WO2019072680A1

WO2019072680A1 - Flexible spring

Info

Publication number: WO2019072680A1
Application number: PCT/EP2018/077015
Authority: WO
Inventors: Daniel Sappok; Bernhard Röhrig; Christian Schindler; Eugen Trieber; Peter Wohlschlegel
Original assignee: Vibracoustic Gmbh
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2019-04-18
Also published as: DE102017123619A1; DE102017123619B4

Abstract

The invention relates to a flexible spring (10), in particular a flexible coil spring, for transmitting torques, comprising a screw-shaped wound spring body (11), which has a first end section (12) and a second end section (13), which are connected to one another by a plurality of windings (14), wherein at least one of the end sections (12, 13) is processed with material removal.

Description

Biegefeder bending spring

Die Erfindung betrifft eine Biegefeder, insbesondere eine Biegedrehfeder, zum Übertragen von Drehmomenten. The invention relates to a bending spring, in particular a bending torsion spring, for transmitting torques.

Derartige Biegefedern werden etwa bei Riemenscheiben, insbesondere bei entkoppelten Riemenscheiben, verbaut, welche im Fahrzeugbau insbesondere Verwendung bei Riemenstart-, Boost- oder Rekuperationsvorgängen mit hohem Lastmoment - häufig in Kombination mit einem 48 V-Bordnetz - finden. Bending springs of this kind are installed, for example, in pulleys, in particular in decoupled pulleys, which are used particularly in vehicle construction for belt start, boost or recuperation operations with a high load torque-frequently in combination with a 48 V electrical system.

Riemenscheiben werden allgemein verwendet, um eine Rotationsbewegung einer Welle auf einen Riemen zu übertragen. Entkoppelte Riemenscheiben werden mit elastischen Federkörpern versehen, welche die Übertragung von Torsionsschwingungen der Welle auf den Riemen abschwächen oder unterbinden. Den Federkörpern wird eine Entkopplungsfunktion zuteil. Beispielsweise werden entkoppelte Riemenscheiben für die Verbindung von Kurbelwelle und Nebenaggregatetrieb verwendet, um die Drehungleichförmigkeit der Kurbelwelle vom Riementrieb zu entkoppeln und damit die Funktion und die Lebensdauer des Riementriebs und der Nebenaggregate zu verbessern. Bei einer Anwendung mit Startergenerator und 48 V-Bordnetz muss die Riemenscheibe außerdem hohe Leistungen und Momente zur Kurbelwelle und zum Nebenaggregatetrieb übertragen können. Pulleys are commonly used to transmit a rotary motion of a shaft to a belt. Decoupled pulleys are provided with elastic spring bodies, which weaken or prevent the transmission of torsional vibrations of the shaft to the belt. The spring bodies are given a decoupling function. For example, decoupled pulleys are used for the connection of crankshaft and accessory drive to decouple the rotational nonuniformity of the crankshaft from the belt drive and thus to improve the function and the life of the belt drive and ancillaries. When used with a starter generator and 48 V electrical system, the pulley must also be able to transmit high power and torque to the crankshaft and auxiliary drive.

Grundsätzlich sind Biegefedern jedoch in allen Bereichen einsetzbar, in denen eine definierte Torsionssteifigkeit zwischen zwei Wellen im Antriebsstrang eingebracht werden muss, beispielsweise auch als Federelement für Zweimassenschwungräder oder Kupplungsscheiben mit Entkopplung. In principle, however, bending springs can be used in all areas in which a defined torsional stiffness between two shafts in the drive train must be introduced, for example, as a spring element for dual-mass flywheels or clutch plates with decoupling.

Eine Biegedrehfeder mit Nockenpaaren zur Ein- und Ausleitung von Drehmomenten ist aus der EP 2 769 1 15 B1 bekannt. Die Nockenpaare sind jeweils durch zwei in Umfangshchtung gegenüberliegende Nocken gebildet. Eine Drehfeder mit solchen Nockenpaaren ist ferner in der EP 2 627 924 B1 offenbart. A bending torsion spring with cam pairs for introducing and removing torques is known from EP 2 769 1 15 B1. The cam pairs are each through formed two circumferentially opposite cams. A torsion spring with such cam pairs is also disclosed in EP 2 627 924 B1.

Eine weitere Drehfeder ist aus der DE 10 2008 017 626 A1 bekannt. Die Drehfeder umfasst eine Antriebsscheibe und eine Abtriebsscheibe, die gegen die Rückstellkraft der schraubengangförmigen Federwindungen relativ zueinander um eine Drehachse verdrehbar sind. Die Federwindungen, die Antriebsscheibe und die Abtriebsscheibe umschließen die Drehachse der Drehfeder konzentrisch. Die Federwindungen sind während der bestimmungsgemäßen Verwendung der Drehfeder radial aufweitbar oder kontrahierbar. Another torsion spring is known from DE 10 2008 017 626 A1. The torsion spring comprises a drive pulley and a driven pulley, which are rotatable relative to each other about an axis of rotation against the restoring force of the helical spring turns. The spring coils, the drive pulley and the driven pulley concentrically surround the axis of rotation of the torsion spring. The spring coils are radially expandable or contractible during the intended use of the torsion spring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Biegefeder, die einen geringeren Bauraum und ein geringeres Gewicht aufweist, eine Riemenscheibe mit einer vereinfachten Montage und ein Verfahren zum Herstellen der Biegefeder zu schaffen. The invention has for its object to provide a bending spring, which has a smaller space and a lower weight, a pulley with a simplified assembly and a method for producing the bending spring.

Die Aufgabe wird durch eine Biegefeder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , durch eine Riemenscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. The object is achieved by a spiral spring having the features of claim 1, by a pulley having the features of claim 14 and by a method having the features of claim 17.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche. Advantageous embodiments are the subject of the respective dependent claims.

Die erfindungsgemäße Biegefeder ist insbesondere eine Biegedrehfeder zum Übertragen von Drehmomenten und umfasst einen schraubenförmig gewundenen Federkörper, der einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt aufweist, die durch eine Vielzahl von Windungen miteinander verbunden sind, wobei wenigstens einer der Endabschnitte durch Materialabtrag bearbeitet ist. Specifically, the bending spring of the present invention is a bending torsion spring for transmitting torques, and includes a helically wound spring body having a first end portion and a second end portion connected to each other by a plurality of turns, at least one of the end portions being machined by material removal.

