DE102008045254A1

DE102008045254A1 - Drehschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102008045254A1
Application number: DE102008045254A
Authority: DE
Inventors: Bruno MÜLLER; Parviz Dr.-Ing. Movlazada
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2009-03-12
Also published as: US20090091070A1; JP5473278B2; JP2009068707A

Abstract

Es wird ein Drehschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, der zwei als Eingangsteil und als Ausgangsteil um eine gemeinsame Drehachse gegeneinander gegen die Wirkung zumindest eines Energiespeichers begrenzt verdrehbaren Flanschteilen aufweist, wobei der zumindest eine Energiespeicher, beispielsweise Schrauben- und/oder Bogenfedern, gegen Fliehkrafteinwirkung mittels zumindest eines Abstützelements, das radial innerhalb des zumindest einen Energiespeichers gelagert ist, abgestützt ist und das zumindest eine Abstützelement gegenüber den Flanschteilen um die Drehachse verdrehbar abgestützt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang mit um eine gemeinsame Drehachse gegeneinander gegen die Wirkung zumindest eines Energiespeichers begrenzt verdrehbaren Flanschteilen, wobei der zumindest eine Energiespeicher gegen Fliehkrafteinwirkung mittels zumindest eines Abstützelements, das radial innerhalb des zumindest einen Energiespeichers gelagert ist, abgestützt ist.
Drehschwingungsdämpfer sind in Antriebssträngen zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten der als Antriebseinheiten verwendeten Brennkraftmaschinen bekannt. Dabei werden zwischen einer Eingangsseite des Drehschwingungsdämpfers von der Brennkraftmaschine her und einer Ausgangsseite in Richtung Getriebe zwischen zwei Flanschteilen gegeneinander entgegen der Wirkung von Energiespeichern wie Druckfedern begrenzt verdreht. Bei Drehmomentspitzen der Brennkraftmaschine wird vom Energiespeicher Energie aufgenommen und bei nachlassendem Drehmoment wieder an den Antriebsstrang abgegeben. Mit zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine und dem um dieselbe Drehachse drehenden Drehschwingungsdämpfer werden die vorwiegend in Umfangsrichtung des Drehschwingungsdämpfers angeordneten Energiespeicher nach radial außen beschleunigt. Dies führt zu einer erhöhten Reibung der Energiespeicher an Außenflächen des Drehschwingungsdämpfers beziehungsweise zu einer steigenden radialen Belastung der Energiespeicher durch Fliehkrafteinwirkung, wenn sich diese nicht an entsprechenden Außenflächen abstützen können.
Zum Schutz gegen negative Auswirkungen dieser Fliehkräfte werden sogenannte Gleitschalen oder Gleitschuhe an der Außenseite der Energiespeicher eingesetzt. Weiterhin wird vorgeschlagen, die Energiespeicher radial außen abzustützen, indem entsprechende Abstützelemente die Energiespeicher umgreifen und an inneren Bauteilen des Drehschwingungsdämpfers abgestützt werden.
Für die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, Drehschwingungsdämpfer in vorteilhafter Weise weiter zu bilden. Insbesondere sollen die Eigenschaften von Drehschwingungsdämpfern bezüglich ihres Verhaltens gegenüber Fliehkrafteinflüssen verbessert werden.
Die Aufgabe wird durch einen Drehschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang mit zwei als Eingangsteil und als Ausgangsteil um eine gemeinsame Drehachse gegeneinander gegen die Wirkung zumindest eines Energiespeichers begrenzt verdrehbaren Flanschteilen gelöst, wobei der zumindest eine Energiespeicher gegen Fliehkrafteinwirkung mittels zumindest eines Abstützelements, das radial innerhalb des zumindest einen Energiespeichers gelagert ist, und das zumindest eine Abstützelement gegenüber den Flanschteilen um die Drehachse verdrehbar abgestützt ist. Dabei können die beiden Flanschteile aufeinander oder gemeinsam auf einer Nabe gelagert sein, wobei ein Flanschteil verdrehbar und das andere fest sein kann und daher die Ein- oder Ausleitung des in den Drehschwingungsdämpfer eingetragenen Drehmoments über die Nabe, beispielsweise über eine Innenverzahnung erfolgen kann. Die Flanschteile können aus Schmiedeteilen, die nachbearbeitet sind und/oder vorzugsweise werkzeugfallenden Blechteilen, die mittels entsprechender Blechumformungsverfahren hergestellt sind, gebildet sein. Die übrigen flanschartigen Bauteile können ebenfalls nach dieser Methode hergestellt sein.
Die Flanschteile können entsprechende Anformungen oder Anprägungen zur Beaufschlagung des zumindest einen Energiespeichers und/oder zur Bildung eines Formschlusses für weitere antreibende oder angetriebene Bauteile des Antriebstranges aufweisen. Der begrenzte Verdrehwinkel der beiden Flanschteile kann jeweils in eine Drehrichtung durch weiche oder harte Anschläge, wie Gummipuffer oder metallische Anschläge am entsprechenden Flanschteil oder hierfür vorgesehenen Bauteilen vorgesehen sein. Alternativ können auf Block gehende Energiespeicher als Anschlag verwendet werden. Zwischen den Flanschteilen kann eine Rutschkupplung vorgesehen sein.
Unter der Drehachse ist die Drehachse des Drehschwingungsdämpfers um sich selbst zu verstehen. Die Drehachse kann mit der Drehachse der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine bis auf gegebenenfalls vorhandene Achsversätze oder Achswinkel identisch sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann in einem Antriebstrang kurbelwellen- oder getriebeseitig aufgenommen sein. Bei besonders schweren Ausführungen kann der Drehschwingungsdämpfer auf einem Stützteil verdrehbar aufgenommen sein, wobei das Stützteil an einem Gehäuseteil fest angeordnet ist.
