DE10017801A1 - Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents

Abstract

Ein Torsionsschwingungsdämpfer zum Eingliedern in den Drehmomentübertragungsweg zwischen zwei Komponenten (36, 26; 28, 32) oder Baugruppen, insbesondere für eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung, umfasst wenigstens zwei scheibenartige Dämpferelemente (60, 62, 64), wobei jedes Dämpferelement (60, 62, 64) einen radial äußeren Kopplungsbereich (70) und einen radial inneren Kopplungsbereich (72) sowie wenigstens einen sich zwischen dem radial äußeren Kopplungsbereich (70) und dem radial inneren Kopplungsbereich (72) erstreckenden und zum Ermöglichen einer Relativumfangsbewegung zwischen dem radial äußeren Kopplungsbereich (70) und dem radial inneren Kopplungsbereich (72) wenigstens bereichsweise elastisch verformbaren Verformungsbereich (74, 76) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer zum Eingliedern in den Drehmomentübertragungsweg zwischen zwei Kom­ ponenten oder Baugruppen, insbesondere für eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung.

Bei derartigen Torsionsschwingungsdämpfern, wie sie beispielsweise im Drehmomentübertragungsweg zwischen einem Kupplungskolben einer Überbrückungskupplungsanordnung und einem Turbinenrad eingesetzt werden, die aber auch Anwendung in Kupplungsscheiben oder Mehrmassen­ schwungrädern finden können, sind als die erforderliche Elastizität bereitstellende Dämpferelemente im Allgemeinen Schraubenfedern vorgesehen, die durch jeweilige Steuerbereiche oder Steuerkanten zweier bezüglich einander um eine Drehachse verdrehbarer Komponenten oder Baugruppen beaufschlagbar sind, so dass bei Auftreten von Drehschwingun­ gen durch die Wechselwirkung mit den jeweiligen Steuerkanten die Schraubendruckfedern, deren Längsachse sich näherungsweise in Umfangs­ richtung erstreckt, komprimiert werden können. Die beiden über derartige Schraubendruckfedern miteinander zu koppelnden Komponenten oder Baugruppen umfassen im Allgemeinen als eine der Baugruppen zwei Deckscheibenelemente, die miteinander drehfest und in axialem Abstand liegend verbunden sind, und als andere der Komponenten oder Baugruppen ein Zentralscheibenelement, das zwischen die beiden Deckscheibenelemente eingreift. Derartige Anordnungen erfordern relativ viel Bauraum und weisen darüber hinaus das Problem auf, dass die sich näherungsweise in Umfangs­ richtung erstreckenden Schraubenfedern fliehkraftbedingt im Drehbetrieb nach radial außen verlagert werden und dabei an wenigstens einer der Komponenten reibend angreifen. Dies hat zumindest bei höheren Drehzahlen häufig ein nachteilhaftes Beeinflussen des Dämpfungsverhaltens zur Folge.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Torsionsschwingungs­ dämpfer zum Eingliedern in den Drehmomentübertragungsweg zwischen zwei Komponenten oder Baugruppen bereitzustellen, bei welchem bei einfachem Aufbau und geringem Bauraumbedarf ein von äußeren Einflüssen näherungsweise unbeeinflussbares Schwingungsdämpfungsverhalten bereitgestellt werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Torsionsschwingungsdämpfer zum Eingliedern in den Drehmomentüber­ tragungsweg zwischen zwei Komponenten oder Baugruppen, insbesondere für eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung, umfassend wenigstens zwei scheibenartige Dämpferelemente, wobei jedes Dämpferelement einen radial äußeren Kopplungsbereich und einen radial inneren Kopplungsbereich sowie wenigstens einen sich zwischen dem radial äußeren Kopplungs­ bereich und dem radial inneren Kopplungsbereich erstreckenden und zum Ermöglichen einer Relativumfangsbewegung zwischen dem radial äußeren Kopplungsbereich und dem radial inneren Kopplungsbereich wenigstens bereichsweise elastisch verformbaren Verformungsbereich aufweist.