Durch den Materialabtrag wird die Drahtdicke der Biegefeder teilweise verringert, was eine Verringerung des axialen Bauraums sowie der Masse der Biegefeder hervorruft. Biegefedern weisen nämlich zusätzlich zu ihren federnden Windungen einen nicht federnden Bereich auf. Insbesondere kann der nicht federnde Bereich an den beiden Endabschnitten der Biegefeder vorhanden sein. Ferner kann der nicht federnde Bereich auch zwischen den Endabschnitten angeordnet sein. Um den Draht der Biegefeder mit einem reinen Biegemoment zu beaufschlagen, kann der nicht federnde Bereich der Biegefeder so bemessen sein, dass dieser an den beiden Endabschnitten jeweils einer Windung entspricht. Die Biegefeder weist dann an ihren beiden Endabschnitten jeweils eine nicht federnde Windung auf. Die nicht federnden Windungen werden durch die federnden Windungen miteinander verbunden und haben am axialen Bauraumbedarf der Biegefeder einen großen Anteil. Beispielsweise hat eine Biegefeder mit drei federnden Windungen zusätzlich zwei nicht federnde Windungen. Dies entspricht 40 % der axialen Ausdehnung der gesamten Biegefeder. Bei dem Materialabtrag an den Endabschnitten wird somit Material abgetragen, das zu einem großen Anteil nicht für die Federarbeit genutzt werden kann. Die nicht federnden Windungen sind außerdem deutlich geringer belastet als die federnden Windungen, sodass das Abtragen auch im Hinblick auf die Materialbeanspruchung unproblematisch ist. Das Abtragen erfolgt zugunsten einer signifikanten Reduktion des axialen Bauraumbedarfs und der Masse der Biegefeder, ohne dass eine Einschränkung bei der Funktion oder der Lebensdauer gegeben ist. Due to the removal of material, the wire thickness of the spiral spring is partially reduced, which causes a reduction in the axial space and the mass of the spiral spring. Bend springs have namely in addition to their resilient turns on a non-resilient area. In particular, the non-resilient region may be present at the two end portions of the spiral spring. Furthermore, the non-resilient region can also be arranged between the end sections. To apply the wire of the spiral spring with a pure bending moment, can the non-resilient region of the spiral spring should be dimensioned so that it corresponds to one turn at the two end sections. The bending spring then has at its two end portions in each case a non-resilient winding. The non-resilient turns are connected by the resilient windings and have the axial space requirement of the bending spring a large proportion. For example, a spiral spring with three spring turns additionally two non-resilient turns. This corresponds to 40% of the axial extent of the entire spiral spring. Material removal at the end sections thus removes material which, to a large extent, can not be used for the spring work. The non-resilient turns are also significantly less burdened than the resilient turns, so that the removal is unproblematic in terms of material stress. The removal takes place in favor of a significant reduction of the axial space requirement and the mass of the spiral spring, without any limitation in the function or the life is given.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich der Materialabtrag von einer Endkante des Endabschnitts in Umfangsrichtung der Biegefeder. Dadurch entsteht an den Stirnflächen der Biegefeder eine sauber definierte Fläche entlang der Umfangsrichtung der Biegefeder. In an advantageous embodiment of the material removal extends from an end edge of the end portion in the circumferential direction of the spiral spring. This creates a cleanly defined surface along the circumferential direction of the spiral spring on the end faces of the spiral spring.

Vorteilhaft nimmt der Materialabtrag von einer Endkante des Endabschnitts in Umfangsrichtung stetig ab. Durch die stetige Abnahme wird an den Enden der Biegefeder der größte Materialabtrag erzielt, woraus eine weitere Reduktion der axialen Ausdehnung der Biegefeder resultiert. The removal of material from an end edge of the end section in the circumferential direction advantageously decreases steadily. Due to the steady decrease of the largest material removal is achieved at the ends of the spiral spring, resulting in a further reduction of the axial extent of the spiral spring.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Endabschnitt nach dem Materialabtrag eine parallel zu einer Bezugsebene verlaufende Abtragfläche auf, wobei sich die Bezugsebene zu einer Längsachse der Biegefeder orthogonal erstreckt. Als Abtragfläche wird der durch Materialabtrag bearbeitete Teil der Stirnfläche an einem der Endabschnitte der Biegefeder bezeichnet. Die plane Abtragfläche liegt in einer planen Ebene. Dadurch, dass sich die Abtragfläche der Biegefeder parallel zu der Bezugsebene, und somit orthogonal zu der Längsachse, erstreckt, weist die Biegefeder bei seitlicher Ansicht eine im Wesentlichen rechteckige Form auf. Bei der Gestaltung der Gehäuseteile muss eine Steigung der Biegefeder sehr genau abgebildet werden, damit die Biegefeder an jeder Stelle abgestützt wird. Ferner darf nur ein kleiner axialer Spalt zwischen dem Gehäuse und der Biegefeder vorhanden sein, durch den Fett verdrängt werden kann. Denn die Biegefeder wird regelmäßig mit Fett versehen, das die Biegefeder umgibt. Idealerweise ist der Raum um die Biegefeder vollständig mit Fett gefüllt. Durch radiales Aufweiten und Zusammenziehen der Biegefeder wird das Fett verdrängt. Je kleiner der axiale Spalt in radialer Richtung ist, desto größer ist bei diesem Vorgang die Dämpfung. Durch das Vorsehen eines nur kleinen axialen Spalts kann demnach die Fettverdrängung eingestellt werden, sodass eine gewünschte viskose Dämpfung im Bauteil erzeugt wird. Die damit verbundene Gestaltung der Gehäuseteile ist allerdings sehr aufwendig, teuer und erfordert es, die Biegefeder in einer definierten Orientierung um die Längsachse zu montieren, was zusätzlich den Montageprozess erschwert. Die Gestaltung der Gehäuseteile für die Biegefeder wird durch die parallel zu der Bezugsebene verlaufende Abtragfläche somit deutlich vereinfacht. In an advantageous embodiment, the end portion after the material removal on a parallel to a reference plane extending Abtragfläche, wherein the reference plane extends orthogonal to a longitudinal axis of the bending spring. The erosion surface of the machined by material removal part of the end face is designated at one of the end portions of the bending spring. The plane removal surface is in a plane plane. Characterized in that the removal surface of the spiral spring parallel to the reference plane, and thus orthogonal to the longitudinal axis, extends, the bending spring in a lateral view of a substantially rectangular shape. When designing the housing parts, a pitch of the spiral spring must be very accurately mapped, so that the spiral spring is supported at each point. Furthermore, only a small axial gap between the housing and the bending spring may be present, can be displaced by the grease. Because the spiral spring is regularly provided with grease, which surrounds the spiral spring. Ideally, the space around the spiral spring is completely filled with grease. Radial expansion and contraction of the spiral spring displaces the grease. The smaller the axial gap in the radial direction, the greater is the damping in this process. By providing only a small axial gap, therefore, the fat displacement can be adjusted, so that a desired viscous damping is generated in the component. However, the associated design of the housing parts is very expensive, expensive and requires mounting the bending spring in a defined orientation about the longitudinal axis, which also complicates the assembly process. The design of the housing parts for the spiral spring is thus significantly simplified by extending parallel to the reference plane Abtragfläche.

Vorteilhaft ist das Material an wenigstens einem der Endabschnitte abgeschliffen. Durch das Abschleifen ist ein präzises Herstellen des Materialabtrags möglich. Der axiale Bauraum der Biegefeder wird durch das Abschleifen verkürzt. Ferner ist es durch das Schleifen grundsätzlich möglich, das freie Ende der Biegefeder an dem Endabschnitt spitz zulaufen zu lassen, also eine Restdrahtdicke nach dem Abschleifen zu minimieren. Advantageously, the material is ground on at least one of the end sections. By grinding a precise production of material removal is possible. The axial space of the spiral spring is shortened by the grinding. Furthermore, it is basically possible by the grinding, to let the free end of the spiral spring at the end portion taper, so to minimize a residual wire thickness after grinding.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Biegefeder eine Krafteinleitungseinrichtung und/oder eine Kraftausleitungseinrichtung auf, die wenigstens zwei Windungen miteinander verbindet. Somit schließt die Krafteinleitungseinrichtung die erste Windung und/oder die Kraftausleitungseinrichtung die letzte Windung der Biegefeder zu einer geschlossenen Windung, was eine verbesserte Stabilität der Biegefeder mit sich bringt. In an advantageous embodiment, the spiral spring has a force introduction device and / or a force discharge device which connects at least two turns to one another. Thus, the force introduction means closes the first turn and / or the force extraction means the last turn of the spiral spring to a closed winding, which brings about an improved stability of the spiral spring.

Das Lastmoment kann als Tangentialkräftepaar in die Biegefeder ein- und aus der Biegefeder ausgeleitet werden. In diesem Fall sind an dem jeweiligen Endabschnitt der Biegefeder zwei Krafteinleitungseinrichtungen beziehungsweise zwei Kraftausleitungseinrichtungen erforderlich, von denen pro Endabschnitt jedoch nur eine mit zwei Windungen verbunden sein muss. Die andere Krafteinleitungseinrichtung beziehungsweise Kraftausleitungseinrichtung an dem jeweiligen Endabschnitt kann auch nur mit einer Windung der Biegefeder verbunden sein. The load torque can be fed in as a pair of tangential forces into the spiral spring and out of the spiral spring. In this case, two force introduction devices or two force discharge devices are required at the respective end portion of the spiral spring, of which per end portion, however, only one must be connected with two turns. The other force introduction device or force extraction device at the respective end section may also be connected to only one turn of the bending spring.