Der zumindest eine Energiespeicher kann aus mehreren einzelnen Schraubenfedern bestehen, die in Gruppen zusammengefasst über den Umfang auf einem Durchmesser angeordnet sind. Zusätzlich können weitere Gruppen von Schraubenfedern auf einem anderen Durchmesser untergebracht werden, wobei diese dieselbe oder unterschiedliche Federraten aufweisen können und bezüglich ihrer Wirkung zu den übrigen bei gleichem Verdrehwinkel oder unter Ausbildung einer mehrstufigen Kennlinie bei unterschiedlichen Verdrehwinkeln in Kontakt mit den Beaufschlagungsflächen von Eingangs- und Ausgangsteil treten. Insbesondere auf dem äußeren Durchmesser der anzuordnenden Energiespeicher können sogenannte Bogenfedern vorgesehen werden, die bereits vor der Montage auf den Einbaudurchmesser vorgebogen sind, und die bei einer Verwendung von zwei Bogenfedern einen Winkel von annähernd 180° einnehmen, so dass sie unter Aussparung der sie beaufschlagenden Flansche den gesamten Umfang einnehmen. Bei Verwendung von drei Bogenfedern beträgt der Winkel in vorteilhafter Weise annähernd 120°. Bei der Verwendung von gegenüber den Bogenfedern vergleichsweise kurzen Federn können je nach Länge und dem Durchmesser, auf dem die Schraubenfedern angeordnet werden, vier bis acht Schraubenfedern, in speziellen Fällen nur drei, vorzugsweise vier bis sechs Schraubenfedern angeordnet werden. Diese können entsprechend einer Beaufschlagung von Bogenfedern zur Erzielung einer weichen Federeinheit mit geringer Steifigkeit so angeordnet werden, dass die die Federeinheiten beaufschlagenden Beaufschlagungsflächen jeweils eine Gruppe von Schraubenfedern an den beiden Endseiten der Federgruppe beaufschlagen, wobei die dazwischen liegenden Enden der jeweils benachbarten Federn durch ein Abstützteil verbunden und radial abgestützt werden. Die Schraubenfedern können in Zug- und/oder Druckrichtung beaufschlagt werden, bevorzugt werden Schraubendruckfedern verwendet. Die Federgruppen untereinander können parallel oder seriell zueinander geschaltet werden. Bogen- und kurze Schraubenfedergruppen können miteinander kombiniert werden.
Zumindest einer Federgruppe kann eine Reibeinrichtung parallel oder seriell zugeordnet sein. Entsprechende Freiwinkel ohne Reibung können vorgesehen sein.
Das zumindest eine Abstützelement kann aus mehreren, über den Umfang auf die Energiespeicher oder an deren zusammentreffenden Enden von kurzen Schraubenfedern verteilten Abstützelementen gebildet sein. Es kann aus Blech oder Kunststoff gebildet sein und umgreift die gegen Fliehkrafteinwirkung zu schützenden Energiespeicher radial zumindest teilweise so, dass die Fliehkraft radial innerhalb der Energiespeicher an einem Bauteil des Drehschwingungsdämpfers abgestützt wird. Dieses Bauteil kann ein als Eingangsteil oder als Ausgangsteil wirksames Flanschteil sein oder eine Nabe, auf der beide oder zumindest eines der Flanschteile angeordnet ist. Das entsprechende Bauteil verfügt hierbei über geeignete Aufnahmen. So können im Bauteil kreissegementförmige Ausnehmungen oder Öffnungen vorhanden sein, in denen ein oder mehrere Abstützteile in der Weise aufgenommen sind, dass sich die Abstützteile in Richtung der während einer Komprimierung oder Entspannung der abgestützten Energiespeicher in Richtung der Drehachse verdrehen können. Dies erfolgt in der Weise, dass sich bei einer Verdrehung um die Drehachse infolge einer Verlagerung der Auf nahmefläche des Energiespeichers um einen vorgegebenen Verdrehwinkel der Anlenkpunkt ebenfalls vorzugsweise um denselben Verdrehwinkel in der kreissegmentförmigen Ausnehmung verdreht. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Abstützelement am jeweils eingestellten Anlenkpunkt oder bei zweiteiliger Ausführung radial zwischen Anlenkpunkt und Abstützfläche für den zugeordneten Energiespeicher einen zusätzlichen Gelenkpunkt aufweist.
Das zumindest eine Abstützelement kann auf dem Bauteil des Drehschwingungsdämpfers in der Weise gelagert sein, dass eine Verdrehung bezüglich der Reibung optimiert ist, beispielsweise kann zwischen den kreissegmentförmigen Ausnehmungen und dem zumindest einen Abstützelement eine Gleit- oder Wälzlagerung wirksam sein. In ähnlicher Weise kann die gelenkige Lagerung radial zwischen dem Anlenkpunkt und der äußeren Abstützfläche für den oder die Energiespeicher gleit- oder wälzgelagert sein.
Die über den Umfang verteilten Abstützelemente können über den Umfang verteilte Speicheneinheiten sein, wobei die Abstützfläche der Speicheneinheiten für den oder die Energiespeicher an deren geometrische Ausgestaltung angepasst ist. So kann beispielsweise bei einem Abstützelement oder einer Speicheneinheit, die zwei benachbarte kurze Schraubenfedern aufnimmt und abstützt, eine keilförmige Abstützfläche zur Abstützung der stirnseitigen Federenden der beiden benachbarten Schraubenfedern mit einem sich nach radial außen erweiternden Keil vorgesehen sein, der zusätzlich radial außen Abstützungen in Umfangsrichtung gegen Fliehkrafteinwirkung aufweist. Andere Ausführungsformen mit Abstützflächen für Schrauben- oder Bogenfedern im Bereich abseits von deren Enden kann insbesondere radial außen ein nach radial innen gerichtetes Profil sein, das zumindest eine Windung beziehungsweise den zwischen zwei Windungen gebildeten Freiraum nachbildet, so dass in vorteilhafter Weise ein Rutschen oder Verlagern der Speicheneinheit gegenüber der Feder vermieden werden kann.