Bei dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer wird also von dem Prinzip komprimierbarer Schraubenfedern oder dergleichen abgewichen; stattdessen werden sich von radial außen nach radial innen erstreckende verformbare Verformungsbereiche eingesetzt, die in den Drehmomentüber­ tragungsweg die erforderliche Elastizität einführen. Da bei dem erfindungs­ gemäßen Torsionsschwingungsdämpfer ferner wenigstens zwei Dämpfer­ elemente eingesetzt werden, welche derartige Verformungsbereiche aufweisen, kann beispielsweise durch stanztechnische Herstellung der Dämpferelemente aus Blechmaterial bei einfacher Herstellbarkeit durch entsprechende Auswahl der Anzahl an Dämpferelementen beziehungsweise des Materials derselben ein gewünschtes Dämpfungsverhalten erzeugt werden.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Ver­ formungsbereich sich zwischen dem radial äußeren Kopplungsbereich und dem radial inneren Kopplungsbereich wenigstens bereichsweise mit einer Umfangserstreckungsrichtungskomponente erstreckt. Der wenigstens eine Verformungsbereich kann sich z. B. bezüglich einer Drehachse wenigstens bereichsweise spiralartig erstrecken.

Um auch größere Drehmomente ohne der potentiellen Gefahr einer Beschädigung der Dämpferelemente übertragen zu können, wird vor­ geschlagen, dass bei wenigstens einem Dämpferelement wenigstens zwei Verformungsbereiche vorgesehen sind. Eine sehr stabile Kopplung mit den verschiedenen Komponenten beziehungsweise Baugruppen kann dadurch erhalten werden, dass bei wenigstens einem Dämpferelement der radial äußere Kopplungsbereich oder/und der radial innere Kopplungsbereich im Wesentlichen ringartig ausgebildet ist.

Um relativ große Drehmomente übertragen zu können, beziehungsweise eine vergleichsweise hohe Federsteifigkeit bereitstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass bei allen Dämpferelementen der radial äußere Kopplungsbereich zur Kopplung mit einer ersten der beiden Komponenten oder Baugruppen vorgesehen ist und der radial innere Kopplungsbereich zur Kopplung mit der zweiten der beiden Komponenten oder Baugruppen vorgesehen ist. Dies bedeutet letztendlich, dass alle Dämpferelemente zueinander parallel geschaltet sind, so dass die durch ihre jeweiligen Verformungsbereiche bereitgestellte Federkonstante zum Erhalt einer Gesamtfederkonstante sich addiert.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass bei wenigstens einem der Dämpfer­ elemente der radial äußere Kopplungsbereich oder/und der radial innere Kopplungsbereich mit einem radial äußeren Kopplungsbereich beziehungs­ weise einem radial inneren Kopplungsbereich von wenigstens einem weiteren Dämpferelement gekoppelt oder koppelbar ist. Dies bedeutet letztendlich, dass wenigstens zwei Dämpferelemente zueinander seriell geschaltet sind, woraus ein deutlich längerer Federweg resultiert.

Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der radial äußere Kopplungsbereich oder der radial innere Kopplungsbereich von einem Dämpferelement zur Kopplung mit einer ersten der beiden Komponenten oder Baugruppen vorgesehen ist, dass der radial äußere Kopplungsbereich oder der radial innere Kopplungsbereich eines anderen Dämpferelementes zur Kopplung mit der zweiten der beiden Komponenten oder Baugruppen vorgesehen ist, und dass die jeweils anderen Kopplungsbereiche des einen Dämpferelementes und des anderen Dämpferelementes miteinander ver­ bunden sind. Dabei können die jeweils anderen Kopplungsbereiche des einen Dämpferelementes und des anderen Dämpferelementes im Wesent­ lichen direkt miteinander verbunden sein. Alternativ ist jedoch auch möglich, dass die jeweils anderen Kopplungsbereiche des einen Dämpferelementes und des anderen Dämpferelementes über wenigstens ein weiteres Dämpfer­ element miteinander verbunden sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer kann weiter vorgesehen sein, dass wenigstens zwei der Dämpferelemente aus unter­ schiedlichen Material gebildet sind oder/und mit unterschiedlichen Material­ abmessungen hergestellt sind oder/und unterschiedliche Dämpfungsfeder­ konstanten bereitstellen oder/und in zueinander entgegengesetzter Einbaulage vorgesehen sind.

Weiter ist es möglich, dass die Dämpferelemente aneinander anliegend angeordnet sind.

Zum Erhalt der gewünschten Elastizität kann vorgesehen sein, dass die Dämpferelemente aus Federstahlmaterial gebildet sind.

