DE4141723A1 - Torsionsschwingungsdaempfer mit leerlauffederung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungsdämpfer entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein solcher Torsionsschwingungsdämpfer ist beispielsweise aus der Deutschen Offenlegungsschrift 39 01 571 bekannt. Bei diesem Torsionsschwindungsdämpfer ist auf einem großen mittleren Durchmesser eine Federanordnung vorgesehen, bei welcher entweder sehr lange einteilige Federn Verwendung finden oder mehrere in Reihe geschaltete kurze Federn hintereinander angeordnet sind. Solche Federanordnungen ermöglichen auf relativ kleinem Bauraum einen großen wirksamen Verdrehwinkel. Trotzdem kann die Federkennlinie einer solchen Federanordnung nicht so flach gehalten werden, daß auch eine wirksame Leerlauffederung erzielt werden kann. Es ist zwar möglich, mit einer separaten Federanordnung im radial inneren Raum eine Leerlauffederung zu erzielen, dieser Platz wird jedoch in den meisten Fällen dringender für andere Bauteile benötigt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Torsionsschwingungsdämpfer mit wenigstens einer Weitwinkelstufe auf einem großen mittleren Durchmesser eine Anordnung für eine Leerlauffederung zu finden, die radial innerhalb der Weitwinkelstufe keinen Platz benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, zwischen den Stirnenden der Lastfedern und den Ansteuerkanten der radial verlaufenden Arme umfangsmäßig federnde Zwischenelemente vorzusehen, die ebenfalls Ansteuerkanten aufweisen, die nach Aufbau ihres Federweges durch Anschläge überbrückbar sind und deren Federkennlinie sehr flach verläuft. Durch diese Anordnung ist einmal eine sehr raumsparende Unterbringung der Leerlauffederung möglich und zum anderen ist die von der Lastfederung und den angesteuerten Bauteilen stammende Reibung sehr gering. Somit kann insbesondere auch für eine einreihige Federanordnung in einem Torsionsschwingungsdämpfer eine sehr funktionstüchtige Leerlauffederung raumsparend untergebracht werden. Die Reibungsarmut ist dabei darauf zurückzuführen, daß das Eingangsteil, an welchem sich die Federn der Lastfederung abstützen insgesamt den Weg innerhalb der Leerlauffederung zurücklegen, so daß die Lastfedern keinen Beitrag zur Reibung leisten können.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die federnden Zwischenelement in vorteilhafter Weise aus im wesentlichen deckungsgleichen und paarweise verbauten Deckblechen hergestellt, die zu beiden Seiten jedes der radialen Arme angeordnet sind, die untereinander fest verbunden und auf Abstand gehalten sind und in Ruhelage vorzugsweise in beiden Drehrichtungen über die Kontur der Ansteuerkanten der Arme um das Maß der Leerlauffederung hinausragen. Auf diese Weise ist eine einfache Anordnung und Führung der Leerlauffedern in den Deckblechen erzielt.

In vorteilhafter Weise sind hierbei in beiden Deckblechen deckungsgleiche Fenster und im entsprechenden Arm ebenfalls ein im wesentlichen deckungsgleiches Fenster vorgesehen zur Aufnahme jeweils einer Leerlauffeder. Eine besonders einfache und raumsparende Anordnung wird insbesondere bei der Verwendung von Schraubenfedern verwirklicht.

Dabei kann die Führung der beiden Deckbleche gegenüber dem radialen Arm ausschließlich über die Leerlauffedern erfolgen. Eine solche Anordnung ist mit besonders geringem Aufwand realisierbar. Es ist jedoch auch möglich, die beiden Deckbleche gegenüber dem Arm mit einer exakten Führung zu versehen. Eine solche Anordnung ist zwar aufwendiger, sie entlastet jedoch die Leerlauffedern und ermöglicht unter Umständen einen geringeren Reibungsanteil.

In einer besonders günstigen Ausführungsform sind die beiden Deckbleche gegenüber dem Arm über eine separate Drehachse schwenkbeweglich aufgehängt. Durch die Schwenkbewegung der Deckbleche ist es möglich, in gewissem Umfang auf die Federkennung im Leerlaufbetrieb Einfluß zu nehmen. So kann durch entsprechende Ausbildung der Ansteuerkanten eine Abweichung vom linearen Federkennungsverlauf erzielt werden.

