine Federkennlinie mit mittlerer Stei gung beispielsweise gemäß Fig. 3 liefern. Parallel zu dieser Torsionsfedereinrichtung F ist zwischen den Ein- und Ausgangs teilen der Kupplungsscheibe 15 eine Torsionsfedereinrichtung f geschaltet, die eine negative Federkennlinie beispielsweise ge mäß Fig. 4 liefert. Die Anbindung dieser Torsionsfedereinrich tung f erfolgt über eine Nabenscheibe 22, die fest auf der Nabe 18 angeordnet ist und über zwei Abdeckbleche 23 und 24, die über die Reibeinrichtung R mit dem Deckblech 19 verbunden ist. Die Reibeinrichtung R besteht aus herkömmlichen Bauteilen, wobei ein Mitnahmeblech 25 am Deckblech 19 fest angeordnet ist und eine axialwirkende Feder eine Reibkraft erzeugt zwischen dem Mitnahmeblech 25 und den beiden Abdeckblechen 23 und 24. FIGS. 9 and 10 show a running example, in conjunction with a coupling plate 15. This consists of a hub 18 with a hub disk 21 , which is arranged as an output part in a rotationally fixed manner on a gear shaft. On both sides of the hub disc 21 cover plates 19 and 20 are arranged, the torsion springs in the form of coil springs 17 are in rotary connection with the hub disc 21 . When loading the Reibbe layers 16 on the cover plate 19 with a torque, this torion spring device F can supply a spring characteristic with a medium pitch, for example according to FIG. 3. Parallel to this torsion spring device F, a torsion spring device f is connected between the input and output parts of the clutch disc 15 , which provides a negative spring characteristic, for example, according to FIG. 4. The connection of this Torsionsfedereinrich device f takes place via a hub disk 22 which is fixedly arranged on the hub 18 and via two cover plates 23 and 24 which are connected via the friction device R to the cover plate 19 . The friction device R consists of conventional components, a driving plate 25 being fixedly arranged on the cover plate 19 and an axially acting spring generating a frictional force between the driving plate 25 and the two cover plates 23 and 24 .
Die Torsionsfedereinrichtung f ist deutlicher aus Fig. 10 er sichtlich. Hier sind mehrere am Umfang verteilte Verbundfedern 3 entsprechend Fig. 2 vorgesehen, die einmal in Fenstern 26 der beiden Abdeckbleche 23 und 24 im Bereich ihres Außenumfan ges gehalten sind und die zum anderen über Vorsprünge 28 der Nabenscheibe 22 über ihren Mittenbereich beaufschlagt werden, wobei die Vorsprünge 28 Teil von Fenstern 27 sind. Die Verbund federn 3 sind dabei nicht rund ausgeführt sondern zur axialen Platzeinsparung auf zwei gegenüberliegenden Seiten abgeflacht. Die Torsionsfedereinrichtung f wird in ihren maximalen Aus schlägen begrenzt durch Bolzen 9, die in den Abdeckblechen 23 und 24 angeordnet sind und in entsprechende Aussparungen der Nabenscheibe 22 eingreifen und dort an Kanten 7b anschlagen können. Dabei kann von einer instabilen Mittelstellung gemäß Fig. 10 aus in beiden Drehrichtungen ein Teilverdrehwinkel α T1 bzw. α T2 zurückgelegt werden. Mit dieser Kon struktion kann eine Gesamtkennlinie entsprechend Fig. 5 er zielt werden.The torsion spring device f is clearer from Fig. 10 it clearly. Here are several circumferentially distributed composite springs 3 corresponding to FIG. 2 provided that ges in the region of Außenumfan are in windows 26 of the two cover plates 23 and 24 are once held, and which are on the other hand acted upon by projections 28 of the hub disc 22 through its central region, the Projections 28 are part of windows 27 . The composite springs 3 are not round but flattened on two opposite sides to save axial space. The torsion spring f is in its maximum From proposals limited by pins 9, which are arranged in the cover plates 23 and 24 and engage into corresponding recesses of the hub disc 22 can abut there against edges 7 b. A partial rotation angle α T1 or α T2 can be covered in both directions of rotation from an unstable middle position according to FIG. 10. With this con construction, an overall characteristic curve according to FIG. 5 can be aimed.