Eine stabile Kopplung zwischen verschiedenen der Dämpferelemente und den zu koppelnden Komponenten beziehungsweise Baugruppen kann dadurch erhalten werden, dass wenigstens diejenigen Kopplungsbereiche, welche zur Kopplung mit der ersten beziehungsweise der zweiten Kom­ ponente oder Baugruppe vorgesehen sind, eine verzahnungsartige Kopp­ lungsformation aufweisen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Hydrodynamische Kopplungs­ einrichtung, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler oder Fluidkupplung, bei welcher im Drehmomentübertragungsweg zwischen einem Kupplungselement einer Überbrückungskupplungsanordnung und einem Turbinenrad oder/und im Drehmomentübertragungsweg zwischen einer Turbinenradschale und einer Turbinenradnabe ein Torsionsschwin­ gungsdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Teil-Längsschnittansicht eines hydrodynamischen Dreh­ momentwandlers, in dem ein erfindungsgemäßer Torsions­ schwingungsdämpfer vorgesehen ist;

Fig. 2 eine Axialansicht des in Fig. 1 eingesetzten Torsionsschwin­ gungsdämpfers;

Fig. 3 eine vergrößerte Teil-Schnittansicht des bei dem Dreh­ momentwandler der Fig. 1 eingesetzten Torsionsschwingungs­ dämpfers;

Fig. 4 vergrößert das in Fig. 3 im Kreis enthaltene Detail;

Fig. 5 eine Schnittansicht einer alternativen Ausgestaltungsart des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers;

Fig. 6 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht, in welcher eine weitere alternative Ausgestaltungsart eines erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers dargestellt ist.

In Fig. 1 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler allgemein mit 10 bezeichnet. Der Drehmomentwandler 10 umfasst eine Gehäuseanordnung 12, die wiederum einen Gehäusedeckel 14 und eine mit diesem im radial äußeren Bereich durch Verschweißen o. dgl. verbundene Pumpenradschale 16 umfasst. Der Gehäusedeckel 14 ist über eine Kopplungsanordnung 18 mit einer nicht dargestellten Antriebswelle drehfest verbunden oder verbindbar, und die Pumpenradschale 16 ist in ihrem radial inneren Bereich integral mit einer Pumpenradnabe 20 ausgebildet. Ferner trägt die Pumpen­ radschale 16 in ihrem radial äußeren Bereich eine Mehrzahl von Pumpenrad­ schaufeln 22, wobei letztendlich die Pumpenradschale 16 mit der daran integral ausgebildeten Pumpenradnabe 20 und den Pumpenradschaufeln 22 ein allgemein mit 24 bezeichnetes Pumpenrad bildet. Im Innenraum des Drehmomentwandlers 10 ist ferner ein Turbinenrad 26 vorgesehen. Dieses umfasst eine Turbinenradschale 28, die in ihrem radial äußeren Bereich eine Mehrzahl von Turbinenradschaufeln 30 trägt und die in ihrem radial inneren Bereich mit einer allgemein mit 32 bezeichneten Turbinenradnabe fest verbunden ist. Die Turbinenradnabe 32 kann mit einer Abtriebswelle, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle zur gemeinsamen Drehung gekoppelt werden.

Axial zwischen dem Turbinenrad 26 und dem Pumpenrad 24 liegt ein allgemein mit 52 bezeichnetes Leitrad. Das Leitrad 52 trägt an seinem radial äußeren Bereich eine Mehrzahl von Leitradschaufeln 54 und ist über eine Freilaufanordnung 56 auf einem nicht dargestellten, zur Pumpenradnabe 20 beispielsweise koaxial verlaufenden Stützelement, beispielsweise Stütz­ welle, getragen. Durch die Freilaufanordnung 56 ist sichergestellt, dass das Leitrad 52 mit den daran getragenen Leitradschaufeln 54 lediglich in einer Drehrichtung frei drehbar, gegen Drehung in der anderen Drehrichtung jedoch blockiert ist.