Die Schwenkachse der beiden Deckbleche wird vorzugsweise radial innerhalb der Fenster für die Leerlauffedern angeordnet und durch den Schaft eines Abstandsniets gebildet, wobei dieser Abstandsniet gleichzeitig die beiden Deckbleche untereinander befestigt und auf Abstand hält. Der Abstandsniet bewirkt gleichzeitig eine Fliehkraftentlastung für die Leerlauffedern.

Eine weitere Verbesserung der Führung der beiden Deckbleche wird dadurch erzielt, daß radial außerhalb der Fenster für die Leerlauffeder am einen Deckblech eine axial umgebogene Nase vorgesehen ist, die am gegenüberliegenden Deckblech in eine entsprechende Aussparung umfangsmäßig fest eingreift. Diese drehfeste Verbindung kann nach einem weiteren Merkmal mit geringem Aufwand auch als axiale Abstützung ausgebildet sein, indem die Nase im Bereich ihres Stirnendes mit zwei Anschlagkanten versehen ist, die sich axial am anderen Deckblech abstützen. Damit ist durch die beiden untereinander fest verbundenen Deckbleche ein Käfig gebildet, in dem die Leerlauffedern exakt aufgenommen sind.

Es ist jedoch auch möglich, die beiden Deckbleche mit einer Führung zu versehen, die eine Bewegung in Umfangsrichtung um die gemeinsame Drehachse des Torsionsschwingungsdämpfers ermöglichen. Zu diesem Zweck sind im Arm radial über und unter den Fenstern für die Leerlauffedern Längsschlitze angeordnet, die bogenförmig um die Drehachse verlaufen und in die Führungselemente der Deckbleche eingreifen. Bei einer besonders einfachen Ausführung sind diese Führungselemente als axial umgebogene Nasen des einen Deckbleches vorgesehen, die in entsprechende Öffnungen des anderen Deckbleches eingreifen. Diese Nasen können in an sich bekannter Weise durch Anschlagkanten im Bereich ihrer Stirnenden den axialen Abstand zwischen den beiden Deckblechen fixieren und sie können gleichzeitig durch Verstemmen ihrer Endbereiche die axial feste Verbindung zwischen beiden Deckblechen herstellen. Eine solche Ausführung ist besonders preiswert.

Eine mit besonders geringer Reibung behaftete Ausführung sieht vor, daß die Führungselemente in Form von Nietbolzen vorgesehen sind, die von frei beweglichen Rollen umgeben sind. Damit ist die Reibung im wesentlichen auf eine rollende Reibung herabgesetzt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Federenden bzw. die Endfedern der Lastfedern in Federtöpfen geführt, die eine im wesentlichen prismatische Form aufweisen. Dabei sind die Ansteuerelemente im Eingangsteil mit einer entsprechenden Gegenform ausgeführt und die Lastfedern sind im Ruhezustand mit einer Vorspannung versehen und gegenüber den Deckblechen der Leerlauffedereinrichtung im wesentlichen spielfrei angeordnet. Durch diese Vorspannung der Lastfedern ist bei Drehmomentbeaufschlagung unterhalb dieser Vorspannkraft gewährleistet, daß die Lastfedern keine Relativbewegung gegenüber dem Eingangsteil ausführen und somit keinen Anteil an der Erzeugung einer im Leerlaufbetrieb unerwünschten Reibung haben. Dabei entspricht erfindungsgemäß die Vorspannung der Lastfedern im wesentlichen der maximalen Belastung der Leerlauffedern. Dadurch ist innerhalb des Leerlaufbereiches keine Relativbewegung der Lastfedern vorhanden und der Übergang vom Leerlauf in den Lastbereich erfolgt praktisch ohne Sprung in der Federkraftkennlinie.

Die Ansteuerkanten an den radialen Armen weisen eine Gegenkontur zu der der Federtöpfe auf. Damit können im Lastbereich die zu übertragenden Kräfte sicher auf die Federtöpfe übertragen werden.

Bei einer Ausführung, wobei die Deckbleche schwenkbar um eine separate Drehachse angeordnet sind, wird vorgeschlagen, die Kontur der Deckbleche lediglich mit der radial äußeren Fläche der Federtöpfe in Wirkverbindung zu bringen. Auf diese Weise ist es leicht möglich, unter Erzeugung einer sehr geringen Reibung Einfluß auf die Federkennlinie der Leerlauffederung zu nehmen. Bei entsprechender Ausbildung der Ansteuerkanten und der Federtöpfe ist es möglich, nicht lineare Federkennlinien zu erzeugen.