Wenn die Krafteinleitungseinrichtung oder die Kraftausleitungseinrichtung zwei Windungen miteinander verbindet, wird die Tangentialkraft in der Biegefeder erst in der zweiten und/oder vorletzten Windung abgestützt. Dadurch wirkt ein hohes Biegemoment auf die Krafteinleitungseinrichtung und/oder die Kraftausleitungseinrichtung. Der Hebelarm der Tangentialkraft zu der zweiten und/oder vorletzten Windung, und dadurch das Biegemoment, wird durch den Materialabtrag an dem Endabschnitt verringert, was sich positiv auf die Lebensdauer der Krafteinleitungseinrichtung und/oder der Kraftausleitungseinrichtung, und damit auf die Lebensdauer der Biegefeder, auswirkt. When the force introduction device or the force extraction device connects two turns, the tangential force in the spiral spring is supported only in the second and / or penultimate turn. As a result, a high bending moment acts on the force introduction device and / or the force discharge device. The lever arm of the tangential force to the second and / or penultimate turn, and thereby the bending moment is reduced by the removal of material at the end portion, which has a positive effect on the life of the force introduction means and / or the Kraftausleitungseinrichtung, and thus on the life of the bending spring ,

Vorteilhaft sind die Krafteinleitungseinrichtung und/oder die Kraftausleitungseinrichtung als Bolzen ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung der Biegefeder. Die Bolzen können mit Kulissen- oder Nutensteinen verbunden sein, über die die Tangentialkraft auf die Bolzen übertragen wird. Advantageously, the force introduction device and / or the force extraction device are designed as bolts. This allows a simple and cost-effective production of the bending spring. The bolts can be connected to sliding blocks or sliding blocks, via which the tangential force is transmitted to the bolts.

Vorteilhaft sind die Krafteinleitungseinrichtung und/oder die Kraftausleitungseinrichtung in zwei Windungen eingepresst. Durch das Einpressen wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Krafteinleitungseinrichtung und/oder der Kraftausleitungseinrichtung und der Biegefeder erzielt, sodass eine wirkungsvolle Krafteinleitung und/oder Kraftausleitung gewährleistet ist. Das Einpressen kann überwiegend unabhängig von der verwendeten Materialpaarung umgesetzt werden. Advantageously, the force introduction device and / or the force extraction device are pressed into two turns. By pressing in a non-positive connection between the force introduction device and / or the Kraftausleitungseinrichtung and the bending spring is achieved, so that an effective force application and / or power dissipation is guaranteed. The pressing in can be implemented largely independently of the material combination used.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung verlaufen die Krafteinleitungseinrichtung und/oder die Kraftausleitungseinrichtung durch eine neutrale Faser der Windungen. Die neutrale Faser der Biegefeder ist die Faser, in der bei Torsionsbelastung der Biegefeder keine Zug- oder Druckspannungen entstehen. Insbesondere kann bei der Biegefeder die neutrale Faser von dem geometrischen Mittelpunkt des Querschnitts radial nach innen, also zu der Längsachse der Biegefeder hin, versetzt sein. Wenn die Krafteinleitungseinrichtung und/oder die Kraftausleitungseinhchtung durch die neutrale Faser verlaufen, wird die durch die Krafteinleitungseinrichtung und/oder die Kraftausleitungseinrichtung hervorgerufene Spannungsüberhöhung minimiert, was sich positiv auf die Bauteilbelastung der Biegefeder auswirkt. In an advantageous embodiment, the force introduction device and / or the force discharge device run through a neutral fiber of the turns. The neutral fiber of the spiral spring is the fiber in which no tensile or compressive stresses occur during torsional loading of the spiral spring. In particular, in the case of the bending spring, the neutral fiber can be offset from the geometric center of the cross section radially inwards, that is, toward the longitudinal axis of the bending spring. When the force introduction device and / or the force discharge device run through the neutral fiber, the voltage excess caused by the force introduction device and / or the force discharge device is minimized, which has a positive effect on the component loading of the bending spring.

Vorteilhaft schließen Endkanten der Endabschnitte einen Winkel um eine Längsachse der Biegefeder ein, wobei der Winkel eingestellt ist, um die Biegefeder auszuwuchten. Da die Biegefeder in einem rotierenden System eingesetzt wird, ist die Höhe der Unwucht ein wichtiges Kriterium. Biegefedern weisen jedoch insbesondere bei einer nicht ganzzahligen Windungsanzahl eine sehr hohe bauartbedingte Unwucht auf. Um mit möglichst geringem Aufwand ein ausgewuchtetes Gesamtsystem zu erhalten, wird die Biegefeder durch definierte Gestaltung der Winkellage der Endkanten zueinander gewuchtet. Der Winkel ergibt sich dabei aus der Restdrahtdicke der Biegefeder an den beiden Endabschnitten. Dabei ist es möglich, die Biegefeder vollständig auszuwuchten, wenn die Biegefeder an beiden Endabschnitten die gleiche Restdrahtdicke aufweist. Bei unterschiedlichen Restdrahtdicken lässt sich über die Einstellung des Winkels die Unwucht minimieren. Advantageously, end edges of the end portions enclose an angle about a longitudinal axis of the spiral spring, the angle being adjusted to balance the bending spring. Since the spiral spring is used in a rotating system, the amount of imbalance is an important criterion. However, bending springs have a very high design imbalance, especially with a non-integer number of turns. In order to obtain a balanced overall system with the least possible effort, the bending spring is balanced by defined design of the angular position of the end edges to each other. The angle results from the remaining wire thickness of the spiral spring at the two end sections. It is possible to completely balance the bending spring when the bending spring has the same residual wire thickness at both end portions. With different residual wire thicknesses, the imbalance can be minimized by adjusting the angle.

Durch dieses Vorgehen ist es möglich, dass auf Ausgleichsmassen in den Gehäuseteilen verzichtet werden kann. Ebenso wird es vermieden, die Biegefeder auf eine ganzzahlige Windungsanzahl zu verlängern, wodurch die axiale Ausdehnung der Biegefeder erhöht wird. By this procedure, it is possible that can be dispensed with balancing weights in the housing parts. Likewise, it is avoided to extend the bending spring to an integer number of turns, whereby the axial extent of the spiral spring is increased.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt der Winkel in einem Bereich von ca. 0° bis ca. 180°, vorzugsweise in einem Bereich von ca. 45° bis ca. 160° und weiter vorzugsweise in einem Bereich von ca. 85° bis ca. 1 10°. Wie beschrieben, ergibt sich der Winkel aus der Restdrahtdicke der Biegefeder an den beiden Endabschnitten. Der Winkel ist unabhängig von der Drahtdicke und der Steigung der Biegefeder. In an advantageous embodiment, the angle is in a range of about 0 ° to about 180 °, preferably in a range of about 45 ° to about 160 ° and more preferably in a range of about 85 ° to about 1 10 °. As described, the angle results from the residual wire thickness of the spiral spring at the two end sections. The angle is independent of the wire thickness and the pitch of the spiral spring.

Vorteilhaft ist eine Restdrahtdicke der Endabschnitte nach dem Materialabtrag kleiner als 50 % der Drahtdicke der Biegefeder, wobei vorzugsweise die Restdrahtdicke nach dem Materialabtrag kleiner ist als 40 % der Drahtdicke der Biegefeder. Insbesondere kann die Restdrahtdicke nach dem Materialabtrag zwischen ca. 30 % und ca. 40 % der Drahtdicke betragen. Zugunsten eines möglichst geringen Bauraums und einer möglichst geringen Masse der Biegefeder ist es theoretisch wünschenswert, die Restdrahtdicke zu minimieren, sodass der Endabschnitt spitz ausläuft. In der Praxis ist jedoch eine gewisse Restdrahtdicke erforderlich, da die Biegefeder ansonsten sehr leicht verformbar wäre und die Weiterverarbeitung der Biegefeder, beispielsweise durch Kugelstrahlen, problematisch wäre. Advantageously, a residual wire thickness of the end sections after the removal of material is less than 50% of the wire thickness of the spiral spring, wherein preferably the residual wire thickness after removal of material is less than 40% of the wire thickness of the spiral spring. In particular, the remaining wire thickness after the material removal between about 30% and about 40% of the wire thickness. In favor of the smallest possible space and the lowest possible mass of the bending spring, it is theoretically desirable to minimize the residual wire thickness, so that the end portion ends pointedly. In practice, however, a certain residual wire thickness is required because the spiral spring otherwise would be very easily deformable and the further processing of the spiral spring, for example by shot peening, would be problematic.