Der hydrodynamische Drehmomentwandler 10 umfasst ferner eine allgemein mit 34 bezeichnete Überbrückungskupplungsanordnung. Diese weist einen Kupplungskolben 36 auf, der in seinem radial inneren Bereich axial beweglich auf der nicht dargestellten Abtriebswelle geführt ist und der in seinem radial äußeren Bereich unter Zwischenlagerung eines Reibbelags 38 o. dgl. gegen eine Gegenreibfläche 40 des Gehäusedeckels 14 pressbar ist. Des Weiteren ist der Kupplungskolben 36 über einen Torsionsschwin­ gungsdämpfer 42 mit dem Turbinenrad 26 bzw. einem daran festgelegten Mitnahmeelement 44 fest gekoppelt.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltungsform weist der Torsions­ schwingungsdämpfer 42 eine Mehrzahl von scheibenartigen Dämpfer­ elementen 60, 62, 64 auf. Diese drei scheibenartigen Dämpferelemente 60, 62, 64 sind in Axialansicht in Fig. 2 dargestellt. Man erkennt, dass der die scheibenartigen Dämpferelemente 60, 62, 64 umfassende Torsions­ schwingungsdämpfer 42 bezüglich der Drehachse A ringartig ausgebildet ist und einen äußeren durchgehenden Ringbereich 66 sowie einen inneren durchgehenden Ringbereich 68 umfasst. Zwischen diesen beiden Ringberei­ chen 66, 68, welche, wie im Folgenden beschrieben, jeweilige Kopplungs­ bereiche 70, 72 bilden, erstrecken sich jeweilige Verformungsabschnitte 74, 76. Im radial äußeren Endbereich 78, 80 schließen diese Verformungs­ abschnitte 74, 76 an den radial äußeren Ringbereich 66, d. h. den radial äußeren Kopplungsbereich 70 an, und in ihrem radial inneren Endbereich 82, 84 schließen diese Verformungsbereiche 74, 76 an den radial inneren Ringbereich 68, d. h. den radial inneren Kopplungsbereich 72 an. Man erkennt, dass also diese Verformungsbereiche 74, 76, welche sich sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung erstrecken, eine spiralartige Konfiguration aufweisen und zueinander in Umfangsrichtung um 180° versetzt vorgesehen sind.

Die einzelnen Dämpferelemente 60, 62, 64 sind beispielsweise durch Stanzen aus Federstahlmaterial hergestellt, so dass durch elastische Verformung der Verformungsbereiche 74, 76 eine Relativdrehung zwischen dem radial äußeren Ringbereich 66 und dem radial inneren Ringbereich 68 in begrenztem Drehwinkelbereich möglich ist. Dies wird auch durch die erkennbare Konfiguration der Verformungsbereiche 74, 76 unterstützt, die in ihren jeweiligen Endbereichen 82, 84 beziehungsweise 78, 80 dicker sind, d. h. eine größere Breite aufweisen, als in der zwischenliegenden mittleren Bereichen 86, 88.

In den Kopplungsbereichen 70, 72 weisen die Dämpferelemente 60, 62, 64 jeweilige Verzahnungs- oder Vorsprungskonfigurationen 90 beziehungsweise 92 auf. In entsprechender Weise ist im radial äußeren Bereich am Kupp­ lungskolben 38 eine sich im Wesentlichen axial erstreckende Vorsprungs- oder Verzahnungskonfiguration 94 ausgebildet, ebenso wie an einem Mitnahmeelement 96, das mit der Turbinenradschale 28 beispielsweise durch Verschweißung fest verbunden ist, eine sich im Wesentlichen axial erstreckende Vorsprungs- oder Verzahnungskonfiguration 98 vorgesehen ist. Beim axialen Zusammensetzen greifen die Vorsprungs- oder Ver­ zahnungskonfigurationen 90 und 94 in Umfangsrichtung im Wesentlichen spielfrei ineinander ein, und es greifen die Verzahnungskonfigurationen oder Vorsprungskonfigurationen 98 und 92 in Umfangsrichtung im Wesentlichen verdrehspielfrei ein. Auf diese Art und Weise stellen die Dämpferelemente 60, 62, 64, d. h. letztendlich der Torsionsschwingungsdämpfer 42, eine Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Kupplungskolben 38 und dem Turbinenrad 28 her, bei welcher jedoch eine bestimmte Bewe­ gungselastizität zum Ermöglichen einer einer Relativ-Umfangsbewegung zwischen dem Kupplungskolben 36 und dem Turbinenrad 26 zugelassen ist.

Man erkennt in der Darstellung der Fig. 1, dass alle radial äußeren Kopplungsbereiche 70 der Dämpferelemente 60, 62, 64 mit dem Kupplungs­ kolben 36 drehfest gekoppelt sind, und dass in entsprechender Weise alle radial innen liegenden Kopplungsbereiche 72 der Dämpferelemente 60, 62, 64 mit dem Mitnahmeelement 96 und somit dem Turbinenrad 26 drehfest gekoppelt sind. Es liegt hier also eine Parallelschaltung der einzelnen Dämpferelemente 60, 62, 64 vor, so dass deren einzelne Elastizitäts­ konstanten oder Federkonstanten sich addieren und eine entsprechend steife oder steifere Dämpfungscharakteristik erhalten werden kann. Bei dieser Konfiguration können, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, zum Erleichtern des Zusammenfügens, die einzelnen Dämpferelemente 60, 62, 64 beispielsweise durch Bilden von Ausformungen 100, die dann in jeweilige Vertiefungen 102 eines unmittelbar benachbarten Dämpfer­ elementes eingreifen, miteinander fest verbunden werden. Grundsätzlich wäre auch eine Verschweißung oder auch eine Verklebung der Dämpfer­ elemente 60, 62, 64 hier denkbar. Auf diese Art und Weise könnte letztendlich auch eine Ausgestaltung realisiert werden, bei der lediglich bei einem einzigen Dämpferelement 60, 62 oder 64 eine Verzahnungs- oder Vorsprungskonfiguration 90 beziehungsweise 92 vorgesehen ist, während die anderen Dämpferelemente in ihren jeweiligen Kopplungsbereichen dann lediglich zur unmittelbaren Ankopplung an ein weiteres Dämpferelement ausgebildet sind. Aus Stabilitätsgründen ist jedoch die in Fig. 1 dargestellte Konfiguration bevorzugt.