Eine weitere Möglichkeit, eine Leerlauffederung im Bereich der Lastfedern anzuordnen, ist darin zu sehen, daß entsprechend federbelastete Zwischenelemente innerhalb der Federtöpfe angeordnet werden. Auf diese Weise ist die Leerlauffederung praktisch in den Federtopf hinein verlegt und kann somit vor dem gesamten Zusammenbau des Torsionsschwingungsdämpfers montiert und auch auf Funktion überprüft werden. Das Zwischenelement kann hierbei als rotationssymmetrisches Bauteil ausgebildet sein, welches in einer entsprechenden Öffnung im Federtopf geführt ist. Das Zwischenelement weist hierbei einen Anschlag zur Begrenzung des maximalen Federweges auf und es stützt sich über die zugehörige Leerlauffeder an einer Federauflage auf, die durch die Lastfeder im Federtopf gehalten wird. Durch die separate Anordnung der Federauflage kann der Federtopf in einfacher Weise bearbeitet werden und die Abstützung der Leerlauffeder erfolgt direkt über das Stirnende der Lastfeder.

Das Zwischenelement kann jedoch auch als sehr einfach herzustellendes flaches Bauteil ausgebildet sein, welches in einem Schlitz des Federtopfes geführt ist. Bei der Ausbildung des Federtopfes als Kunststoffspritzteil ist der Schlitz zur Führung des Zwischenelementes leicht herstellbar. Als Axialanschlag kann hierbei ein einfacher Querstift herangezogen werden, der ein Fenster im Zwischenelement durchdringt, in welchem auch die Leerlauffeder angeordnet ist.

Der Torsionsschwingungsdämpfer ist erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise in ein Zweimassenschwungrad eingesetzt, wobei das Eingangsteil an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigt ist und als erste Schwungmasse ausgebildet ist und das Ausgangsteil als Verbindungselement zur zweiten Schwungmasse fungiert. Ein Zweimassenschwungrad mit dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer bildet eine besonders kompakte Baueinheit, da die Leerlauffederung in den radial äußeren Bereich der beiden Schwungmassen integriert werden kann, wodurch der radial innere Bereich für andere Bauteile freigehalten wird. Die im Leerlaufbereich sehr erwünschte niedrige Reibung wird durch die bereits abgehandelte Ausbildung auf einfache Weise erzielt.

Die Erfindung wird anschließend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen im einzelnen

Fig. 1 den Teillängsschnitt durch ein Zweimassenschwungrad;

Fig. 2 den Schnitt II-II gemäß Fig. 1;

Fig. 3 und 4 Teilansicht und Teilschnitt einer Leerlauffedereinrichtung;

Fig. 5 und 6 Teilansicht und Teilschnitt einer Variante einer Leerlauffedereinrichtung;

Fig. 7 und 8 Teilansicht und Teilschnitt einer weiteren Variante einer Leerlauffedereinrichtung;

Fig. 9 und 10 Integration einer Leerlauffederung in einen Federtopf;

Fig. 11 und 12 Varianten von Leerlauffederungen im Federtopf.

Fig. 1 zeigt den Teillängsschnitt I-I durch ein Zweimassenschwungrad 1. Dieses besteht aus der ersten Schwungmasse 2, die an eine nicht dargestellte Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angeschraubt ist. Die Befestigung erfolgt unter Zwischenschaltung einer Nabe 52 und eines Ringes 53, wobei diese beiden Bauteile unter anderem ein Lager 50 aufnehmen, welches die zweite Schwungmasse 3 trägt. Die zweite Schwungmasse 3 ist axial fest an der Kurbelwelle angeordnet, kann jedoch umfangsmäßig gegenüber der ersten Schwungmasse 2 um einen bestimmten Betrag verschwenkt werden, und zwar gegen die Kraft einer Torsionsfederung. Diese Torsionsfederung ist zwischen der Scheibe 8 und der ersten Schwungmasse 2 angeordnet. Die Scheibe 8 ist in ihrem radial inneren Bereich über Niete 49 fest mit der zweiten Schwungmasse 3 verbunden. Die erste Schwungmasse 2 fungiert somit als Eingangsteil und die zweite Schwungmasse 3 als Ausgangsteil. Letztere ist üblicherweise mit einer nicht dargestellten Reibungskupplung versehen, die zum Anfahren und zum Schalten willkürlich betätigt werden kann. Wie auch in Verbindung mit Fig. 2 zu erkennen, bildet die zweite Schwungmasse 2 einen Kanal 6, der konzentrisch zur Drehachse 5 angeordnet ist. Um diese Drehachse 5 drehen sich sämtliche Bauteile des Zweimassenschwungrades 1. Im Kanal 6 sind auf einem großen mittleren Durchmesser die Lastfedern 4 angeordnet, die sich im vorliegenden Fall über Federtöpfe 7 sowohl an der Scheibe 8 als auch an der ersten Schwungmasse 2 abstützen. Die Lastfedern 4 können dabei einteilig und gekrümmt ausgeführt sein, sie können jedoch aus mehreren kurzen aber hintereinander geschalteten Federn bestehen. In der ersten Schwungmasse 2 sind seitlich Ansteuerelemente 10 bzw. 11 angeordnet, die eine Gegenkontur zur Kontur der Federtöpfe 7 bilden. Die Gegenkontur ist dabei als Ansteuerkante 13 bezeichnet und die Kontur der Federtöpfe 7 wird von zwei Flächen gebildet, und zwar von einer radial äußeren Fläche 38 und einer radial inneren Fläche 39. Beide bilden im wesentlichen ein Prisma und sie laufen von der Feder wegweisend aufeinander zu und enden in einer Ausrundung. Die Ansteuerelemente 10 und 11 sind jeweils über Niete 12 entweder in der ersten Schwungmasse 2 oder in einem Deckel 47 befestigt.