Fig. 11 zeigt einen Ausschnitt aus einer konstruktiv anders gelösten Torsionsfedereinrichtung f, wobei hier nicht die Ver bundfedern Verwendung finden sondern Blattfedern 10, die sich radial erstrecken und einerseits in der Nabenscheibe 22 und andererseits in dem Abdeckblech 23 bzw. 24 eingespannt sind unter Einhaltung einer radialen Vorspannung. Dabei sind diese Blattfedern 10 mit ihren durch die radiale Einspannung beding ten Auswölbungen symmetrisch angeordnet um - ausgehend von der instabilen Mittelstellung - nach beiden Seiten hin einen glei chen Kennlinienverlauf zu erzielen. Die Anschläge werden in diesem Fall durch Nasen 8 an der Nabenscheibe 22 und durch An schläge 7a am Abdeckblech 23 realisiert. Fig. 11 shows a section of a structurally different solution torsion spring device f, here are not used Ver bundfedern but leaf springs 10 which extend radially and are clamped on the one hand in the hub disc 22 and on the other hand in the cover plate 23 and 24 while observing a radial preload. These leaf springs 10 are arranged symmetrically with their bulges due to the radial clamping th - starting from the unstable middle position - to achieve a smooth course of the characteristic curve on both sides. The stops are realized in this case by lugs 8 on the hub disc 22 and by 7 a on the cover plate 23 .
In den Fig. 12 bis 14 wird die Torsionsfedereinrichtung f durch übliche Schraubenfedern erzeugt und diese Anordnung ist in ein Zwei-Massen-Schwungrad eingebaut, wie es bereits in vielfältiger Form bekannt ist. In Figs. 12 to 14, the torsion spring is f generated by conventional coil springs and this assembly is installed in a two-mass flywheel, as is already known in many forms.
Das Zwei-Massen-Schwungrad 29 besteht in bekannter Weise aus einem ersten Schwungrad 31 und einem zweiten Schwungrad 32, welche beide in den Antriebsstrang einer Brennkraftmaschine eingesetzt sind und welche konzentrisch zueinander um die Dreh achse 30 angeordnet und gegenseitig über ein Lager 33 gelagert sind. Zur Drehmitnahme ist zwischen beiden Schwungrädern 31 und 32 eine Torsionsfedereinrichtung F vorgesehen, zu welcher par allel eine Reibeinrichtung 34 angeordnet sein kann. Ebenfalls parallel zur Torsionsfedereinrichtung F ist die Torsionsfeder einrichtung f angeordnet und sie ist ebenfalls zwischen den beiden Schwungrädern 31 und 32 wirksam. Die Torsionsfederein richtung F besteht in herkömmlicher Weise aus den beiden Deck blechen 35 und 36 zu beiden Seiten einer Nabenscheibe 37, wo bei die beiden Deckbleche mit dem ersten Schwungrad 31 fest verbunden sind und die Nabenscheibe mit dem zweiten Schwungrad 32. Dazwischen sind Torsionsfedern 17 in Form von Schraubenfe dern angeordnet und sie erzeugen eine herkömmliche Federkennli nie mit mittlerer Federsteifigkeit. Zwischen dem Deckblech 36 und dem zweiten Schwungrad 32 ist die Torsionsfedereinrichtung f angeordnet und sie besteht aus mehreren am Umfang verteilten Haltern 38 und 39 entsprechend den Fig. 13 und 14. Die beiden Halter sind jeweils teleskopartig ineinander geführt und werden durch die vorgespannten Schraubenfedern 11 voneinander weg belastet. Die Halter 38 und 39 weisen jeweils Abwälzflä chen 40 bzw. 41 auf, die durch die Kraft der Schraubenfedern 11 einerseits auf einer zylindrischen Außenkontur 44 des Deck blechs 36 aufliegen bzw. auf einer zylindrischen Innenkontur 45 des Führungsteils 43. Das Führungsteil 43 ist direkt am zweiten Schwungrad 32 befestigt. Weiterhin sind am Führungsteil 43 mehrere am Umfang verteilte und nach radial innen weisende An schläge 7c vorgesehen, welche den Wirkungsbereich der Torsions federeinrichtung f begrenzen. Die beiden Halter 38 und 39 sind jeweils durch einen Halteniet 48 und ein Langloch 49 gesichert um den Zusammenbau zu erleichtern. Zu beiden Seiten der Halter 38 und 39 sind Deckscheiben 46 und 47 angeordnet, von denen die Deckscheiben 47 gleichzeitig von den Haltenieten 48 gehalten werden und die Deckscheiben 46 über separate Niete. Diese Deck scheiben stellen die axiale Sicherung der Halter 38 und 39 gegenüber den zylindrischen Konturen 44 und 45 dar. The two-mass flywheel 29 consists in a known manner of a first flywheel 31 and a second flywheel 32 , both of which are used in the drive train of an internal combustion engine and which are arranged concentrically to one another about the axis of rotation 30 and are mutually supported by a bearing 33 . To take rotation, a torsion spring device F is provided between the two flywheels 31 and 32 , to which a friction device 