Weiterhin kann zwischen der Speichereinheit und der Abstützfläche des Energiespeichers ein elastisches Bauteil, beispielsweise ein Federschuh, beispielsweise aus Kunststoff oder Metall vorgesehen sein.
In einer besonderen Ausgestaltungsform können die Abstützelemente als Speicheneinheiten ausgebildet sein, wobei diese an einem gegenüber der Drehachse verdrehbaren Flansch aufgenommen sind. Der Flansch wiederum ist auf einem Bauteil des Drehschwingungsdämpfers gelagert und gegebenenfalls zentriert. Das Bauteil kann das Ein- oder Ausgangsteil oder eine beide aufnehmende Nabe sein. Dabei verdreht der Flansch bei einer Verdrehung der Ener giespeicher um denselben Winkel gegenüber dem ihn aufnehmenden Bauteil. Um Unterschiede im Verdrehwinkel aufzufangen kann zumindest ein Teil der Speicheneinheiten verdrehbar gegenüber dem Flansch ausgestaltet sein. Der Flansch kann auf dem Bauteil gleitgelagert und axial gesichert angeordnet sein.
Der Drehschwingungsdämpfer kann in einem vorteilhaften Ausgestaltungsbeispiel in einem Drehmomentwandler eingesetzt werden. Hierzu kann das Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers mit einem Eingangsteil eines Drehmomentwandlers, beispielsweise mit dem Wandlergehäuse oder im Falle einer vorhandenen Wandlerüberbrückungskupplung mit dem Ausgangsteil dieser und das Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers mit einer Turbine des Drehmomentwandlers in Drehrichtung wirksam gekoppelt sein. In einem besonderen Ausgestaltungsbeispiel kann der Drehschwingungsdämpfer zwischen Wandlergehäuse und Wandlerüberbrückungskupplung geschaltet sein. Auch kann eine Anordnung des Drehschwingungsdämpfers entsprechend der Anordnung eines Zweimassenschwungrads zwischen Kurbelwelle und Wandlergehäuse außerhalb des Drehmomentwandlers erfolgen.
Derselbe oder ein zusätzlicher Drehschwingungsdämpfer kann als sogenannter Turbinendämpfer zwischen Turbine und Getriebeeingangswelle geschaltet werden, indem beispielsweise ein Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers mit der die Turbine und ein Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers mit einem Ausgangsteil des Drehmomentwandlers in Drehrichtung wirksam verbunden sind. Beispielsweise kann das Ausgangsteil mit der Getriebeeingangswelle und das Eingangsteil mit einer Turbinennabe verzahnt sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform als Kupplungsscheibe in einer Reibungskupplung oder als Zweimassenschwungrad kann das Eingangsteil mit einer Kurbelwelle oder einem Schwungrad verbunden und das Ausgangsteil mit einer Getriebeeingangswelle verbindbar sein. Im Falle einer Verwendung des Drehschwingungsdämpfers in einem Zweimassenschwungrad tragen die Ein- und Ausgangsteile jeweils eine Masse mit vorgegebenem Massenträgheitsmoment und das Ausgangsteil bildet das Sekundärteil, an dem eine Reibungskupplung angebracht sein kann, während das Eingangsteil das mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden Primärteil bildet. Es versteht sich, dass der Drehschwingungsdämpfer auch für andere Anwendungsgeometrien mit denselben Vorteilen einsetzbar ist.
Die Erfindung wird weiterhin durch einen Hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem mit einem Gehäuse verbundenen Pumpenrad und einem mittels einer Wandlerüberbrückungskupplung überbrückbaren Turbinenrad gelöst, wobei zumindest ein Energiespeicher von zumindest einem Abstützelement gegen Fliehkrafteinwirkung abgestützt wird, wobei das zumindest eine Abstützelement radial innerhalb des zumindest einen Energiespeichers an einem Bauteil des Drehschwingungsdämpfers um dessen Drehachse begrenzt verdrehbar ist. Das Bauteil kann ein Eingangs-, Ausgangsteil, eine Nabe oder ein vergleichbares Bauteil des Drehschwingungsdämpfers sein.
Die Erfindung wird anhand der 1 bis 10 näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Drehschwingungsdämpfers,
2 eine geschnittene Ansicht des Drehschwingungsdämpfers der 1 mit geänderter Schnittlinie,
3 eine Ansicht eines Flansches mit Abstützelementen des Drehschwingungsdämpfers der 1 und 2,
4 einen Längsschnitt eines gegenüber des in den 1 bis 3 gezeigten Drehschwingungsdämpfers geänderten Ausführung,
5 ein Ausgestaltungsbeispiel eines Federschuhs für ein Abstützelement der 1 bis 4,
6 und 7 ein Schnitt durch ein Abstützelement bei zwei Betätigungsstellungen,
8 eine Teilansicht einer alternativen Ausgestaltung eines Drehschwingungsdämpfers,
9 eine Teilansicht einer weiteren Ausgestaltung eines Drehschwingungsdämpfers und
10 eine Teilansicht eines Ausgestaltungsbeispiels eines Drehschwingungsdämpfers mit mehreren kurzen Schraubenfedern.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines entlang eines Abstützelements 2 geschnittenen Drehschwingungsdämpfers 1. Der Drehschwingungsdämpfer 1 ist aus scheibenförmigen Flanschteilen, die mittels Metallumformungsverfahren vorzugsweise werkzeugfallend hergestellt sein können und die ein Eingangsteil 3 und ein Ausgangsteil 4 bilden. Das Eingangsteil 3 bildet dabei mit zwei Scheibenteilen 5, 6 die axialen Außenseiten des Drehschwingungsdämpfers 1. Die beiden Scheibenteile 5, 6 bilden an einer nicht gezeigten Stelle einen Formschluss mit einem antreibenden Teil des Antriebsstrangs. Beispielsweise kann das Scheibenteil 6 eine Verzahnung, Vernietung oder dergleichen mit einem Ausgangsteil einer Wandlerüberbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers oder mit einem anderen Wandlerbauteil aufweisen. Das Scheibenteil 6 weist am radial inneren Ende einen axial angeformten Ansatz 7 auf, der als Lagerfläche zur gelagerten und zentrierten Aufnahme des Scheibenteils 6 auf einer Nabe 8, die als Stanz- oder Pressteil hergestellt, gesintert oder geschmiedet und teilweise gehärtet sein kann, gebildet ist. Zwischen dem axialen Ansatz 7 und der Nabe 8 ist ein Gleitlager 9 mit einem radialen Ansatz 10 vorgesehen, damit bei einem Anschlag des Ansatzes 7 an einen am Nabenteil ringförmig nach radial außen abgesetzten Bund 10 eine relative Verdrehung zwischen Scheibenteil 6 und Nabe 8 reibungsgemindert erfolgen kann. Das Scheibenteil 6 wird während der Montage mit dem Gleitlager 9 auf die Nabe 8 aufgezogen und axial mittels der Sicherungsscheibe 11 gesichert. Zur Einstellung einer definierten Reibung zwischen Scheibenteil 6 und Nabe 8 kann ein Reibring 12 vorgesehen sein.