Der Deckel 47 ist gegenüber der zweiten Schwungmasse 3 als Begrenzung angeordnet und ist radial innerhalb der Federanordnung über eine Dichtung 48 gegenüber der Scheibe 8 abgedichtet. Diese Abdichtung ist vorgesehen, um den teilweise mit einem Schmier- oder Dämpfmedium gefüllten Kanal 6 nach außen hin abzudichten. Die Scheibe 8 erstreckt sich in den Kanal hinein mit mehreren radial abstehenden Armen 9, die sich in Ruhestellung gem. Fig. 2 axial zwischen den Ansteuerelementen 10 und 11 befinden und die die Kraftweiterleitung von der Torsionsfederung auf die zweite Schwungmasse 3 ermöglichen. Weiterhin ist entsprechend Fig. 1 zwischen der ersten Schwungmasse 2 und dem radial inneren Bereich der Scheibe 8 eine Reibeinrichtung 51 für den Lastbereich vorgesehen. Diese Reibeinrichtung ist durch entsprechende Aussparungen so ausgebildet, daß sie nach erst Zurücklegen eines für die Leerlauffederung vorgesehenen Verdrehwinkels zum Einsatz kommt.

Die Leerlauffederung ist im vorliegenden Fall zwischen den Armen 9 der Scheibe 8 und den Federtöpfen 7 der Lastfedern 4 angeordnet. Sie besteht unter anderem aus Zwischenelementen 17, die in Umfangsrichtung schwenkbar an den Armen 9 befestigt sind. Wie in Verbindung mit der vergrößerten Darstellung der Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, bestehen die Zwischenelemente 17 aus zwei Deckblechen 24, die zu beiden Seiten des Armes 9 verlaufen. Die Deckbleche 24 weisen deckungsgleiche Fenster 27 auf zur Aufnahme einer Schraubenfeder 29 für die Darstellung der Leerlauffederung. Im Arm 9 ist ein Fenster 28 angeordnet, welches zumindest umfangsmäßig im wesentlichen mit den Fenstern 27 in den Deckblechen 24 korrespondiert. In diesem Fenster ist eine Schraubenfeder 29 angeordnet, welche der Leerlauffederung dient. Beide Deckbleche 24 sind radial innerhalb der Fenster 28 über ein Abstandsniet 31 untereinander fest verbunden und auf Abstand gehalten und können so um die durch den Abstandsniet 31 gebildete Drehachse 3 in beiden Umfangsrichtungen begrenzt verdreht werden. Radial außerhalb der Leerlauffeder 29 sind die Deckbleche 24 weiterhin untereinander verbunden, und zwar über eine axial aus dem einen Deckblech abgewinkelte Nase 32, die einmal in ihrem Endbereich nicht dargestellte axiale Anschlagkanten zur Anlage am gegenüberliegenden Deckblech aufweist und die in eine umfangsmäßige Aussparung 33 drehfest eingreift. Auf diese Weise sind beide Deckbleche 24 drehfest untereinander verbunden und auf exakten Abstand gehalten. Die Anordnung der Zwischenelemente 17 im Zweimassenschwungrad 1 geht aus den Fig. 1 und 2 hervor. Die Lastfedern 4 sind über die Federtöpfe 7 und die Ansteuerelemente 10 und 11 in der ersten Schwungmasse 2 umfangsmäßig unter Vorspannung gehalten und nehmen die in Fig. 2 dargestellte Ruhestellung ein. In dieser Ruhestellung befinden sich auch die Zwischenelemente 17 in ihrer Mittelstellung gemäß den Fig. 2 und 3, wobei die Leerlauffeder 29 entlastet ist. In dieser Ruhestellung reichen die Ansteuerelemente 17 mit den Ansteuerkanten 14 der Deckbleche 24 über die Ansteuerkanten 13 des Arms 9 in Umfangsrichtung hinaus. Dieses Überstandsmaß legt den Wirkungsbereich der Leerlauffederung fest. Im Ruhezustand sind die Federtöpfe 7 auf beiden umfangsmäßigen Seiten der Zwischenelemente 17 praktisch spielfrei gegenüber den Ansteuerkanten 14 angeordnet. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß die Ansteuerkanten 13 in den Armen 9 praktisch die Gegenkontur zu den Flächen 38 und 39 der prismatisch ausgebildeten Federtöpfe 7 darstellen.