34 can be arranged par allel. Also parallel to the torsion spring device F, the torsion spring device f is arranged and it is also effective between the two flywheels 31 and 32 . The Torsionsfederein direction F consists in a conventional manner of the two cover plates 35 and 36 on both sides of a hub disc 37 , where the two cover plates are firmly connected to the first flywheel 31 and the hub disc with the second flywheel 32nd In between, torsion springs 17 are arranged in the form of screw springs and they never produce a conventional spring characteristic with medium spring stiffness. Between the cover plate 36 and the second flywheel 32 is disposed, the torsion spring f and consists of a plurality of circumferentially spaced brackets 38 and 39 corresponding to FIGS. 13 and 14. The two holders are each guided telescopically in one another and are determined by the pre-tensioned coil springs 11 from each other, charged away. The holder 38 and 39 each have Abwälzflä surfaces 40 and 41 , which rest on the one hand by the force of the coil springs 11 on a cylindrical outer contour 44 of the cover plate 36 or on a cylindrical inner contour 45 of the guide part 43 . The guide member 43 is attached directly to the second flywheel 32 . Furthermore, on the guide part 43 a plurality of circumferentially distributed and radially inward-facing strikes 7 c are provided which limit the effective range of the torsion spring device f. The two holders 38 and 39 are each secured by a holding rivet 48 and an elongated hole 49 to facilitate assembly. Cover disks 46 and 47 are arranged on both sides of the holders 38 and 39 , of which the cover disks 47 are simultaneously held by the holding rivets 48 and the cover disks 46 via separate rivets. This cover discs represent the axial securing of the holder 38 and 39 with respect to the cylindrical contours 44 and 45 .
Zusätzlich ist eine der Deckscheiben 47 im Bereich ihres Außen umfangs mit einer Verzahnung 42 versehen, die in eine entspre chende Gegenverzahnung des Führungsteils 43 eingreift. Diese Verzahnung dient weniger der Drehmomentübertragung als mehr der Fixierung der Stellung der Halter 38 und 39 jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Anschlägen 7c.In addition, one of the cover plates 47 is provided in the region of its outer circumference with a toothing 42 which engages in a corresponding counter toothing of the guide part 43 . This toothing is used less for torque transmission than for fixing the position of the holders 38 and 39 in each case between two circumferentially spaced stops 7 c.
Die Funktion ist nun folgende: Durch Drehmomentbeaufschlagung des Zwei-Massen-Schwungrades 29 und durch Torsionsschwingungen werden die Halter 38 und 39 um ihre in Fig. 13 dargestellte instabile Mittellage herum nach beiden Seiten verschwenkt und die Vorspannung der Schraubenfedern 11, die sich in der neutra len aber instabilen Mittellage gemäß Fig. 13 nicht auswirkt, bringt bei zunehmender Verschwenkung eine umfangsmäßige Kompo nente, die eine negative Federkennlinie erzeugt. Vor Erreichen der vollständigen Entspannung der Schraubenfedern 11 schlägt der Halter 39 an dem Anschlag 7c an und begrenzt somit die Wir kungsweise der Torsionsfedereinrichtung f. Eine Weiterbewegung des Deckblechs 36 über diesen Anschlag hinaus ist ohne weiteres möglich und es findet gegenüber den Haltern 39 eine Gleitbewe gung statt. Bei anschließender Drehrichtungsumkehr werden die Halter 39 über die Abwälzflächen 40 sofort wieder verschwenkt und die Wirkung der Torsionsfedereinrichtung f sichergestellt.The function is now as follows: By applying torque to the two-mass flywheel 29 and by torsional vibrations, the holders 38 and 39 are pivoted about their unstable central position shown in FIG. 13 to both sides and the bias of the coil springs 11 , which are in the neutra len but unstable central position according to FIG. 13 does not bring, with increasing pivoting a circumferential component that generates a negative spring characteristic. Before reaching the complete relaxation of the coil springs 11 , the holder 39 strikes the stop 7 c and thus limits the mode of operation of the torsion spring device f. A further movement of the cover plate 36 beyond this stop is readily possible and there is a sliding movement relative to the holders 39 . When the direction of rotation is subsequently reversed, the holders 39 are immediately pivoted again via the rolling surfaces 40 and the effect of the torsion spring device f is ensured.