Vorteilhaft ist der Federkörper linksgewickelt. Ein linksgewickelter Federkörper ist in Blickrichtung der Längsachse, also auf die Stirnfläche des Federkörpers blickend, gegen den Uhrzeigersinn gewickelt. Der Federkörper kann jedoch alternativ auch rechtsgewickelt sein. Ein rechtsgewickelter Federkörper ist in Blickrichtung der Längsachse mit dem Uhrzeigersinn gewickelt. Advantageously, the spring body is left-wound. A left-wound spring body is wound in the direction of the longitudinal axis, ie looking at the end face of the spring body, counterclockwise. However, the spring body may alternatively be wound on the right. A right-wound spring body is wound in the direction of the longitudinal axis in a clockwise direction.

Die Aufgabe wird ferner durch eine Riemenscheibe zur Verwendung im Antrieb eines Kraftfahrzeugs gelöst, die mit der Biegefeder versehen ist. Durch den geringeren Bauraum, den die Biegefeder in Anspruch nimmt, benötigt auch die Riemenscheibe einen kleineren Bauraum. Darüber hinaus wird die Gestaltung der Gehäuseteile für die Biegefeder maßgeblich vereinfacht. The object is further achieved by a pulley for use in the drive of a motor vehicle, which is provided with the bending spring. Due to the smaller installation space required by the spiral spring, the pulley also requires a smaller installation space. In addition, the design of the housing parts for the bending spring is significantly simplified.

Vorteilhaft umfasst die Riemenscheibe eine Überlastsicherung, die eine radial innere Wegbegrenzung und eine radial äußere Wegbegrenzung aufweist, welche die Biegefeder radial umgeben. Bei einer Lasteinleitung in die Biegefeder erfährt diese eine Durchmesseränderung. Der Durchmesser der Biegefeder vergrößert o- der verkleinert sich, je nach Belastungsrichtung. Dabei wirkt die radial innere Wegbegrenzung wie ein Kern, den die Biegefeder einschließt, und die radial äußere Wegbegrenzung wie eine Hülse, die die Biegefeder einschließt. Sobald die Biegefeder an der radial inneren Wegbegrenzung bzw. an der radial äußeren Wegbegrenzung anliegt, steigen, vergleichbar einem um eine Trommel gewickelten Seil, bei weiterer Erhöhung des äußeren Moments nur noch die Zug-/ Druckspannung in der Biegefeder geringfügig an. Ein weiterer Anstieg der Biegespannungen erfolgt nicht. Advantageously, the pulley comprises an overload safety device which has a radially inner travel limit and a radially outer travel limit which radially surrounds the bending spring. When a load is introduced into the bending spring, this undergoes a change in diameter. The diameter of the spiral spring increases or decreases depending on the load direction. The radially inner travel limit acts like a core, which encloses the bending spring, and the radially outer travel limit like a sleeve, which encloses the bending spring. As soon as the bending spring bears against the radially inner travel limit or at the radially outer travel limit, only the tensile / compressive stress in the bending spring rises slightly, comparable to a cable wound around a drum, with a further increase in the external moment. There is no further increase in the bending stresses.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Riemenscheibe einen Freilauf. Der Freilauf dient vorteilhaft zum Entkoppeln einer Drehbewegung der Riemenscheibe und/oder einer Nabe in eine Drehrichtung und zum Übertragen einer Drehbewegung der Riemenscheibe und/oder der Nabe in die entgegengesetzte Drehrichtung. Der Freilauf ist vorteilhaft zwischen der Riemenscheibe und der Biegefeder angeordnet. Weiter vorteilhaft kann die Riemenscheibe einen Innenring und eine Riemenaufnahme umfassen. Der Innenring kann an die Biegefeder angebunden sein. Der Freilauf kann mit dem Innenring und der Riemenaufnahme verbunden und zwischen diesen aufgenommen sein. Der Freilauf bewirkt, dass eine Relativdrehbewegung zwischen der Riemenscheibe und dem Innenring in einer Richtung gesperrt ist und in der anderen Richtung möglich ist. Damit kann bei vorgegebener Drehrichtung Leistung nur in einer Richtung, d. h. von der Riemenscheibe zum Innenring oder umgekehrt, übertragen werden. Bevorzugt ist der Freilauf derart ausgestaltet, dass eine Drehübertragung, insbesondere eine Momentenübertragung, von der Riemenaufnahme auf den Innenring entkoppelt und eine Drehübertragung, insbesondere eine Momentenübertragung, von dem Innenring auf die Riemenaufnahme gewährleistet wird. In an advantageous embodiment, the pulley comprises a freewheel. The freewheel is advantageously used for decoupling a rotational movement of the pulley and / or a hub in a rotational direction and for transmitting a Rotary movement of the pulley and / or the hub in the opposite direction of rotation. The freewheel is advantageously arranged between the pulley and the bending spring. Further advantageously, the pulley may comprise an inner ring and a belt receiver. The inner ring can be connected to the bending spring. The freewheel can be connected to the inner ring and the belt receptacle and received between them. The freewheel causes a relative rotational movement between the pulley and the inner ring is locked in one direction and in the other direction is possible. Thus, in a given direction of rotation power can be transmitted only in one direction, ie from the pulley to the inner ring or vice versa. Preferably, the freewheel is configured such that a rotational transmission, in particular a torque transmission, decoupled from the belt receiver to the inner ring and a rotation transmission, in particular a torque transmission, is ensured by the inner ring on the belt holder.

Ein Verfahren zum Herstellen der Biegefeder umfasst die Schritte des Bereitstellens eines Federdrahtrohlings, des Linkswickelns oder Rechtswickeins des Federdrahtrohlings zu einer Biegefeder und des Abtragens von Material von der Biegefeder an wenigstens einem der Endabschnitte. A method of manufacturing the bending spring includes the steps of providing a spring wire blank, winding or winding the spring wire blank to a bending spring, and removing material from the bending spring on at least one of the end portions.

Vorteilhaft umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Einbringens einer Öffnung in die Biegefeder, die sich durch wenigstens zwei Windungen erstreckt, und des Einpressens einer Krafteinleitungseinrichtung oder einer Kraftausleitungseinrich- tung in die Öffnung. Advantageously, the method further comprises the step of inserting an opening into the bending spring that extends through at least two turns and pressing a force introduction device or a force discharge device into the opening.

Nachfolgend werden die Biegefeder, die Riemenscheibe, das Verfahren sowie weitere Vorteile und Merkmale anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Hierbei zeigt: Hereinafter, the bending spring, the pulley, the method and other advantages and features are described in more detail by means of embodiments which are shown schematically in the drawings. Hereby shows:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Riemenscheibe mit einer Biegefeder gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und einem Torsions- schwingungsdämpfer, 1 is a perspective view of a pulley with a bending spring according to a first embodiment and a torsional vibration damper,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Riemenscheibe gemäß Fig. 1 , Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine Riemenscheibe mit der Biegefeder gemäß Fig. 1 , einem Torsionsschwingungsdämpfer und einem Freilauf, 2 is a vertical section through the pulley of FIG. 1, 3 is a vertical section through a pulley with the bending spring according to FIG. 1, a torsional vibration damper and a freewheel,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Biegefeder aus Fig. 1 4 is a perspective view of the spiral spring of FIG. 1

Fig. 5 eine Seitenansicht einer vorbekannten Biegefeder und der Biegefeder gemäß Fig. 4, 5 is a side view of a prior art spiral spring and the bending spring of FIG. 4,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer vorbekannten Biegefeder und einer Biegefeder gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und Fig. 6 is a side view of a prior art spiral spring and a bending spring according to a second embodiment and

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Biegefeder gemäß Fig. 6. 7 is a perspective view of the spiral spring according to FIG. 6.