Bei einer Drehmomenteinteilung in das Zweimassenschwungrad 1 über die erste Schwungmasse 2 kann man sich die zweite Schwungmasse 3 mit der Scheibe 8 als feststehendes Bauteil vorstellen, gegenüber dem die erste Schwungmasse 1 sich in Richtung des Pfeiles F verdreht. Durch die Vorspannkraft werden die Lastfedern 4 im ersten Bewegungsablauf nicht komprimiert, so daß der Federtopf 7 entsprechend der rechten Seite von Fig. 2 über die Ansteuerkante 14 des Zwischenelementes 17 eine Relativbeweguung dieses Zwischenelementes bewirkt, indem dieses eine Schwenkberwegung entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse 30 ausführt. Diese Drehbewegung ist möglich, da gleichzeitig der auf der linken Seite gemäß Fig. 2 angeordnete Federtopf 7 um das gleiche Maß in Richtung des Pfeiles F von der gegenüberliegenden Ansteuerkante des Zwischenelementes 17 wegbewegt wird. Während der Schwenkbewegung des Zwischenelementes 17 wird die Leerlauffeder 29 beaufschlagt und das gesamte System ist in diesem Bereich mit einer sehr geringen Reibung behaftet.

Im wesentlichen besteht diese Reibung nur aus der Reibung zwischen dem Abstandsniet 31 und der entsprechenden Bohrung im Arm 9 sowie aus der Reibung im Lager 50. Die Lastfedern 4, die sich in jedem Fall an der Innenwandung des Kanals 6 abstützen, tragen im Bereich der Leerlauffederung nicht zur Erzeugung einer Reibung bei. Dabei ist die Vorspannung der Lastfedern 4 etwa so groß ausgelegt, wie die maximale Vorspannung der Leerlauffedern 29 in deren Endstellung. Weiterhin ist durch die Ausbildung der Ansteuerkanten 14 der Deckbleche 24 ein Eingriff in den Verlauf der Federkennlinie im Leerlaufbereich möglich. Durch entsprechende Geometrie der Ansteuerkanten 14 gegenüber der Kontur des Federtopfes 7 kann beispielsweise eine progressive Federkennung erzielt werden.

In den Fig. 5 und 6 sind Zwischenelemente 18 dargestellt, die gegenüber der Ausführung gemäß den Fig. 3 und 4 um die gemeinsame Drehachse schwenkbar angeordnet sind. Zu diesem Zweck ist im Arm 9 radial außerhalb und radial innerhalb der Fenster 28 für die Leerlauffedern 29 jeweils ein bogenförmiger Längsschlitz 34 angeordnet, durch den sich hindurch axial abgebogene Nasen 35 des einen Deckblechs 25 hindurch erstrecken. Diese Nasen 25 erstrecken sich durch entsprechende Öffnungen im gegenüberliegenden Deckblech und sind sofort mit diesem fest vernietet. Sie erfüllen somit einen doppelten Zweck, nämlich einmal die gegenseitige Fixierung der beiden Deckbleche 25 untereinander sowie die Führung gegenüber den umfangsmäßigen Längsschlitzen 34 insgesamt. Die Funktion ist ansonsten prinzipiell die gleiche wie bei den Fig. 3 und 4.