In den Fig. 15 und 16 ist der bereits prinzipiell angespro chene Klemmfreilauf FR in einem Ausführungsbeispiel konstruktiv ausgeführt. Hierbei sind in einem Träger 53 Innenlaufbahnen 54 angeordnet, die zusammen mit Klemmrollen 50 und mit einer zylindrischen Laufbahn 52 auf einer Nabe 18 den Klemmfreilauf FR bilden. Insgesamt sind am Umfang mehrere dieser Elemente gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Innenlaufbahnen 54 bilden zusammen mit der zylindrischen Laufbahn 52 Klemmflächen für die Klemmrollen 50 in der Gestalt, daß immer die zwei miteinander verbundenen Innenlaufbahnen 54 aufeinander zulaufend engere Spalte bilden. Weiterhin sind die Klemmrollen 50 durch entspre chende Federn aufeinanderzu federbelastet um die Klemmrollen jeweils in ihre Klemmposition zu bringen. In Figs. 15 and 16 is the already explained in principle structurally angespro chene clamping freewheel FR in one embodiment. In this case, 53 inner raceways 54 are arranged in a carrier, which, together with pinch rollers 50 and with a cylindrical raceway 52 on a hub 18, form the clamping freewheel FR. Overall, several of these elements are evenly distributed on the circumference. The inner raceways 54 together with the cylindrical raceway 52 form clamping surfaces for the pinch rollers 50 in such a way that the two interconnected inner raceways 54 always form narrower gaps. Furthermore, the pinch rollers 50 are spring-loaded towards one another by corresponding springs in order to bring the pinch rollers into their respective clamping positions.
Seitlich des Trägers 53 sind Abdeckbleche 55 und 56 angeord net, die drehfest mit dem Deckblech 19 beispielsweise der Kupp lungsscheibe 15 von Fig. 9 verbunden sind. Die zylindrische Laufbahn 52 ist in der Nabe 18 und der Nabenscheibe 21 der Kupplungsscheibe einstückig ausgebildet. Die beiden Abdeckble che 55 und 56 sind nach radial innen derart verlängert ausge führt, daß sie mit Nasen 57 jeweils zwischen zwei zusammengehö rende Klemmrollen 50 eingreifen und funktionsabhängig eine der beiden Klemmrollen 50 in Entriegelungsstellung bringen. Die zur Verbindung der beiden Abdeckbleche 55 und 56 verwendeten Bol zen 9 verbinden gleichzeitig beide Abdeckbleche mit dem Deck blech 19 und sie wirken zusammen mit Anschlägen in Form von Langlöchern 7 im Träger 53 für die umfangsmäßige Wegbegrenzung der Torsionsfedereinrichtung f, die ebenfalls zwischen dem Träger 53 einerseits und den beiden Abdeckblechen 55 und 56 andererseits wirksam ist. Dabei kann die Torsionsfedereinrich tung f von unterschiedlicher Bauart sein, im vorliegenden Fall baut sie auf auf Verbundfedern 3 entsprechend Fig. 2 und Fenstern 26 bzw. 27 sowie Vorsprüngen 28 etwa entsprechend Fig. 10.Laterally of the support 53 cover plates 55 and 56 are net angeord, which are rotatably connected to the cover plate 19, for example, the hitch be disc 15 of FIG. 9. The cylindrical raceway 52 is formed in one piece in the hub 18 and the hub disk 21 of the clutch disk. The two cover plates 55 and 56 are extended outwards radially inwards such that they engage with lugs 57 in each case between two together clamping rollers 50 and functionally bring one of the two clamping rollers 50 into the unlocking position. The Bol zen 9 used to connect the two cover plates 55 and 56 simultaneously connect both cover plates to the cover plate 19 and they act together with stops in the form of elongated holes 7 in the carrier 53 for the circumferential path limitation of the torsion spring device f, which is also between the carrier 53 on the one hand and the two cover plates 55 and 56 on the other hand is effective. The torsion spring device f can be of different types, in the present case it is based on composite springs 3 according to FIG. 2 and windows 26 and 27 as well as projections 28 approximately according to FIG. 10.