Zum Einstellen verschiedener Dämpfungsverhalten oder Federkonstanten ist es möglich, beispielsweise Dämpferelemente 60, 62, 64 einzusetzen, die unterschiedliche Abmessungen aufweisen, beispielsweise aus unter­ schiedlich dicken Federstahlelementen gebildet sind, oder bei welchen auch die Verformungsbereiche 74, 76 unterschiedlich konfiguriert sind oder unterschiedliche Anzahlen an Verformungsbereichen bereitgestellt sind. Weiter ist es insbesondere auch zum Erhalt eines in beiden Drehrichtungen gleichen Dämpfungsverhaltens möglich, bei den Dämpferelementen 60, 62, 64 unterschiedliche Einbaulagen zu wählen. Wird als beispielsweise das Dämpferelement 60 so eingebaut, wie in Fig. 2 dargestellt, d. h. beispiels­ weise ausgehend vom radial inneren Ringbereich 68 erstrecken sich die Verformungsbereiche 74, 76 bei Betrachtung von einer axialen Seite her im Gegenuhrzeigersinn, so könnte bei einem anderen oder bei mehreren anderen Dämpferelementen eine genau umgedrehte Einbaulage gewählt werden, bei welcher die Verformungsbereiche sich dann ausgehend vom radial äußeren beziehungsweise radial inneren Ringbereich 66, 68 in der entgegengesetzten Umfangsrichtung wegerstrecken.

Eine alternative Ausgestaltungsart der Verkopplung der einzelnen Dämpfer­ elemente ist in Fig. 5 dargestellt. Bei der Ausgestaltungsart gemäß Fig. 5 ist nunmehr eine serielle Schaltung der einzelnen Dämpferelemente 60, 62, 64 vorgesehen. Man erkennt, dass bei dem beispielsweise ganz links liegenden Dämpferelement 64, also beispielsweise demjenigen Dämpferelement, das dem Kupplungskolben 36 am nächsten liegt, zwar am radial äußeren Ringbereich 66, d. h. am radial äußeren Kopplungsbereich 70, eine Verzahnungs- oder Vorsprungskonfiguration 90 vorgesehen ist, jedoch nicht am radial inneren Ringbereich 68, d. h. am radial inneren Kopplungsbereich 72. Dieser ist nunmehr beispielsweise durch eine Nietverbindung 110 oder dergleichen mit dem radial inneren Kopplungsbereich 72 des unmittelbar folgenden Dämpferelements 62 fest verbunden. An diesem radial inneren Kopplungsbereich 72 des Dämpferelements 62 ist dann keine Verzahnungs­ konfiguration oder dergleichen vorgesehen. Entsprechendes gilt auch für den radiäl äußeren Kopplungsbereich 70 des Dämpferelements 62. Auch dieser ist über eine Nietverbindung 110 oder dergleichen fest mit dem radial äußeren Kopplungsbereich 70 des Dämpferelements 60 verbunden. Die beiden Dämpferelemente 62 und 60 weisen in ihren radial äußeren Kopp­ lungsbereichen 70 ebenfalls keine Verzahnungs- oder Vorsprungskon­ figuration auf. Der radial innere Kopplungsbereich 72 des ganz rechts liegenden, also beispielsweise dem Turbinenrad 26 am nähesten liegenden Dämpferelements 60, weist nunmehr jedoch die nach radial innen weisende oder vorspringende Verzahnungskonfiguration 92 auf, die zur drehfesten Verbindung mit dem Mitnahmeelement 96 ausgebildet ist.