Fig. 1 bis 3 zeigen jeweils eine Riemenscheibe 24. Die Riemenscheibe 24 wird im Antrieb eines Kraftfahrzeugs verwendet, beispielsweise für die Verbindung von Kurbelwelle und Nebenaggregatetrieb. 1 to 3 each show a pulley 24. The pulley 24 is used in the drive of a motor vehicle, for example for the connection of crankshaft and auxiliary drive.

Wie Fig. 2 und 3 zeigen, ist eine Biegefeder 10 in der Riemenscheibe 24 und in einer Nabe 29 aufgenommen. Die Biegefeder 10 ist sowohl an die Riemenscheibe 24 als auch an die Nabe 29 angebunden. Die Nabe 29 ist ferner mit einem Torsionsschwingungsdämpfer 28 verbunden. Die Nabe 29 dient beispielsweise der Verbindung mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle, während die Riemenscheibe 24 beispielsweise die Anbindung an einen nicht dargestellten Riementrieb, beispielsweise für ein Nebenaggregat, gewährleistet. As shown in FIGS. 2 and 3, a bending spring 10 is received in the pulley 24 and in a hub 29. The bending spring 10 is connected both to the pulley 24 and to the hub 29. The hub 29 is further connected to a torsional vibration damper 28. The hub 29 is used, for example, the connection with a crankshaft, not shown, while the pulley 24, for example, the connection to a belt drive, not shown, for example, for an accessory guaranteed.

Ein in die Nabe 29 eingeleitetes Drehmoment wird beispielsweise als Axialkräfte- paar auf die Biegefeder 10 und von der Biegefeder 10 auf die Riemenscheibe 24 übertragen. Die Biegefeder 10 dient der Einstellung einer gewünschten Torsions- steifigkeit zwischen der Kurbelwelle und der Nabe 29 einerseits und dem Nebenaggregatetrieb und der Riemenscheibe 24 andererseits. A torque introduced into the hub 29 is transferred, for example, as pairs of axial forces to the bending spring 10 and to the belt pulley 24 by the bending spring 10. The bending spring 10 serves to set a desired torsional stiffness between the crankshaft and the hub 29 on the one hand and the accessory drive and the pulley 24 on the other.

Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Riemenscheibe 24 umfasst einen Innenring 24a und eine Riemenaufnahme 24b. Der Innenring 24a ist an die Biegefeder 10 angebunden. Sowohl der Innenring 24a als auch die Riemenaufnahme 24b sind mit einem Freilauf 31 verbunden, der zwischen diesen aufgenommen ist. Der Freilauf 31 bewirkt, dass der Innenring 24a von der Riemenaufnahme 24b in einer Drehrichtung um eine Längsachse L vollständig entkoppelt ist. In der entgegengesetzten Drehrichtung um die Längsachse L findet keine Entkopplung statt. The embodiment of a pulley 24 shown in Fig. 3 comprises an inner ring 24a and a belt receiving 24b. The inner ring 24a is connected to the bending spring 10. Both the inner ring 24a and the belt seat 24b are connected to a freewheel 31 which is received between them. The freewheel 31 causes the inner ring 24a is completely decoupled from the belt receiving 24b in a rotational direction about a longitudinal axis L. In the opposite direction of rotation about the longitudinal axis L no decoupling takes place.

Die in Fig. 2 und 3 schematisch dargestellte Biegefeder 10 ist eine Biegedrehfeder und umfasst einen Federkörper 1 1 , der schraubenförmig um die Längsachse L gewunden ist. Die Biegefeder 10 kann linksgewickelt oder rechtsgewickelt sein. Eine Überlastsicherung 25 weist eine radial innere Wegbegrenzung 26 und eine radial äußere Wegbegrenzung 27 auf, welche die Biegefeder 10 radial umgeben. Die Funktionsweise der Überlastsicherung basiert auf der Durchmesseränderung der Biegefeder 10 aufgrund einer Einleitung einer Last in die Biegefeder 10. Je nach Belastungsrichtung vergrößert oder verkleinert sich der Durchmesser der Biegefeder 10. Dabei wirkt die radial innere Wegbegrenzung 26 wie ein Kern, den die Biegefeder 10 einschließt, und die radial äußere Wegbegrenzung 27 wie eine Hülse, die die Biegefeder 10 einschließt. Sobald die Biegefeder 10 aufgrund der Durchmesseränderung an der radial inneren Wegbegrenzung 26 bzw. an der radial äußeren Wegbegrenzung 27 anliegt, steigt bei weiterer Erhöhung des äußeren Moments nur noch die Zug-/Druckspannung in der Biegefeder 10 geringfügig an. Ein weiterer Anstieg der Biegespannungen erfolgt indes nicht. Denn die bereits vorliegenden Biegespannungen werden mit über dem Querschnitt der Biegefeder 10 konstanten Zug-/Druckspannungen überlagert, wobei aber nur ein geringer Anstieg der maximalen Spannungen erfolgt. Somit ist der Spannungsgradient über dem Lastmoment signifikant niedriger, wenn die Biegefeder 10 an der radial inneren Wegbegrenzung 26 oder an der radial äußeren Wegbegrenzung 27 anliegt. The bending spring 10 shown schematically in FIGS. 2 and 3 is a bending torsion spring and comprises a spring body 1 1, which is helically wound around the longitudinal axis L. The spiral spring 10 may be left-wound or right-wound. An overload protection 25 has a radially inner travel limit 26 and a radially outer travel limit 27, which radially surround the bending spring 10. The operation of the overload protection is based on the change in diameter of the bending spring 10 due to an introduction of a load in the bending spring 10. Depending on the loading direction increases or decreases the diameter of the spiral spring 10. The radially inner travel limit 26 acts like a core, which includes the bending spring 10 , and the radially outer travel restriction 27, such as a sleeve that encloses the bending spring 10. As soon as the bending spring 10 rests against the radially inner travel limit 26 or at the radially outer travel limit 27 due to the change in diameter, only the tensile / compressive stress in the bending spring 10 increases slightly as the outer torque increases further. However, a further increase in the bending stresses does not occur. Because the already existing bending stresses are superimposed with over the cross section of the spiral spring 10 constant tensile / compressive stresses, but only a small increase in the maximum stresses occurs. Thus, the voltage gradient over the load torque is significantly lower when the bending spring 10 abuts against the radially inner travel limit 26 or at the radially outer travel limit 27.

Wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 anschaulich zeigt, weist der Federkörper 1 1 einen ersten Endabschnitt 12 und einen zweiten Endabschnitt 13 auf, die durch eine Vielzahl von Windungen 14 miteinander verbunden sind. Die Endabschnitte 12, 13 sind durch Material abtrag bearbeitet. Der Materialabtrag kann insbesondere durch Abschleifen erfolgen und erstreckt sich von Endkanten 18, 19 des jeweiligen Endabschnitts 12, 13 in Umfangsrichtung der Biegefeder 10 bis zu einer Abtragkante 30. Die Biegefeder 10 schließt an den Endkanten 18, 19 ab. Fig. 5 zeigt links eine herkömmliche Biegefeder 10 und rechts eine erfindungsgemäße Biegefeder 10 im Vergleich. Dabei ist zu sehen, dass bei der erfindungsgemäßen Biegefeder 10 der Materialabtrag von den Endkanten 18, 19 in Umfangs- richtung stetig abnimmt. Demnach ist an den Endkanten 18, 19 der Materialabtrag am größten, das heißt die Restdrahtdicke der Biegefeder 10 ist an den Endkanten 18, 19 am geringsten. Der Materialabtrag verringert sich in Umfangsrichtung der Biegefeder 10 bis zu der Abtragkante 30, ab der kein Materialabtrag mehr stattfindet. Die Restdrahtdicke der Endabschnitte 12, 13 an den Endkanten 18, 19 soll nach dem Materialabtrag kleiner als 50 % einer Drahtdicke der Biegefeder 10 sein. Vorzugsweise ist die Restdrahtdicke nach dem Materialabtrag kleiner als 40 % der Drahtdicke. As the embodiment of FIG. 4 shows vividly, the spring body 1 1 a first end portion 12 and a second end portion 13, which are interconnected by a plurality of windings 14. The end portions 12, 13 are processed by material removal. The removal of material can be done in particular by grinding and extends from end edges 18, 19 of the respective end section 12, 13 in the circumferential direction of the spiral spring 10 up to a Abtragkante 30. The bending spring 10 terminates at the end edges 18, 19. 5 shows on the left a conventional spiral spring 10 and on the right a bending spring 10 according to the invention in comparison. It can be seen that in the case of the bending spring 10 according to the invention, the removal of material from the end edges 18, 19 steadily decreases in the circumferential direction. Accordingly, the removal of material at the end edges 18, 19 is greatest, that is to say the residual wire thickness of the bending spring 10 is lowest at the end edges 18, 19. The material removal decreases in the circumferential direction of the spiral spring 10 to the Abtragkante 30, from which no material removal takes place. The residual wire thickness of the end sections 12, 13 at the end edges 18, 19 should be less than 50% of a wire thickness of the spiral spring 10 after the removal of material. Preferably, the residual wire thickness after the removal of material is less than 40% of the wire thickness.

Die Endabschnitte 12, 13 weisen, wie insbesondere Fig. 4 und 5 anschaulich zeigen, Abtragflächen 21 , 22 auf. Die Abtragflächen 21 , 22 werden einerseits durch die Endkanten 18, 19 und andererseits durch die jeweilige Abtragkante 30 begrenzt. Die Abtragflächen 21 , 22 stellen plane Flächen dar und liegen jeweils in einer planen Ebene. Die planen Ebenen verlaufen jeweils parallel zu einer Bezugsebene E. Die Bezugsebene E erstreckt sich orthogonal zu der Längsachse L der Biegefeder 10. The end sections 12, 13, as shown particularly in FIGS. 4 and 5, clearly show removal surfaces 21, 22. The removal surfaces 21, 22 are limited on the one hand by the end edges 18, 19 and on the other hand by the respective Abtragkante 30. The removal surfaces 21, 22 represent flat surfaces and are each in a plane plane. The plane planes each extend parallel to a reference plane E. The reference plane E extends orthogonal to the longitudinal axis L of the spiral spring 10.

Fig. 4 zeigt ferner, dass die Endkanten 18, 19 einen Winkel α um die Längsachse L der Biegefeder 10 einschließen. Der Winkel α ist eingestellt, um die Biegefeder 10 auszuwuchten, da Biegefedern 10 insbesondere bei einer nicht ganzzahligen Windungsanzahl bauartbedingt eine sehr hohe Unwucht aufweisen. Um mit möglichst geringem Aufwand ein ausgewuchtetes Gesamtsystem zu erhalten, wird die Biegefeder 10 durch Einstellen des Winkels α gewuchtet. Der Winkel α ergibt sich dabei aus der Restdrahtdicke der Biegefeder 10 an den beiden Endabschnitten 12, 13. Durch das Einstellen des Winkels α kann auf Ausgleichsmassen in den Gehäuseteilen verzichtet werden. Ebenso wird eine Erhöhung der axialen Ausdehnung der Biegefeder 10 durch Verlängerung auf eine ganzzahlige Windungsanzahl vermieden. Der Winkel α kann in einem Bereich von ca. 0° bis ca. 180° und vorzugsweise in einem Bereich von ca. 45° bis ca. 160° liegen. In besonders bevorzugter Ausgestaltung liegt der Winkel α in einem Bereich von ca. 85° bis ca. 1 10°. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt der Winkel α bei etwa 90°. Biegefedern 10 weisen zusätzlich zu ihren federnden Windungen 14 an ihren beiden Endabschnitten 12, 13 jeweils eine nicht federnde Windung 14 auf. Die nicht federnden Windungen 14 sind die erste Windung 14a und die letzte Windung 14b der Biegefeder 10, also die Windungen 14, welche die Biegefeder 10 an ihren beiden freien Enden abschließen. Wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht, haben die nicht federnden Windungen 14a, 14b am axialen Bauraumbedarf der Biegefeder 10 einen großen Anteil. Fig. 5 zeigt links eine Biegefeder 10 ohne Materialabtrag, die eine Tiefe ti aufweist. In Fig. 5 wird rechts eine durch Material abtrag bearbeitete Biegefeder 10 gezeigt, die eine Tiefe t.2 und bei seitlicher Ansicht eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist. Durch den Materialabtrag ergibt sich eine Tiefendifferenz At, um die der axiale Bauraumbedarf der Biegefeder 10 durch den Materialabtrag reduziert ist. Dabei wird lediglich Material abgetragen, das zu einem großen Anteil nicht für die Federarbeit genutzt wird. Das Abtragen bewirkt zudem eine Reduktion der Masse der Biegefeder 10, ohne dass die Funktion oder die Lebensdauer beeinträchtigt sind. 4 further shows that the end edges 18, 19 enclose an angle α about the longitudinal axis L of the bending spring 10. The angle α is set to balance the bending spring 10, since bending springs 10 have a very high unbalance, in particular for a non-integer number of turns due to design. In order to obtain a balanced overall system with the least possible effort, the bending spring 10 is balanced by adjusting the angle α. The angle α results from the remaining wire thickness of the spiral spring 10 at the two end portions 12, 13. By adjusting the angle α can be dispensed with balancing weights in the housing parts. Likewise, an increase in the axial extent of the spiral spring 10 is avoided by extension to an integer number of turns. The angle α may be in a range of about 0 ° to about 180 ° and preferably in a range of about 45 ° to about 160 °. In a particularly preferred embodiment, the angle α is in a range of about 85 ° to about 1 10 °. In the present embodiment, the angle α is about 90 °. Bend springs 10 have in addition to their resilient turns 14 at its two end portions 12, 13 each have a non-resilient winding 14. The non-resilient turns 14 are the first turn 14a and the last turn 14b of the spiral spring 10, that is, the turns 14, which complete the bending spring 10 at its two free ends. As is apparent in particular from FIG. 5, the non-resilient turns 14a, 14b have a large share in the axial space requirement of the bending spring 10. 5 shows on the left a bending spring 10 without material removal, which has a depth ti. In Fig. 5, a material abtrag processed by bending spring 10 is shown on the right, which has a depth t.2 and lateral view of a substantially rectangular shape. The removal of material results in a depth difference At, by which the axial space requirement of the bending spring 10 is reduced by the material removal. In this case, only material is removed, which is not used to a large extent for the spring work. The removal also causes a reduction in the mass of the spiral spring 10, without the function or the life are impaired.

Bei der Gestaltung von Gehäuseteilen muss eine Steigung der Biegefeder 10 sehr genau abgebildet werden, damit die Biegefeder 10 an jeder Stelle abgestützt wird. Je nach Anwendungsfall der Biegefeder 10 können die Gehäuseteile beispielsweise der Riemenscheibe 24 und der Nabe 29 entsprechen, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Durch die im Wesentlichen rechteckige Form der Biegefeder 10 wird dieser Vorgang erheblich vereinfacht. In the design of housing parts, a pitch of the bending spring 10 must be very accurately mapped, so that the bending spring 10 is supported at each point. Depending on the application of the bending spring 10, the housing parts, for example, the pulley 24 and the hub 29 correspond, as shown in FIGS. 2 and 3. Due to the substantially rectangular shape of the spiral spring 10, this process is considerably simplified.