Das Scheibenteil 6 ist vorzugsweise radial außen mit dem Scheibenteil 5 zur Bildung des Eingangsteils 3 fest verbunden, beispielsweise verschweißt oder vernietet. Das Eingangsteil 3 beaufschlagt mittels der Beaufschlagungseinrichtungen 13 die beiden Bogenfedern 14, die auch vom Ausgangsteil 4 beaufschlagt und damit bei einer Relativverdrehung von Eingangsteil 3 und Ausgangsteil 4 komprimiert werden. Das Ausgangsteil 4 ist am ringförmigen, beispielsweise mittels Querfließpressverfahren hergestellten Bund 10 der Nabe 8 drehfest aufgenommen, beispielsweise verschweißt, vernietet, geschrumpft oder in ähnlicher Weise verbunden. Das über das Eingangsteil 3 in den Drehschwingungsdämpfer 1 eingeleitete Drehmoment wird über die Bogenfedern 14 auf das Ausgangsteil 4 und damit in die Nabe 8 eingeleitet, die über eine – nicht dargestellte – Innenverzahnung das Drehmoment an ein Getriebeeingangsteil, beispielsweise an eine Getriebeeingangswelle weiterleiten kann. In gleicher Weise können Ein- und Ausgangsteil 3, 4 vertauscht werden, wodurch beispielsweise die Nabe 8 als Aufnahme an eine Kurbelwelle vorgesehen werden kann und das Scheibenteil 5 eine Anpressplatte und Aufnahmeelemente für eine Reibungskupplung aufweisen kann. Unter Berücksichtigung von entsprechend notwendigen Massen am Ein- und Ausgangsteil 3,4 kann damit ein Zweimassenschwungrad dargestellt werden. Es versteht sich, dass auch andere Änderungen des Drehschwingungsdämpfers 1 vorgenommen werden können, um einen Gegenstand mit den vorteilhaften Abstützelementen zu bilden.
Die Abstützelemente 2 sind jeweils einer Speicheneinheit 15 gebildet, die vorzugsweise aus Blech geformt und gebogen sind und die Bogenfedern 14 radial in einem Einhängeelement 16 umgreifen. Zur Stabilisierung der Speicheneinheiten 15 insbesondere im Bereich des Übergangs des der Bogenfeder 14 im Wesentlichen folgenden Einhängeelements und den flachen beidseitigen Laschen kann zumindest an einer Seite eine Sehne 18 vorgesehen sein. Die beiden Laschen sind mit einem Flanschteil 19 verbunden, das auf dem Ansatz 7 gleitgelagert mittels des Gleitlagers 20 aufgenommen und zentriert ist. Es versteht sich, dass zumindest eines der beiden Gleitlager 7, 20 auch durch ein Wälzlager, beispielsweise ein Nadellager, ersetzt werden kann. Weiterhin kann das Flanschteil 19 direkt auf der Nabe 8 gelagert sein. Dabei kann das Scheibenteil 6 auf dem Flanschteil oder ebenfalls axial daneben auf der Nabe 8 gelagert sein. Die beiden Laschen 17 umschließen den an dem Flanschteil 19 vorgesehenen Ringbund 21, der auch durch einzelne am Flanschteil 19 im Bereich der Aufnahme der Laschen 17 vorgesehenen radial ausgerichtet Ringsegmente ersetzt werden kann, verdrehbar befestigt. Hierzu werden die Laschen 17 mit dem Ringbund 21 vernietet. Zur Verminderung der Reibung und/oder des Verschleißes kann eine Lagerbuchse 22, die vorzugsweise entlang des Flanschteils an beiden Seiten Ringbünde 24 aufweist, die als Distanzhalter und/oder zur Verminderung von Reibung zwischen dem Flanschteil 21 und den Laschen 17 angeordnet sind, aus weicherem Material als das Flanschteil 19 zur Aufnahme der Nieten 23, Bolzen oder Stifte vorgesehen werden. Vorteilhafterweise werden zur Optimierung des axialen Bauraums kopflose Befestigungen wie Nieten 23 verwendet.