Durch eine derartige serielle Schaltung der einzelnen Dämpferelemente 60, 62, 64 wird letztendlich ein sehr elastischer Dämpfer bereitgestellt, der durch das Addieren der Feder oder Verdrehwege aller drei Dämpferelemente 60, 62, 64 einen relativ großen Dämpfungsweg bereitstellt.

Auch bei einer derartigen Ausgestaltungsform ist es wieder möglich, die Dämpferelemente 60, 62, 64 mit unterschiedlichem Dämpfungsverhalten auszugestalten, um beispielsweise ein mehrstufiges Dämpfungsverhalten zu erzielen. So könnten beispielsweise die beiden Dämpferelemente 60, 62, 64 mit größerer Steifigkeit, d. h. größerer Federkonstante ausgebildet sein, als das Dämpferelement 62. Im Drehmomentübertragungsbetrieb wird dann zunächst das Dämpferelement 62 verformt werden, und erst dann, wenn dessen zulässiger oder möglicher Verformungsweg aufgebraucht ist, werden die steiferen Dämpferelemente 60, 62, 64 im Wesentlichen verformt werden. Auch ist es bei einer derartigen Anordnung wieder möglich, die verschiedenen Dämpferelemente in zueinander entgegengesetzter Ein­ baulage vorzusehen, um in beiden möglichen Richtungen der Drehmoment­ übertragung ein gleiches Dämpfungsverhalten bereitstellen zu können.

Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die in den Fig. 3 und 5 dargestellten Ausgestaltungsvarianten kombiniert werden können. So wäre es beispielsweise möglich, jeweilige Pakete von Dämpferelementen seriell zu schalten, d. h. es könnten beispielsweise die radial äußeren Kopplungsbereiche eines ersten Paketes mit dem Kupplungskolben drehfest gekoppelt werden, die radial inneren Kopplungsbereiche eines weiteren Paketes könnten mit dem Turbinenrad 26 drehfest gekoppelt sein, und zwischen diesen beiden Paketen könnte ein weiteres Paket oder ggf. auch nur ein einziges Dämpferelement liegen, das dann mit seinem radial äußeren Kopplungsbereich mit demjenigen der vorangehend angesprochenen Pakete drehfest gekoppelt ist, das radial innen beispielsweise an das Turbinenrad 26 angebunden ist, und das mit seinem radial inneren Kopplungsbereich mit demjenigen der vorangehend angesprochenen Pakete gekoppelt ist, das radial außen an den Kupplungskolben angebunden ist.

Eine weitere Abwandlung des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungs­ dämpfers ist in Fig. 6 dargestellt. Man erkennt, dass hier der Torsions­ schwingungsdämpfer 42 nicht im Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Kupplungskolben 36 und dem Turbinenrad 26 liegt, sondern im Drehmomentübertragungsweg zwischen der Turbinenradschale 28 und der Turbinenradnabe 32 liegt. Der Kupplungskolben 36 ist mit der Turbinenrad­ schale über ein Mitnahmeelement 97 drehfest gekoppelt. Hier ist die Turbinenradschale 28 mit ihrem radial inneren Bereich beispielsweise unter Zwischenlagerung eines Gleitlagerungsmaterials 120 drehbar auf einem radial äußeren Lagerbereich 122 eines Flanschabschnittes 124 der Turbinenradnabe 32 gelagert. Am Lagerabschnitt 122 ist ein Radialvor­ sprung 126 vorgesehen, welcher eine Fixierung der Turbinenradschale 28 in einer Richtung axial auf das Pumpenrad 24 zu vorsieht. Radial innen ist an der Turbinenradschale 28 ein zylindrischer Abschnitt 128 vorgesehen, der entweder durch eine Mehrzahl von sich axial erstreckenden Vorsprüngen 130 gebildet ist oder der wenigstens in seinem axialen Endbereich derartige Vorsprünge 130 aufweist. Von dem flanschartigen Abschnitt 124 der Turbinenradnabe 32 sind ebenfalls mehrere näherungsweise in Achsrichtung sich erstreckende Vorsprünge 132 abgebogen. Diese Vorsprünge 130, 132 bilden jeweilige Kopplungsformationen, über welche die Turbinenradschale 28 bzw. die Turbinenradnabe 32 an jeweilige Kopplungsbereiche 72 der beiden hier vorgesehenen Dämpferelemente 60, 62 drehfest angekoppelt sind. Die Dämpferelemente 60, 62 sind in ihren radial äußeren Kopplungs­ bereichen 70 miteinander drehfest verbunden, beispielsweise durch Vernietung o. dgl.