Ferner wird in das Gehäuse der Biegefeder 10 Fett eingebracht, das die Biegefeder 10 umgibt (in Fig. 2 und 3 nicht dargestellt). Das Fett bewirkt eine viskose Dämpfung der Biegefeder 10. Durch das Vorsehen eines kleinen, nicht dargestellten axialen Spalts kann die Fettverdrängung eingestellt werden, sodass eine gewünschte viskose Dämpfung im Bauteil erzeugt wird. Die Gestaltung der Gehäuseteile für die Biegefeder 10 wird durch die parallel zu der Bezugsebene E verlaufenden Abtragflächen 21 , 22 somit deutlich vereinfacht. Furthermore, grease is introduced into the housing of the bending spring 10, which surrounds the bending spring 10 (not shown in FIGS. 2 and 3). The grease causes a viscous damping of the bending spring 10. By providing a small, not shown axial gap, the fat displacement can be adjusted so that a desired viscous damping is generated in the component. The design of the housing parts for the spiral spring 10 is thus significantly simplified by the extending parallel to the reference plane E Abtragflächen 21, 22.

Die in Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiele der Biegefeder 10 weisen jeweils zumindest eine Krafteinleitungseinrichtung 15 oder eine Kraftausleitungsein- richtung 16 auf. Die Krafteinleitungseinrichtung 15 oder die Kraftausleitungsein- richtung 16 ist als Bolzen 17 ausgebildet und, wie Fig. 6 anschaulich zeigt, in zwei Windungen 14 eingepresst. Durch das Einpressen wird eine kraftschlüssige Verbindung der Bolzen 17 mit der Biegefeder 10 erzielt. The exemplary embodiments of the bending spring 10 shown in FIGS. 6 and 7 each have at least one force introduction device 15 or a force release device. direction 16. The force introduction device 15 or the force discharge device 16 is designed as a bolt 17 and, as FIG. 6 clearly shows, is pressed into two windings 14. By pressing a frictional connection of the bolt 17 is achieved with the bending spring 10.

Die Bolzen 17 schließen durch das Einpressen in zwei Windungen 14 die erste Windung 14a und die letzte Windung 14b der Biegefeder 10 zu einer geschlossenen Windung 14. Das Lastmoment wird als Tangentialkräftepaar, das an den Bolzen 17 angreift, in die Biegefeder 10 ein- und aus der Biegefeder 10 ausgeleitet. Die Tangentialkraft wird durch die Biegefeder 10 erst in der zweiten bzw. vorletzten Windung 14 aufgenommen. Dadurch ergibt sich ein auf die Pressverbindung wirkendes, hohes Biegemoment aus der Tangentialkraft und einem Hebelarm hi . The bolts 17 close by pressing in two turns 14, the first turn 14 a and the last turn 14 b of the bending spring 10 to a closed winding 14. The load moment is a Tangentialkräftepaar, which acts on the bolt 17, in the bending spring 10 on and off the bending spring 10 discharged. The tangential force is absorbed by the spiral spring 10 only in the second or penultimate turn 14. This results in a force acting on the press connection, high bending moment from the tangential force and a lever arm hi.

Wie Fig. 6 anschaulich zeigt, kann der Hebelarm hi durch den Materialabtrag um die Hebelarmdifferenz Ah auf einen Hebelarm i2 verkürzt werden. Das Biegemoment, das auf die Pressverbindung des Bolzens 17 mit der Windung 14 wirkt, wird durch den Materialabtrag somit verringert, womit positive Auswirkungen auf die Lebensdauer der Biegefeder 10 verbunden sind. As FIG. 6 clearly shows, the lever arm hi can be shortened by the material removal by the lever arm difference Ah to a lever arm i2. The bending moment, which acts on the press connection of the bolt 17 with the winding 14, is thus reduced by the removal of material, with which positive effects on the life of the bending spring 10 are connected.

Aus Fig. 7 geht hervor, dass die Bolzen 17 durch eine neutrale Faser 23 der Windungen 14 verlaufen. Die neutrale Faser 23 ist die Faser, in der bei Torsionsbelastung der Biegefeder 10 keine Zug- oder Druckspannungen entstehen. Die neutrale Faser 23 ist von einem geometrischen Mittelpunkt des Querschnitts der Biegefeder 10 radial nach innen versetzt. From Fig. 7 it is apparent that the bolts 17 extend through a neutral fiber 23 of the windings 14. The neutral fiber 23 is the fiber in which no tensile or compressive stresses occur during torsional loading of the spiral spring 10. The neutral fiber 23 is offset from a geometric center of the cross section of the spiral spring 10 radially inwards.

Dadurch, dass die Bolzen 17 durch die neutrale Faser 23 verlaufen, wird die durch die Bolzen 17 hervorgerufene Spannungsüberhöhung minimiert, was sich positiv auf die Bauteilbelastung der Biegefeder 10 auswirkt. Characterized in that the bolts 17 extend through the neutral fiber 23, which caused by the bolt 17 voltage overshoot is minimized, which has a positive effect on the component load of the spiral spring 10.

Bei einem Verfahren zum Herstellen der Biegefeder 10 wird zunächst ein Federdrahtrohling bereitgestellt. Durch Linkswickeln oder Rechtswickeln des Federdrahtrohlings entsteht sodann eine Biegefeder 10. Schließlich wird an wenigstens einem der Endabschnitte 12, 13 Material von der Biegefeder 10 abgetragen, insbesondere abgeschliffen. Bei dem Verfahren wird anschließend eine Öffnung 20, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist, in die Biegefeder 10 eingebracht, insbesondere gebohrt. Die Öffnung 20 erstreckt sich durch wenigstens zwei Windungen 14. Schließlich wird eine Krafteinleitungseinrichtung 15 oder eine Kraftausleitungseinrichtung 16, insbesondere ein Bolzen 17, in die Öffnung 20 eingepresst. In a method for producing the bending spring 10, firstly a spring wire blank is provided. By bending to the left or right winding of the spring wire blank, a bending spring 10 is then produced. Finally, material is removed from the bending spring 10 at at least one of the end sections 12, 13, in particular ground off. In the method, then, an opening 20, as shown in Fig. 7, introduced into the bending spring 10, in particular drilled. The opening 20 extends through at least two windings 14. Finally, a force introduction device 15 or a force discharge device 16, in particular a bolt 17, is pressed into the opening 20.

Die hier beschriebenen Ausführungsformen der Biegefeder 10 haben gemein, dass sie im Vergleich zu bekannten Biegefedern eines geringeren Bauraums bedürfen und eine geringere Masse aufweisen. Die Montage der Riemenscheibe 24 wird durch Biegefeder 10 vereinfacht. The embodiments of the spiral spring 10 described here have in common that they require less space compared to known bending springs and have a lower mass. The assembly of the pulley 24 is simplified by bending spring 10.

Bezugszeichenliste 0 Biegefeder LIST OF REFERENCES 0 spiral spring

1 Federkörper 1 spring body

2 erster Endabschnitt 2 first end section

3 zweiter Endabschnitt 3 second end portion

4 Windung 4 turn

4a erste Windung 4a first turn

4b letzte Windung 4b last turn

5 Krafteinleitungseinrichtung 5 force introduction device

6 Kraftausleitungseinrichtung 6 force discharge device

7 Bolzen 7 bolts

8 Endkante 8 end edge

9 Endkante 9 end edge

0 Öffnung 0 opening

1 Abtragfläche 1 removal surface

2 Abtragfläche 2 removal surface

3 neutrale Faser 3 neutral fiber

4 Riemenscheibe 4 pulley

4a Innenring 4a inner ring

4b Riemenaufnahme 4b belt mount

5 Überlastsicherung 5 overload protection

6 radial innere Wegbegrenzung 6 radially inner path limitation

27 radial äußere Wegbegrenzung 27 radially outer path limit

28 Torsionsschwingungsdämpfer 28 torsional vibration damper

29 Nabe 29 hub

30 Abtrag kante 30 removal edge

31 Freilauf 31 freewheel

E Bezugsebene E reference plane

L Längsachse L longitudinal axis

hi Hebelarm vor Materialabtrag i2 Hebelarm nach Materialabtraghi lever arm before material removal i2 lever arm after material removal

Ah Hebelarmdifferenz Ah lever arm difference

ti Tiefe vor Materialabtrag t.2 Tiefe nach Materialabtragti depth before material removal t.2 depth after material removal

At Tiefendifferenz At depth difference

α Winkel α angle

Claims

Ansprüche claims

1 . Biegefeder (10), insbesondere Biegedrehfeder, zum Übertragen von Drehmomenten, umfassend einen schraubenförmig gewundenen Federkörper (1 1 ), der einen ersten Endabschnitt (12) und einen zweiten Endabschnitt (13) aufweist, die durch eine Vielzahl von Windungen (14) miteinander verbunden sind, wobei wenigstens einer der Endabschnitte (12, 13) durch Materialabtrag bearbeitet ist. 1 . A bending spring (10), in particular a bending torsion spring, for transmitting torques, comprising a helically wound spring body (1 1) having a first end portion (12) and a second end portion (13) interconnected by a plurality of turns (14) are, wherein at least one of the end portions (12, 13) is processed by material removal.