Der Drehschwingungsdämpfer 1 weist im gezeigten Ausführungseispiel annähernd um 90° versetzt zu den Abstützelementen 2 weitere Abstützelemente 25 auf, die die Bogenfedern nur teilweise übergreifen. Sie sind aus radial sich erstreckenden Armen gebildet und radial außen dem Radius des Querschnitts der Bogenfedern 14 folgend umgeformt, beispielsweise gerollt. Die Abstützelemente können vorzugsweise einteilig mit dem Scheibenteil 6, dem Ausgangsteil 4 und/oder dem Flanschteil 19 verbunden sein, wobei sie im Bereich des Innendurchmessers der Bogenfedern 14 entsprechend an den anderen Scheiben- und Flanschteilen durch entsprechendes Abknicken oder Anformen vorbeigeführt werden.
Die 2 zeigt den Drehschwingungsdämpfer 1 der 1 mit einer geänderten Schnittlinie entlang der Beaufschlagungseinrichtungen 13. Zur Beaufschlagung der Stirnseiten der Bogenfedern 14 ist am Eingangsteil 3 sowie am Ausgangsteil 4 jeweils zumindest eine Beauf schlagungsfläche 26, 27 vorgesehen. Die beiden dem Eingangsteil 3 zugeordneten Beaufschlagungsflächen 26 sind jeweils an den Scheibenteilen 5, 6 gegenüberliegend angeordnet und sind an diesen in Form von die Beaufschlagungsflächen 26 bildenden Klötzen befestigt, beispielsweise verschweißt, vernietet oder verschraubt. Alternativ können die Scheibenteile 5, 6 entsprechende taschenförmige Einprägungen aufweisen, die an ihren Kanten ebenfalls Anschlagflächen beziehungsweise Anschlagkanten bilden, die in Wechselwirkung mit den Stirnflächen der Bogenfedern treten. Zur Bildung der Beaufschlagungsfläche 27 des Ausgangsteils ist der mit der Nabe 8 verbundene Flansch 29 mit radial auskragenden Armen 28 versehen, die ausgehend von einer axial nicht mittigen Position des Flansches 29 auf der Nabe axial so angeformt werden, dass sie axial zwischen den beiden Beaufschlagungsflächen 26 nach radial außen geführt werden können und auf gleicher radialer Position die Stirnflächen der Bogenfedern 14 beaufschlagen, wobei die Erstreckung der Arme 28 in Umfangsrichtung der Erstreckung der die Beaufschlagungsflächen 26 bildenden Klötze ist. Da die Stirnflächen der Bogenfedern 14 einer Schnittlinie durch die Drehachse folgen, können die Arme 28 im Bereich der Beaufschlagungsfläche 27 radial außen breiter als radial innen sein, so dass sie über ihre gesamte stirnseitige Anlagefläche bündig an den Stirnseiten der Bogenfedern anliegen.
3 zeigt ein mögliches Ausgestaltungsbeispiel eines Flanschteils 19 aus den 1 und 2 als Teilmontageeinheit des Drehschwingungsdämpfers 1 (1 und 2). Das Flanschteil 19 nimmt die beiden Bogenfedern 14 mittels der Speicheneinheiten 15 verliersicher auf. Die Speicheneinheiten 15 sind mit dem Flanschteil 19 verdrehbar verbunden. Zusätzlich sind im Wesentlichen in einem Winkel von 90° zu den nicht dargestellten Beaufschlagungseinrichtungen 13 (1 und 2) zur Beaufschlagung der Stirnseiten 31 der Bogenfedern 14 weitere Abstützelemente 25 vorgesehen, die die Bogenfedern im Betrieb zusätzlich zu den Speicheneinheiten 15 radial abstützen. Sie sind als Arme oder Kragarme einteilig mit dem Flanschteil 19 verbunden und radial außen um die Bogenfedern 14 gelegt. Alternativ können die Abstützelemente 25 auch aus Speicheneinheiten gebildet sein, die verdrehbar oder nicht verdrehbar mit dem Flanschteil verbunden sind, um die Produktionskosten durch einen geringeren Rondendurchmesser bei der Fertigung des Flanschteils 19 als Stanzteil senken zu können. Die Speicheneinheiten 15 und die Abstützelemente 25 können unterschiedliche Arten von Führungen der Bogenfedern 14 aufweisen. So kann vorgesehen sein, dass die Speicheneinheiten 15 die Bogenfedern 14 in Umfangsrichtung mitnehmen, während die Abstützelemente 25 lediglich eine radiale Abstützung unter Fliehkrafteinwirkung bereitstellen. Es versteht sich, dass die Führungen je nach Art des Ausführungsbeispiels unterschiedlich ausgestaltet werden können. Zur Mitnahme in Umfangsrichtung können die Speicheneinheiten 15 über entsprechende Anprägungen oder Innenprofile verfügen, die in die Windungszwischen räume der Bogenfedern 14 radial über zumindest einen Teil des Umfanges der Windungen eingreifen. Als besonders vorteilhaft haben sich sogenannte Federschuhe 32 erwiesen, die während der Montage erst nach dem Durchführen der Bogenfedern 14 durch die Speicheneinheiten 15 vorzugsweise unter Vorspannung eingesteckt werden, so dass die Montage erleichtert werden kann. Es versteht sich, dass die in den 1 bis 3 dargestellten, die Bogenfedern umgreifenden Abstützelemente auch in der Weise ausgestaltet sein können, dass sie von radial innen in eine oder mehrere Windungen eingehängt werden. Auf diese Weise kann radialer Bauraum eines Drehschwingungsdämpfers eingespart beziehungsweise bei gleichem Durchmesser mit höheren Federraten gearbeitet werden, da diese radial weiter außen positioniert werden können. Dies trifft auch für anstatt der Bogenfedern verwendete kurze Schraubenfedern zu, bei denen beispielsweise mehrere Federn in Reihe angeordnet werden und jeweils vorzugsweise die stirnseitigen Enden abgestützt werden.