Eine weitere Variante von Zwischenelementen ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Die Zwischenelemente 19 unterscheiden sich hierbei gegenüber den Zwischenelementen 18 der Fig. 5 und 6 lediglich dadurch, daß die Verbindungselemente zwischen den beiden Deckblechen 26 aus Nietbolzen 36 bestehen, die die beiden Deckbleche untereinander verbinden und auf Abstand halten und die jeweils mit einer Rolle 37 versehen sind, um bei Relativbewegung gegenüber dem Arm 9 eine rollende Reibung zu haben. Diese Ausführung ist beispielsweise gegenüber der Ausführung gemäß den Fig. 5 und 6 mit einer niedrigeren Reibung behaftet.

Eine ganz andere Ausbildung der Leerlauffederung wird nachfolgend anhand der Fig. 9 bis 12 erläutert. Die Fig. 9 und 10 zeigen einen Federtopf 23, der mit einer integrierten Leerlauffederung ausgestattet ist. Diese besteht jeweils aus einem Zwischenelement 20, das im Ruhezustand des Systems umfangsmäßig aus dem Federtopf 23 um das Maß der Leerlauffederung hervorsteht. Zu diesem Zweck ist im Federtopf 23 ein Schlitz 44 angebracht, der sich etwa tangential zur Drehachse 5 des Zweimassenschwungrades 1 erstreckt und in welchen ein flaches Zwischenelement 20 verschiebbar eingesetzt ist. Dieses Zwischenelement 20 weist eine Ansteuerkante 16 auf, die im eingefahrenen Zustand des Zwischenelementes 20 - bei einer Drehmomentbeaufschlagung größer als das maximale Leerlaufmoment - mit den Flächen 38 und 39 des Federtopfs 23 übereinstimmen. Im Zwischenelement 20 ist ein Fenster 45 angeordnet zur Unterbringung einer Leerlauffeder 29. Zur Sicherung des Zwischenelementes 20 ist im Federtopf 23 ein Querstift 46 angeordnet, der durch das Fenster 45 hindurchreicht und an dem sich die Leerlauffeder 29 mit ihrem einen Ende abstützt. Mit ihrem anderen Ende stützt sie sich direkt am Zwischenelement 20 ab. Die Anordnung des mit der Leerlauffeder 29 versehenen Zwischenelementes 20 im Federtopf 23 hat den Vorteil, daß der entsprechende Arm 9 der Scheibe 8 direkt beaufschlagt werden kann und das die Funktion der Leerlauffederung an dem noch nicht verbauten Federtopf 23 leicht überprüft werden kann.

In den Fig. 11 und 12 sind zwei weitere Varianten von in den Federtopf 23 integrierten Leerlauffederungen dargestellt. In Fig. 11 ist in eine abgestufte Bohrung im Federtopf 23 ein Zwischenelement 21 eingesetzt, welches rotationssymmetrisch ausgebildet ist und beispielsweise aus einer Blechhülse besteht. Diese weist an ihrem dem Federtopf zugewandten Ende einen Bund auf, der als Anschlag 40 fungiert und die maximale Federbewegung begrenzt. In den Federtopf 23 ist weiterhin eine Federauflage 42 eingesetzt, an der sich die Leerlauffeder 29 abstützt und die von der nicht dargestellten Lastfeder 4 gegenüber dem Federtopf 23 in ihrer Stellung gehalten wird. Durch die hohle Ausführung des Zwischenelements 21 ist es möglich, die Leerlauffeder 29 umfangsmäßig sehr raumsparend anzuordnen.

Fig. 12 zeigt eine Variante von Fig. 11, wobei in eine Bohrung des Federtopfes 23 ein rotationssymmetrisches Zwischenelement 22 eingesetzt ist, welches aus Vollmaterial besteht. Es ist ebenfalls über einen umlaufenden Anschlag 41 in seiner Maximalbewegung festgelegt und auf seiner Rückseite stützt sich die Leerlauffeder 29 ab. Die zweite Abstützung der Leerlauffeder 29 findet an einer Federauflage 43 statt, die als Blechtiefziehteil ausgebildet ist und die von der Lastfeder 4 in ihrer Stellung gegenüber dem Federtopf 23 gehalten ist.