Auch hier ist also ein Torsionsschwingungsdämpfer 42 vorgesehen, bei dem die Dämpferelemente 60, 62 zueinander in Serie geschaltet sind, so dass ein relativ großer Verdrehweg bereitgestellt ist.

Auch bei einer derartigen Konfiguration könnten mehr als zwei Dämpfer­ elemente 60, 62 bereitgestellt werden, die dann seriell miteinander gekoppelt sind, beispielsweise vier oder sechs derartige Dämpferelemente, oder es könnten auch jeweilige Pakete von Dämpferelementen zueinander seriell geschaltet werden.

Durch die vorliegende Erfindung ist ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen, der bei konstruktiv äußerst einfachem, insbesondere auch äußerst einfach herstellbarem Aufbau eine sehr zuverlässige elastische Dämpfungswirkung bereitstellen kann. Durch die Formgebung der ver­ schiedenen Verformungsbereiche kann in sehr einfacher Weise eine Veränderung bzw. Vorgabe eines bestimmten Dämpfungsverhaltens erzielt werden. Der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämpfer beansprucht relativ wenig Bauraum und eignet sich daher insbesondere zum Eingliedern in hydrodynamische Kopplungseinrichtungen, wie die dargestellten Drehmomentwandler, ist jedoch ebenso bei Kupplungsscheiben oder Mehrmassenschwungrädern anwendbar.

Das Zusammensetzen des Torsionsschwingungsdämpfers 42 aus mehreren scheibenartigen Dämpferelementen ermöglicht es, einen derartigen Torsionsschwingungsdämpfer auch zur Übertragung relativ großer Drehmomente auszugestalten, wobei gleichwohl eine Herstellung in stanztechnischer Art und Weise mit relativ dünnen einzelnen Blechmate­ rialien möglich ist. Weiter kann durch den Einsatz einer Mehrzahl von Dämpferelementen in einfacher Weise ein gestuftes Dämpferverhalten bereitgestellt werden und es lässt sich insbesondere dann, wenn ein weiches oder elastisches Dämpfungsverhalten vorzusehen ist, ein relativ großer Federweg erzielen.

Es wird weiter noch darauf hingewiesen, dass bei den erfindungsgemäß zum Bilden eines Torsionsschwingungsdämpfers zusammenzufügenden bzw. miteinander zu koppelnden Dämpferelementen nicht notwendigerweise die Kopplungsbereiche jeweils als ringartige Bereiche ausgebildet sein müssen, obgleich dies insbesondere dort, wo eine Ankopplung an andere Komponenten, also beispielsweise den Kupplungskolben oder das Turbinen­ rad, vorzusehen ist, hinsichtlich einer gleichmäßigen Kraftübertragung vorteilhaft ist. Grundsätzlich wäre es jedoch auch denkbar, dass in den radial äußeren oder radial inneren Endbereichen die jeweiligen Verformungs­ bereiche durch Anschrauben, Annieten oder Anschweißen o. dgl. mit einer der zu koppelnden Komponenten verbunden werden. Insbesondere bei der seriellen Positionierung oder Schaltung der einzelnen Dämpferelemente ist es auch möglich, die Kopplung zwischen einzelnen Dämpferelementen bzw. zwischen den einzelnen Verformungsbereichen derselben durch Verbinden in den radial äußeren bzw. radial inneren Verformungsbereichen zu erzielen. Es kann damit das durch eine derartige Anordnung von Dämpferelementen eingeführte Massenträgheitsmoment verringert werden, da letztendlich die Ringbereiche zumindest zum Teil weggelassen werden können. Hinsichtlich des Erleichterns des Vorgangs zum Zusammenfügen ist es jedoch vor­ teilhaft, die beispielsweise mehreren Verformungsbereiche eines jeweiligen Dämpferelementes durch die in den Figuren dargestellten Ringbereiche miteinander fest bzw. integral zu verbinden. Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann jedoch ein Dämpferelement auch mehrere letztendlich nicht über derartige Ringbereiche fest miteinander gekoppelte oder verbundene Verformungsbereiche umfassen, die radial außen bzw. radial innen dann jeweilige Kopplungsbereiche aufweisen bzw. damit verbunden sind.