4 zeigt ein gegenüber dem in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel geändertes Ausführungsbeispiel eines Drehschwingungsdämpfers 33 im Längsschnitt. Abweichend sind Ausgangsteil 4 (1) und das die Abstützelemente 2 tragende Flanschteil 19 (1) miteinander vereinigt. So trägt das Ausgangsteil 34 die mittels der Nieten 35 gegenüber dem Ausgangsteil 34 verdrehbaren Speicheneinheiten 15 mit Federschuhen 32 sowie die ausgangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen in Form von auskragenden Armen 36, die mit ihren umfangsseitigen Beaufschlagungsflächen 37 die Stirnflächen der Bogenfedern 14 beaufschlagen. Zur besseren Führung der Beaufschlagungsflächen 37 gegenüber den Bogenfedern 14 können diese in Umfangsrichtung in die Federinnendurchmesser eingreifende Ansätze 38 aufweisen. Das Ausgangsteil 34 wird axial von den das Eingangsteil bildenden Scheibenteilen umschlossen, von denen nur das Scheibenteil 39 mit einem Teil der sich radial nach außen erstreckenden eingangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen 40 dargestellt ist. Weiterhin enthält das Ausgangsteil 34 radial auskragende Abstützelemente 41, die einteilig mit dem Ausgangsteil 34 verbunden und radial außen um die Bogenfedern 14 gerollt sind.
Das Eingangsteil 39 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mittels eines axialen Ansatzes 43 verdrehbar auf der Nabe 42 zentriert und gegebenenfalls unter Zwischenlegung eines Lagers wie Gleitlager 44 oder Wälzlager auf dieser aufgenommen. Das Ausgangsteil ist auf dem Ansatz 43 unter Zwischenlegung eines Lagers 45 zentriert und verdrehbar aufgenommen. Der Formschluss zwischen Nabe 42 und Ein- oder Ausgangsteil erfolgt in üblicher Weise mittels einer nicht dargestellten Verzahnung oder Verbindung.
5 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung eines Federschuhs 32, wie er beispielsweise in den 1 bis 4 verwendet werden kann. Der Federschuh 32 ist in Form eines Bolzensegmentes mit einem ringförmigen Bund 49 als Anschlag in der Speicheneinheit gestaltet. Die Richtung des Einbringens des Federschuhs erfolgt aus der Hauptkraftrichtung. Der Federschuh 32 weist zwei Stufen 46, 47 auf, die durch einen Teil eines Gewindegangs 48 voneinander getrennt sind. Dadurch kann er während der Montage quasi in die Speicheneinheit eingeschraubt werden. Der Gewindegang 48 hat dabei die Steigung der Windungen der Bogenfedern unter Block an der Stelle, an der sich das Abstützelement befindet, so dass sie in einen von zwei Windungen gebildeten Zwischenraum radial eingreift. Auf diese Weise entsteht ein Formschluss zwischen Blockfeder und Federschuh und somit zwischen Bogenfeder und Abstützelement. Vorteilhafterweise wird der Federschuh in die Speicheneinheit eingebracht, wenn die Bogenfeder durch die Speicheneinheit geführt, die Speicheneinheit aber noch nicht mit dem Flanschteil vernietet ist.
6 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gewindegangs 48 an einer geschnittenen Speicheneinheit 15 mit bereits eingebrachter Bogenfeder 14. Für eine vorteilhafte Einwirkung des Gewindegangs 48 auf die an ihm anliegende Windung der Bogenfeder 14 ist dieser gegenüber dem Drehpunkt D der Speicheneinheit 15 gegenüber einem Flanschteil 50 um den Betrag h gegen die Anlage der Windung verschoben, das bedeutet, der Drehpunkt D ist gegenüber dem Kontaktpunkt zwischen Windung 51 und Gewindegang 48 um den Abstand h vom Kontaktpunkt weg beabstandet.
Aus 7 geht hervor, dass bei einer Verdrehung der Speicheneinheit 15 um den Drehpunkt D unter Last der Gewindegang 48 in vorteilhafter Weise zwei unterschiedliche Radien aufweist. An der der Kraftrichtung zugewandten Gewindefläche 52 ist der Radius vorzugsweise gleich dem Außenradius der Windung 51, während an der kraftabgewandten Gewindefläche 53 der Radius von der sich einstellenden Verdrehung der Speicheneinheit 15 mit einer sich daraus ergebenden Schrägstellung der der Windung 51 benachbarten Windung 54 ergibt.
8 zeigt skizzenhaft einen Ausschnitt aus einem Flanschteil 55 mit einer zwischen zwei Beaufschlagungsflächen 56 eingelegten Bogenfeder 14, die von Abstützelementen 57 gegen Fliehkrafteinwirkung radial abgestützt wird. Im Unterschied zu den in den vorigen Figuren beschriebenen Abstützelementen stützen sich die hier gezeigten Abstützelemente 57 an einer kreissegmentartigen Öffnung 58 ab die in dem Flanschteil vorgesehen, beispielsweise ausgestanzt, ausgestellt oder ausgefräst ist. Der Radius der kreissegmentförmigen Öffnung 58 hat seinen Mittelpunkt in der Drehachse des Flanschteils 55. Bei der Komprimierung der Bogen federn 14 durch Verdrehung des Flanschteils 55 gegenüber einem weiteren, die Bogenfedern 14 ebenfalls beaufschlagenden Flanschteils verlagern sich die Abstützelemente 57 mit der Bewegung der Windungen der Bogenfeder 14, an denen sie in Eingriff mit der Bogenfeder 14 stehen, um einen ähnlichen Winkel in der Öffnung 58, so dass im Wesentlichen keine Relativbewegung zwischen Abstützelementen 57 und den Windungen erfolgt. Die Abstützelemente 57 können hierzu über entsprechende Profile, die in die Zwischenräume der Windungen eingreifen oder über Verbindungen wie Clip-Verbindungen mit den Windungen. Zur Verringerung der Reibung kann an den Aufnahmen der Abstützvorrichtungen 57 in der Öffnung 58 eine Lagerung wie Gleit- oder Wälzlagerung 59 vorzugsweise zur radial äußeren Wand der Öffnung 58 hin vorgesehen sein. Zum Anpassen von Verdrehwinkeln können die Abstützelemente ein weiteres Gelenk 60 aufweisen.