Die Funktion des Klemmfreilaufs FR ist nun folgende: In Fig. 16 ist die eine Endposition der Federeinrichtung f dargestellt. In dieser Stellung wird die rechts angeordnete Klemmrolle 50 durch die Nasen 57 in Löseposition gebracht. Gleichzeitig sind die Anschläge 7 und 9 in Funktion. Diese Stellung entspricht einer Verdrehung des Deckblechs 19 bzw. der Abdeckbleche 55 und 56 in Richtung des Pfeiles P bei angenommenerweise festgehalte ner Nabe 18. Wird in der gleichen Drehrichtung weiterhin eine Kraftbeaufschlagung aufrechterhalten, so bewegen sich die Teile 19, 53, 55, 56 zusammen mit den Klemmrollen 50 in Pfeil richtung P gegenüber der Nabe 18 weiter. Bei einer einsetzenden Bewegungsumkehr wird sofort die links angeordnete Klemmrolle 50 in Wirkung treten und der Träger 53 gegenüber der Nabe 18 blockiert werden. Dadurch bewegen sich die Bolzen 9 von den An schlägen 7 weg entgegen der Richtung des Pfeiles P und die volle Vorspannkraft der Torsionsfedereinrichtung f muß überwun den werden. The function of the clamping freewheel FR is now as follows: FIG. 16 shows the one end position of the spring device f. In this position, the pinch roller 50 arranged on the right is brought into the release position by the lugs 57 . At the same time, the stops 7 and 9 are in operation. This position corresponds to a rotation of the cover plate 19 or the cover plates 55 and 56 in the direction of the arrow P with an assumed hub 18 . If a force is still maintained in the same direction of rotation, the parts 19 , 53 , 55 , 56 move together with the pinch rollers 50 in the direction of arrow P with respect to the hub 18 . When the movement reverses, the pinch roller 50 arranged on the left will immediately take effect and the carrier 53 will be blocked with respect to the hub 18 . As a result, the bolts 9 move from the strikes 7 away against the direction of arrow P and the full biasing force of the torsion spring device f must be overcome.
Im weiteren Bewegungsablauf erfolgt die Überlagerung der nega tiven Federkennlinie von f über die instabile Mittellage der Verbundfedern 3 hinaus bis zum Anschlag der Bolzen 9 am Lang loch 7 in der entgegengesetzten Position von Fig. 16. Dabei wird im Bereich der kraftlosen instabilen Mittelstellung der Verbundfe dern 3 der Klemmfreilauf FR umgeschaltet, indem die Nasen 57 die rechts angeordneten Klemmrollen freigeben, so daß diese durch die Federn in Klemmposition gebracht werden, während die links angeordneten Klemmrollen in Löserichtung bewegt werden. Durch diese Umsteuerung des Klemmfreilaufs FR kann die die Kraftrichtung ändernde Torsionsfedereinrichtung f kontinuier lich wirksam bleiben.In the further course of motion, the superimposition of the negative spring characteristic curve from f over the unstable central position of the composite springs 3 up to the stop of the bolts 9 on the elongated hole 7 in the opposite position from FIG. 16. Here, in the area of the weak, unstable middle position of the composite springs 3, the clamping freewheel FR switched over by the lugs 57 releasing the clamping rollers arranged on the right, so that these are brought into the clamping position by the springs, while the clamping rollers arranged on the left are moved in the release direction. By reversing the clamping freewheel FR, the torsion spring device f which changes the direction of force can remain continuously active.