2. Biegefeder (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der Materialabtrag von einer Endkante (18, 19) des Endabschnitts (12, 13) in Um- fangsrichtung erstreckt. 2. spiral spring (10) according to claim 1, characterized in that the material removal from an end edge (18, 19) of the end portion (12, 13) extending in the circumferential direction.

3. Biegefeder (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialabtrag von einer Endkante (18, 19) des Endabschnitts (12, 13) in Um- fangsrichtung stetig abnimmt. 3. bending spring (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the material removal from an end edge (18, 19) of the end portion (12, 13) in the circumferential direction continuously decreases.

4. Biegefeder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (12, 13) nach dem Materialabtrag eine parallel zu einer Bezugsebene (E) verlaufende Abtragfläche (21 , 22) aufweist, wobei sich die Bezugsebene (E) zu einer Längsachse (L) der Biegefeder (10) orthogonal erstreckt. 4. spiral spring (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the end portion (12, 13) after the material removal parallel to a reference plane (E) extending Abtragfläche (21, 22), wherein the reference plane ( E) extends orthogonally to a longitudinal axis (L) of the spiral spring (10).

5. Biegefeder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material an wenigstens einem der Endabschnitte (12, 13) abgeschliffen ist. 5. spiral spring (10) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the material is ground on at least one of the end portions (12, 13).

6. Biegefeder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Krafteinleitungseinrichtung (15) und/oder eine Kraftausleitungseinrichtung (16), die wenigstens zwei Windungen (14) miteinander verbindet. 6. spiral spring (10) according to any one of claims 1 to 5, characterized by a force introduction means (15) and / or a Kraftausleitungseinrichtung (16) which connects at least two turns (14) together.

7. Biegefeder (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafteinleitungseinrichtung (15) und/oder die Kraftausleitungseinrichtung (16) als Bolzen (17) ausgebildet sind. 7. spiral spring (10) according to claim 6, characterized in that the force introduction means (15) and / or the Kraftausleitungseinrichtung (16) are designed as bolts (17).

8. Biegefeder (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafteinleitungseinrichtung (15) und/oder die Kraftausleitungseinrichtung (16) in Öffnungen (20) zweier Windungen (14) eingepresst sind. 8. spiral spring (10) according to claim 6 or 7, characterized in that the force introduction means (15) and / or the Kraftausleitungseinrichtung (16) in openings (20) of two windings (14) are pressed.

9. Biegefeder (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafteinleitungseinrichtung (15) und/oder die Kraftausleitungseinrichtung (16) durch eine neutrale Faser (23) der Windungen (14) verlaufen, wobei die neutrale Faser (23) vorzugsweise von einem geometrischen Mittelpunkt eines Querschnitts der Biegefeder (10) radial nach innen versetzt ist. 9. spiral spring (10) according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the force introduction means (15) and / or the Kraftausleitungseinrichtung (16) through a neutral fiber (23) of the windings (14) extend, wherein the neutral fiber ( 23) is preferably radially inwardly offset from a geometric center of a cross section of the spiral spring (10).

10. Biegefeder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Endkanten (18, 19) der Endabschnitte (12, 13) einen Winkel (a) um eine Längsachse (L) der Biegefeder (10) einschließen, wobei der Winkel (a) eingestellt ist, um die Biegefeder (10) auszuwuchten. 10. spiral spring (10) according to one of claims 1 to 9, characterized in that end edges (18, 19) of the end portions (12, 13) an angle (a) about a longitudinal axis (L) of the spiral spring (10) include, wherein the angle (a) is adjusted to balance the spiral spring (10).

1 1 . Biegefeder (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a) in einem Bereich von ca. 0° bis ca. 180° liegt, wobei vorzugsweise der Winkel (a) in einem Bereich von ca. 45° bis ca. 160° liegt, wobei weiter vorzugsweise der Winkel (a) in einem Bereich von ca. 85° bis ca. 120° liegt. 1 1. Bending spring (10) according to claim 10, characterized in that the angle (a) is in a range of about 0 ° to about 180 °, wherein preferably the angle (a) in a range of about 45 ° to about 160 °, more preferably the angle (a) is in a range of about 85 ° to about 120 °.

12. Biegefeder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Restdrahtdicke der Endabschnitte (12, 13) nach dem Materialabtrag kleiner ist als 50 % einer Drahtdicke der Biegefeder (10), wobei vorzugsweise die Restdrahtdicke nach dem Materialabtrag kleiner ist als 40 % der Drahtdicke der Biegefeder (10). 12. spiral spring (10) according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that a residual wire thickness of the end portions (12, 13) after the removal of material is less than 50% of a wire thickness of the spiral spring (10), wherein preferably the remaining wire thickness after the Material removal is less than 40% of the wire thickness of the spiral spring (10).

13. Riemenscheibe (24) zur Verwendung im Antrieb eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch die Biegefeder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12. 13. Pulley (24) for use in the drive of a motor vehicle, characterized by the spiral spring (10) according to one of claims 1 to 12.

14. Riemenscheibe (24) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Überlastsicherung (25), die eine radial innere Wegbegrenzung (26) und eine radial äußere Wegbegrenzung (27) aufweist, welche die Biegefeder (10) radial umgeben. 14, pulley (24) according to claim 13, characterized by an overload protection (25) having a radially inner Wegbegrenzung (26) and a radially outer Wegbegrenzung (27), which surround the bending spring (10) radially.

15. Riemenscheibe (24) nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch einen Freilauf (31 ) zum Entkoppeln einer Drehbewegung der Riemenscheibe (24) und/oder einer Nabe (29) in eine Drehrichtung und zum Übertragen einer Drehbewegung der Riemenscheibe (24) und/oder der Nabe (29) in die entgegengesetzte Drehrichtung. 15. Pulley (24) according to claim 13 or 14, characterized by a freewheel (31) for decoupling a rotational movement of the pulley (24). and / or a hub (29) in a rotational direction and for transmitting rotational movement of the pulley (24) and / or the hub (29) in the opposite direction of rotation.

16. Verfahren zum Herstellen der Biegefeder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend die folgenden Schritte: 16. A method for producing the spiral spring (10) according to one of claims 1 to 12, comprising the following steps:

Bereitstellen eines Federdrahtrohlings, Providing a spring wire blank,

Linkswickeln oder Rechtswickeln des Federdrahtrohlings zu einer Biegefeder (10) und Turning left or right winding of the spring wire blank to a spiral spring (10) and

Abtragen von Material von der Biegefeder (10) an wenigstens einem der Endabschnitte (12, 13). Removing material from the bending spring (10) on at least one of the end portions (12, 13).

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: 17. The method according to claim 16, characterized in that the method further comprises:

Einbringen wenigstens einer Öffnung (20) in die Biegefeder (10), die sich durch wenigstens zwei Windungen (14) erstreckt, und Inserting at least one opening (20) into the spiral spring (10), which extends through at least two windings (14), and

Einpressen einer Krafteinleitungseinrichtung (15) oder einer Kraftauslei- tungseinrichtung (16) in die Öffnung (20). Pressing a force introduction device (15) or a Kraftauslei- device (16) in the opening (20).