9 zeigt einen Ausschnitt aus einem Drehschwingungsdämpfer mit einem dem Flanschteil 55 der 8 ähnlichen Flanschteil 61 mit einer kreissegmentartigen Öffnung 62, in der lose Rollen 63 entlang einer Laufbahn 64, die durch die Öffnung 62 gebildet wird, abrollen, wenn das Flanschteil 61 entgegen der Wirkung der Bogenfedern 14 gegen ein nicht dargestelltes weiteres Flanschteil verdreht wird, wobei beide Flanschteile die Bogenfedern 14 an ihren Stirnseiten beaufschlagen, um eine komprimierende Wirkung auf die Bogenfedern 14 auszuüben. Die Rollen 63 rollen dabei nicht nur auf der Laufbahn 64 der Öffnung 62 ab sondern durchgreifen axial eine zweite kreissegmentförmige, in einem am Flanschteil angeordneten Bügel 66 vorgesehene Öffnung 65 mit einer zweiten Laufbahn 67, deren radial innere Laufbahn 67 denselben Radius wie die radial äußere Laufbahn 64 der Öffnung 62 aufweist. An dem Bügel 66 sind ein oder mehrere, beispielsweise – wie gezeigt – drei Abstützelemente 68 mit einer Speiche 69 und einer radial die Bogenfedern 14 umgreifenden Einhängeelemente 70, die fest oder mit der Speiche 69 gelenkig verbunden sein können, fest oder – wie gezeigt – gelenkig aufgenommen. Die Rollen 64 können an ihren axialen Enden Ringbünde aufweisen, mittels der der Bügel 66 auf dem Flanschteil 61 axial verliersicher und verdrehbar aufgenommen ist. Die Ausdehnung der Öffnungen 62, 65 ist an den maximalen Verdrehwinkel angepasst, so dass die Rollen 64 in bevorzugter Weise bei maximaler Verdrehung der beiden Flanschteile nicht an den umfangsseitigen Wänden der Öffnungen 62, 65 anstoßen sondern die Begrenzung in anderer Weise, beispielsweise durch harte oder elastische Anschläge oder die auf Block gehenden Bogenfedern 14 bewirkt wird. Die Rollen 64 können gegeneinander mittels käfigartiger Abstandshaltern in Umfangsrichtung beabstandet werden.
Durch die gezeigte Ausführung des Flanschteils 61 mit dem angegliederten, durch die Rollen 64 kinematisch angebunden Bügel 66 erfolgt bei Verdrehung des Flanschteils 61 gegenüber dem anderen Flanschteil eine gleichsinnige und reibungsarme Verlagerung der Abstützelemente 68 gegenüber dem Flanschteil. Gegebenenfalls verbleibende Spannungen zwischen den Abstützelementen bei komprimierten Bogenfedern 14 können durch die gelenkige Anordnung der der Speichen 69 einerseits gegenüber dem Bügel 66 und andererseits gegenüber den Einhängeelementen 70 zumindest teilweise abgebaut werden.
10 zeigt skizzenhaft im Ausschnitt eine den Ausführungsbeispielen der 8 und 9 ähnliche Lösung eines Drehschwingungsdämpfers 71 mit anstatt der dort verwendeten Bogenfedern mehreren kurzen Schraubenfedern 72, die als Federgruppe aufgebaut ist, indem mehrere – hier drei – kurze Schraubenfedern 72 in Serie aneinander gereiht sind und die Stirnseite 73 der Enden der Federgruppe zwischen einem ersten Flanschteil 74 und einem zweiten Flanschteil 75 verspannt sind. Die beiden Flanschteile 74, 75 bilden dabei Ein- und Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers 71. In der dargestellten Ausführungsform sind die Anschlagflächen 76, 77 für die Stirnseiten 73 der Schraubenfedern 72 zueinander winkelversetzt. In weiteren Ausgestaltungsbeispielen kann dieser Versatz auch entsprechend der Anordnung in 2 aufgehoben sein.
Zur Stabilisierung der Übergänge der Stirnseiten 78 innerhalb der Federgruppe sind Abstützelemente 79 vorgesehen, die an einem der Flanschteile oder auf einer Nabe radial innerhalb der Schraubenfedern abgestützt sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind diese in ähnlicher Weise wie die Abstützelemente 57 der 8 eingehängt. Lösungen entsprechend der weiteren vorhergehenden Figuren können für zu einer Federgruppe zusammengefasste kurze Schraubenfedern 72 ebenfalls von Vorteil sein.
Die Besonderheit der Abstützelemente 72 liegt darin begründet, dass sie zur radialen Abstützung der Stirnseiten 78 radial in Umfangsrichtung erweitert sind. Entsprechende Fortsätze 80 sind hierfür vorgesehen, die bei einer Herstellung der Einhängeelemente 87 aus Blech bereits beim Stanzen vorgesehen werden können. Die Einhängeelemente können so ausgebildet sein, dass sie zwischen den Stirnseiten 78 der Schraubenfedern 72 ein Zwischenstück zur Bildung einen elastischen oder inelastischen Puffer bilden oder die Stirnseiten der benachbarten Schraubenfedern direkt in Kontakt zueinander bringen (nicht gezeigt). Weiterhin können die Anlageflächen 88 schräg gegenüber einer durch den Drehpunkt D des Drehschwingungsdämpfers 71 führenden Schnittlinie entlang des entsprechenden Abstützelementes 79 ausbilden. Hierdurch können bei gleichmäßiger Beaufschlagung der Stirnseiten 78 der Schraubenfedern 72 diese in einem Bogen angeordnet werden.