Die in Verbindung mit den Fig. 15 und 16 beschriebene Kraft übertragung der Torsionsfedereinrichtung f beim Durchgang durch die instabile Mittelstellung erfolgt bei der nachfolgenden Kon struktion gemäß den Fig. 17 und 18 durch die bereits bekann te Reibeinrichtung R. Die Federeinrichtung f wird hier von zwei konzentrisch zueinander und zur Drehachse 30 angeordneten Federringen 12 und 13 dargestellt, die in radialer Richtung durch Spreizelemente 14 elastisch verformt werden, wobei mehre re am Umfang verteilte Spreizelemente 14 vorgesehen sind, deren radialer Erstreckung größer ist als der radiale Abstand der beiden Federringe 12 und 13 voneinander in unbelastetem Zu stand. Die Spreizelemente 14 sind beiderseits von Abdeckble chen 61 bzw. 62 fixiert, wobei gleichzeitig die axiale Führung der beiden Federringe 12 und 13 übernommen wird. Die Kraftein leitung in die Torsionsfedereinrichtung f erfolgt über Bolzen 58, die beispielsweise am Deckblech 19 gemäß Fig. 15 ange bracht sind. Die Bolzen durchdringen in Langlöchern 60 die Spreizelemente 14 in radial äußerer Position. In radial innerer Position sind Bolzen 59 ebenfalls in Langlöchern 60 eingesetzt, die mit einem inneren Rahmen 63 fest verbunden sind. Dieser innere Rahmen 63 ist über die bereits bekannte Reibeinrichtung R drehschlüssig mit der Nabe 18 einer Kupplungsscheibe verbun den. Am Rahmen 63 sind Anschläge 7d angeordnet, welche sich seitlich der Spreizelemente 14 erstrecken um den Arbeitsbe reich der Torsionsfedereinrichtung f festzulegen. The force transmission of the torsion spring device f described in connection with FIGS. 15 and 16 during passage through the unstable middle position takes place in the subsequent construction according to FIGS . 17 and 18 by the already known te friction device R. The spring device f is here of two Spring rings 12 and 13 arranged concentrically to one another and to the axis of rotation 30 are shown, which are elastically deformed in the radial direction by expansion elements 14 , with several expansion elements 14 distributed on the circumference being provided, the radial extent of which is greater than the radial distance between the two spring rings 12 and 13 from each other in an unloaded state. The expansion elements 14 are fixed on both sides by cover plates 61 and 62 , the axial guidance of the two spring washers 12 and 13 being taken over at the same time. The force line in the torsion spring device f is carried out via bolts 58 , which are introduced, for example, on the cover plate 19 according to FIG. 15. In elongated holes 60, the bolts penetrate the expansion elements 14 in a radially outer position. In the radially inner position, bolts 59 are also inserted in elongated holes 60 , which are firmly connected to an inner frame 63 . This inner frame 63 is connected via the already known friction device R in a rotationally locking manner to the hub 18 of a clutch disc. On the frame 63 stops 7 d are arranged, which extend to the side of the expansion elements 14 in order to fix the working area of the torsion spring device f.
Die Funktion ist folgende: Ausgehend von der dargestellten instabilen Mittelstellung, in der die Spreizelemente zwar mit maximaler Kraft von den Federringen 12 und 13 belastet werden, eine Komponente in Umfangsrichtung jedoch nicht auftritt, kann nach beiden Seiten hin eine Verschwenkung erfolgen, die eine negative Federkennlinie in bereits beschriebener Form bewirkt.The function is as follows: starting from the unstable middle position shown, in which the expansion elements are loaded with maximum force by the spring washers 12 and 13 , but a component does not occur in the circumferential direction, there can be a swiveling on both sides, which is a negative spring characteristic in the form already described.
Da die beschriebene Torsionsfedereinrichtung f nur in einem be stimmten Verdrehwinkelbereich eine negative Federkennlinie er zeugen kann, wird durch die Ansteuerung über eine Reibeinrich tung oder über einen doppelt wirkenden Klemmfreilauf dafür ge sorgt, daß sie automatisch nachgeführt wird und somit immer in dem jeweiligen Arbeitsbereich des Torsionsschwingungsdämpfers wirksam werden kann.Since the described torsion spring device f only be in one agreed a negative spring characteristic can testify, is controlled by a Reibeinrich device or via a double-acting clamping freewheel ensures that it is automatically updated and therefore always in the respective working area of the torsional vibration damper can take effect.
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN SACHS AG, 97422 SCHWEINFURT, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
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