Claims (15)

1. Torsionsschwingungsdämpfer zum Eingliedern in den Drehmoment­ übertragungsweg zwischen zwei Komponenten (36, 26; 28 32) oder Baugruppen, insbesondere für eine hydrodynamische Kopplungsein­ richtung, umfassend wenigstens zwei scheibenartige Dämpfer­ elemente (60, 62, 64), wobei jedes Dämpferelement (60, 62, 64) einen radial äußeren Kopplungsbereich (70) und einen radial inneren Kopplungsbereich (72) sowie wenigstens einen sich zwischen dem radial äußeren Kopplungsbereich (70) und dem radial inneren Kopplungsbereich (72) erstreckenden und zum Ermöglichen einer Relativumfangsbewegung zwischen dem radial äußeren Kopplungs­ bereich (70) und dem radial inneren Kopplungsbereich (72) wenig­ stens bereichsweise elastisch verformbaren Verformungsbereich (74, 76) aufweist.

2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Verformungs­ bereich (74, 76) sich zwischen dem radial äußeren Kopplungsbereich (70) und dem radial inneren Kopplungsbereich (72) wenigstens bereichsweise mit einer Umfangserstreckungsrichtungskomponente erstreckt.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Verformungs­ bereich (74, 76) sich bezüglich einer Drehachse (A) wenigstens bereichsweise spiralartig erstreckt.

4. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem Dämpferelement (60, 62, 64) wenigstens zwei Verformungsbereiche (74, 76) vorgesehen sind.

5. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem Dämpferelement (60, 62, 64) der radial äußere Kopplungsbereich (70) oder/und der radial innere Kopplungsbereich (72) im Wesentlichen ringartig ausgebildet ist.

6. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei allen Dämpferelementen (60, 62, 64) der radial äußere Kopplungsbereich (70) zur Kopplung mit einer ersten (36) der beiden Komponenten (36, 26) oder Baugruppen vorgesehen ist und der radial innere Kopplungsbereich (72) zur Kopplung mit der zweiten (26) der beiden Komponenten (36, 26) oder Baugruppen vorgesehen ist.

7. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem der Dämpfer­ elemente (60, 62, 64) der radial äußere Kopplungsbereich (70) oder/und der radial innere Kopplungsbereich (72) mit einem radial äußeren Kopplungsbereich (70) beziehungsweise einem radial inneren Kopplungsbereich (72) von wenigstens einem weiteren Dämpfer­ element (60, 62, 64) gekoppelt oder koppelbar ist.

8. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Kopplungsbereich (70) oder der radial innere Kopplungsbereich (72) von einem Dämpferelement (62; 64) zur Kopplung mit einer ersten (36; 32) der beiden Komponenten (36, 26; 28, 32) oder Baugruppen vorgesehen ist, dass der radial äußere Kopplungsbereich (70) oder der radial innere Kopplungsbereich (72) eines anderen Dämpferelementes (60; 60) zur Kopplung mit der zweiten (26; 28) der beiden Komponenten (36, 26; 28, 32) oder Baugruppen vorgesehen ist, und dass die jeweils anderen Kopplungsbereiche des einen Dämpferelementes (62; 64) und des anderen Dämpferelementes (60; 60) miteinander verbunden sind.

9. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die jeweils anderen Kopplungsbereiche des einen Dämpferelementes (62) und des anderen Dämpferelementes (60) im Wesentlichen direkt miteinander verbunden sind.

10. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die jeweils anderen Kopplungsbereiche des einen Dämpferelementes (64) und des anderen Dämpferelementes (60) über wenigstens ein weiteres Dämpferelement (62) miteinanderverbunden sind.

11. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der Dämpferelemente (60, 62, 64) aus unterschiedlichem Material gebildet sind oder/und mit unterschiedlichen Materialabmessungen hergestellt sind oder/und unterschiedliche Dämpfungsfederkonstanten bereitstellen oder/und in zueinander entgegengesetzter Einbaulage vorgesehen sind.

12. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpferelemente (60, 62, 64) aneinander anliegend angeordnet sind.

13. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpferelemente (60, 62, 64) aus Federstahlmaterial gebildet sind.

14. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens diejenigen Kopplungs­ bereiche (70, 72), welche zur Kopplung mit der ersten beziehungs­ weise der zweiten Komponente (36, 26; 28, 32) oder Baugruppe vorgesehen sind, eine verzahnungsartige Kopplungsformation (90, 92) aufweisen.

15. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung, insbesondere hydrodyna­ mischer Drehmomentwandler oder Fluidkupplung, bei welcher im Drehmomentübertragungsweg zwischen einem Kupplungselement (36) einer Überbrückungskupplungsanordnung (34) und einem Turbinenrad (26) oder/und im Drehmomentübertragungsweg zwischen einer Turbinenradschale (28) und einer Turbinenradnabe (32) ein Torsionsschwingungsdämpfer (42) nach einem der An­ sprüche 1 bis 14 vorgesehen ist.