Die Einhängung der Speichen 89 im Flanschteil 75 erfolgt verdrehbar um die Drehachse und optional verdrehbar um die Drehachse der Einhängung. Weiterhin können Speichen 89 und Einhängeelemente 87 wie in den zuvor gezeigten Ausführungsbeispielen gelenkig miteinander verbunden sein. Es versteht sich, dass die skizzenhaft dargestellte Anschlagfläche 76 ebenfalls eine Sicherung gegen ein Ausweichen der Schraubenfeder 72 nach radial außen aufweisen kann. Bezugszeichenliste

1	Drehschwingungsdämpfer
2	Abstützelement
3	Eingangsteil
4	Ausgangsteil
5	Scheibenteil
6	Scheibenteil
7	Ansatz
8	Nabe
9	Gleitlager
10	Bund
11	Sicherungsscheibe
12	Reibring
13	Beaufschlagungseinrichtung
14	Bogenfeder
15	Speicheneinheit
16	Einhängeelement
17	Lasche
18	Sehne
19	Flanschteil
20	Gleitlager
21	Ringbund
22	Lagerbuchse
23	Niet
24	Ringbund
25	Abstützelement
26	Beaufschlagungsfläche
27	Beaufschlagungsfläche
28	Arm
29	Flansch
30	Teilmontageeinheit
31	Stirnseite
32	Federschuh
33	Teilmontageeinheit
34	Ausgangsteil
35	Niet
36	Arm
37	Beaufschlagungsfläche
38	Ansatz
39	Scheibenteil
40	Beaufschlagungseinrichtung
41	Abstützelement
42	Nabe
43	Ansatz
44	Gleitlager
45	Lager
46	Stufe
47	Stufe
48	Gewindegang
49	Bund
50	Flanschteil
51	Windung
52	Gewindefläche
53	Gewindefläche
54	Windung
55	Flanschteil
56	Beaufschlagungsfläche
57	Abstützelement
58	Öffnung
59	Wälzlagerung
60	Gelenk
61	Flanschteil
62	Öffnung
63	Rolle
64	Laufbahn
65	Öffnung
66	Laufbahn
67	Bügel
68	Abstützelement
69	Speiche
70	Einhängeelement
71	Drehschwingdämpfer
72	Schraubenfeder
73	Stirnseite
74	Flanschteil
75	Flanschteil
76	Anschlagfläche
77	Anschlagfläche
78	Stirnseite
79	Abstützelement
80	Fortsatz
87	Einhängeelement
88	Anlagefläche
89	Speiche
D	Drehpunkt
R	Drehachse
h	Abstand

Claims

Drehschwingungsdämpfer (1, 71) für einen Antriebsstrang mit zwei als Eingangsteil (3) und als Ausgangsteil (4) um eine gemeinsame Drehachse (R) gegeneinander gegen die Wirkung zumindest eines Energiespeichers begrenzt verdrehbaren Flanschteilen, wobei der zumindest eine Energiespeicher gegen Fliehkrafteinwirkung mittels zumindest eines Abstützelements (2, 25, 41, 57, 68, 79), das radial innerhalb des zumindest einen Energiespeichers gelagert ist, abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Abstützelement (2, 25, 41, 57, 68, 79) gegenüber den Flanschteilen um die Drehachse (R) verdrehbar abgestützt ist.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Energiespeicher aus zwei oder drei sich über den Umfang erstreckenden Bogenfedern (14) gebildet ist.
Drehschwingungsdämpfer (71) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Energiespeicher alternativ oder zusätzlich aus zumindest drei auf einem Durchmesser über den Umfang verteilten Schraubenfedern (72) gebildet ist.
Drehschwingungsdämpfer (71) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Abstützelement (57, 68, 79) in einer kreissegmentförmigen Öffnung (58, 62) in einem Bauteil des Drehschwingungsdämpfers (71) aufgenommen ist.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Abstützelement (2) auf einem Bauteil des Drehschwingungsdämpfers (1) gleitgelagert ist.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein ein Eingangsteil (3) oder ein Ausgangsteil bildendes Scheibenteil (5, 6, 39) sowie das zumindest eine Abstützelement (2) um die Drehachse (R) verdrehbar auf einer Nabe (8) aufgenommen sind.
Drehschwingungsdämpfer (1, 71) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Abstützelement (2, 25, 41, 57, 68, 79) aus mehreren über den Umfang verteilten Speicheneinheiten (15) gebildet ist.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Speicheneinheiten (15) aus einer Speiche (89) und einem Einhängeelement (16, 70, 87) gebildet ist.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicheneinheiten (15) auf einem gegenüber einem Bauteil des Drehschwingungsdämpfers (1) um die Drehachse (R) verdrehbaren Flansch (19) aufgenommen sind.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Speicheneinheiten (15) gegenüber dem Flansch (19) verdrehbar angeordnet sind.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil (3) mit einem Eingangsteil eines Drehmomentwandlers und das Ausgangsteil (4) mit einer Turbine des Drehmomentwandlers in Drehrichtung wirksam gekoppelt ist.
Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Abstützelement gleichzeitig ein Beaufschlagungsmittel des Eingangsteils und/oder des Ausgangsteils für den zumindest einen Energiespeicher ist.
Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingangsteil eines Drehschwingungsdämpfers mit der Turbine und ein Ausgangsteil eines Drehschwingungsdämpfers mit einem Ausgangsteil des Drehmomentwandlers in Drehrichtung wirksam verbunden ist.
Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil mit einer Kurbelwelle verbunden und das Ausgangsteil mit einer Getriebeeingangswelle verbindbar ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem mit einem Gehäuse verbundenen Pumpenrad und einem mittels einer Wandlerüberbrückungskupplung überbrückbaren Turbinenrad, gekennzeichnet durch einen Drehschwingungsdämpfer gemäß der Ansprüche 1 bis 13.