Die in den Figuren beschriebene Leerlauffedereinrichtung eignet sich nicht nur für die Verwendung in einem Zweimassenschwungrad, sondern sie kann auch ohne weiteres beispielsweise in eine Kupplungsscheibe integriert werden. Auch bei dieser Anwendung kann eine raumsparende Anordnung von Lastfedern und Leerlauffedern auf einem gemeinsamen mittleren Durchmesser erfolgen.

Claims (24)

1. Torsionsschwingungsdämpfer im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe, umfassend ein Eingangsteil, ein Ausgangsteil sowie zumindest eine Torsionsfederung zwischen beiden, wobei Eingangsteil und Ausgangsteil um eine gemeinsame Drehachse umlaufen und gegeneinander bei Drehmomentbeaufschlagung begrenzt gegen die Kraft der Torsionsfederung verdrehbar sind, wobei ferner Eingangs- oder Ausgangsteil einen konzentrischen Kanal bildet zur Aufnahme eines Satzes Schraubenfedern mit großer Länge bzw. mit Hintereinanderanordnung mehrerer einzelner kürzerer Federn auf einem gemeinsamen Durchmesser, der mit axial einander gegenüberliegenden Ansteuerelementen zur Beaufschlagung der Stirnenden der Schraubenfedern ausgestattet ist, ein Ausgangs- bzw. Eingangsteil mit radial verlaufenden Armen, die axial zwischen den Ansteuerelementen verlaufen und Ansteuerkanten zur Beaufschlagung der Stirnenden der Schraubenfedern aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer Torsionsfederung für den Leerlaufbereich zwischen den Stirnenden der Lastfedern (4) und den Ansteuerkanten (13) der radial verlaufenden Arme (9) umfangsmäßig federnde Zwischenelemente (17 bis 22) angeordnet sind, die ebenfalls Ansteuerkanten (14, 15, 16) aufweisen, die nach Aufbrauch ihres Federweges durch Anschläge überbrückbar sind und deren Federkennlinie sehr flach verläuft.

2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Zwischenelemente (17, 18, 19) aus im wesentlichen deckungsgleichen und paarweise verbauten Deckblechen (24, 25, 26) bestehen, die zu beiden Seiten jedes der radialen Arme (9) angeordnet sind, untereinander fest verbunden und auf Abstand gehalten sind und in Ruhelage vorzugsweise in beide Drehrichtungen über die Kontur der Ansteuerkanten (13) der Arme (9) um das Maß der Leerlauffederung hinausragen.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in beiden Deckblechen (24, 25, 26) als auch im entsprechenden Arm (9) im wesentlichen deckungsgleiche Fenster (27, 28) zur Aufnahme einer Leerlauffeder (29) vorgesehen sind.

4. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Deckbleche gegenüber dem radialen Arm (9) lediglich über die Leerlauffeder (29) geführt sind.

5. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Deckbleche (24) gegenüber dem Arm (9) eine Schwenkbewegung um eine separate Drehachse (30) ausführen.

6. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zentrisch und radial innerhalb der Fenster (27, 28) für die Leerlauffeder (29) eine Drehachse (30) angeordnet ist, um die die Deckbleche (24) verschwenken und die parallel zur Drehachse (5) verläuft.

7. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (30) von dem Schaft eines Abstandsniets (31) gebildet ist, der in einer entsprechenden Bohrung des Armes (9) gelagert ist und der geringfügig länger ausgebildet ist als die Materialstärke des Armes und der in beiden Achsrichtungen mit im Durchmesser kleineren Nietfortsätzen versehen ist, die in entsprechenden Bohrungen die Deckbleche (24) durchdringen und von der Außenseite her vernietet sind.

8. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Verbindung zwischen beiden Deckblechen (24) radial außerhalb der Fenster (27) für die Leerlauffeder (29) an dem einen eine axial umgebogene Nase (32) angeordnet ist, die in einer Aussparung (33) des anderen umfangsmäßig fest eingreift.

9. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nase (32) im Bereich ihres Stirnendes mit zwei Anschlagkanten versehen ist, die sich axial an dem anderen Deckblech abstützen.

10. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Deckbleche (25, 26) gegenüber dem Arm (9) eine Bewegung in Umfangsrichtung um die gemeinsame Drehachse (5) ausführen.

11. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Arm (9) radial über und unter dem Fenster (28) für die Leerlauffeder (29) Längsschlitze (34) angeordnet sind, die bogenförmig um die Drehachse (5) verlaufen und in die Führungselemente (35; 36, 37) der Deckbleche (25, 26) eingreifen.

12. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem einen Deckblech axial umgebogene Nasen (35) ausgestellt sind, die in entsprechende Öffnungen des anderen Deckblechs (25) eingreifen.

13. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (35) im Bereich ihrer Stirnenden mit zwei Anschlagkanten versehen sind, die sich axial am anderen Deckblech (25) abstützen, wobei die Nasen verstemmt sind.

14. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente in Form von Nietbolzen (36) und darauf beweglichen Rollen (37) ausgebildet sind.

15. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federenden bzw. die Endfedern der Lastfedern (4) in Federtöpfen (7, 23) geführt sind, die jeweils eine radial äußere und radial innere Fläche (38, 39) aufweisen, die im wesentlichen ein Prisma bilden, wobei die Flächen (38, 39) von den Lastfedern (4) wegweisend in einer Ausrundung enden und einerseits die Ansteuerelemente (10, 11) im konzentrischen Kanal (6) eine entsprechende Gegenkontur aufweisen und andererseits die Lastfedern (4) im Ruhezustand eine Vorspannung aufweisen und eine Stellung gegenüber den Deckblechen (24, 25, 26) einnehmen, die umfangsmäßig im wesentlichen spielfrei ist.

16. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Lastfedern (4) im wesentlichen der maximalen Belastung der Leerlauffedern (29) entspricht.

17. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Ansteuerkanten (13) an den radialen Armen (9) eine Gegenkontur zur der der Federtöpfe (7, 23) aufweisen.

18. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 17, wobei die Deckbleche schwenkbar um eine separate Drehachse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur (Ansteuerkanten 14) der Deckbleche (24) lediglich mit der radial äußeren Fläche (38) der Federtöpfe (7) in Wirkverbindung steht.

19. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur (Ansteuerkante 14) derart auf die radial äußere Fläche (38) abgestimmt ist, daß nicht lineare Leerlauffederkennlinien erzielbar sind.

20. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federenden bzw. die Endfedern der Lastfedern (4) in Federtöpfen (23) geführt sind, die jeweils eine radial äußere und radial innere Fläche (38, 39) aufweisen, die im wesentlichen ein Prisma bilden und von den Federenden wegweisend zusammenlaufen und daß weiterhin die Ansteuerkanten der Ansteuerelemente (10, 11) im konzentrischen Kanal (6) und an den radialen Armen (9) der Form der Federtöpfe (23) angepaßt ist und in jedem Federtopf eine Leerlauffeder (29) angeordnet ist, die im Federtopf geführt ist und sich in eine Umfangsrichtung (auf die Federenden oder die Endfedern der Lastfederung zu) am Federtopf abstützt und in entgegengesetzter Richtung über ein im Federtopf verschiebbares Zwischenelement (20 bis 22), welches im Ruhezustand über die Kontur (Flächen 38, 39) des Federtopfes hinausragt und mit den Ansteuerkanten (13) am radialen Arm (9) in Wirkverbindung steht.

21. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement(21, 22) als rotationssymmetrisches Bauteil ausgebildet ist mit einem Anschlag (40, 41) zur maximalen Wegbegrenzung im Federtopf (23) und die Abstützung in Richtung Lastfeder (4) über eine Federauflage (42, 43) erfolgt, die am Federtopf gehalten ist durch die Vorspannkraft der Lastfeder.

22. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement (20) als flaches Bauteil ausgeführt ist, das in einem Schlitz (44) des Federtopfes (23) geführt ist, mit einem Fenster (45) für die Leerlauffeder (29), wobei die Abstützung der Leerlauffeder (29) in Richtung Lastfeder (4) über einen Querstift (46) erfolgt, der das Fenster (45) durchdringt und so das flache Bauteil wegbegrenzt sichert.

23. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastfedern (4) im Ruhezustand über die Federtöpfe (23) und die Ansteuerelemente (10, 11) des Kanals (6) auf Vorspannung gehalten sind, die im wesentlichen der maximalen Kraft der Leerlauffedern (29) entspricht und die Stellung der Zwischenelemente (20 bis 22) gegenüber den Ansteuerkanten (13) der radialen Arme (9) umfangsmäßig im wesentlichen ohne Spiel ausgebildet ist.

24. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise der Kanal (6) im Eingangsteil und die radialen Arme (9) am Ausgangsteil angeordnet ist und das Eingangsteil als an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angeordnete ersten Schwungmasse (2) und das Ausgangsteil als Verbindungsteil (Scheibe 8) zur zweiten Schwungmasse (3) eines Zweimassensystems ausgebildet sind.