DE102009022440A1

DE102009022440A1 - Drehschwingungsdämpfer mit mindestens einer Federeinrichtung aus zwei Schraubenfedern

Info

Publication number: DE102009022440A1
Application number: DE102009022440A
Authority: DE
Inventors: Matthias Christopher Mayer; Christian Bernhard Halm
Original assignee: BorgWarner Inc; Borg Warner Automotive Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2009-05-23
Filing date: 2009-05-23
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2029-05-24
Also published as: DE102009022440B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer (2) mit mindestens zwei entgegen dem Widerstand zumindest einer Federeinrichtung verdrehbaren Bauelementen (18, 20), die Beaufschlagungsbereiche (22, 24) zur Komprimierung der Federeinrichtung (30) aufweisen. Die Federeinrichtung (30) besteht aus mindestens zwei Schraubenfedern (34, 36), von denen eine erste Schraubenfeder (34) zumindest teilweise innerhalb eines durch die Windungen einer zweiten Schraubenfeder (36) der Federeinrichtung (30) gebildeten Hohlraums aufgenommen ist. Erfindungsgemäß weist die erste Schraubenfeder (34) eine Endwindung (58) auf, an die sich ein freier Endabschitt (60) vorzugsweise tangential und geradlinig anschließt, wobei der freie Endabschnitt (60) in Federachsrichtung (42) an einer Endwindung (48) der zweiten Schraubenfeder (36) abgestützt oder abstützbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit mindestens zwei entgegen dem Widerstand zumindest einer Federeinrichtung verdrehbaren Bauelementen, die Beaufschlagungsbereiche zur Komprimierung der Federeinrichtung aufweisen, wobei die Federeinrichtung aus mindestens zwei Schraubenfedern besteht, von denen eine erste Schraubenfeder zumindest teilweise innerhalb eines durch die Windungen einer zweiten Schraubenfeder der Federeinrichtung gebildeten Hohlraums aufgenommen ist.
Aus dem Stand der Technik sind Drehschwingungsdämpfer bekannt, die mindestens zwei relativ zueinander um die Drehachse des Drehschwingungsdämpfers verdrehbare Bauelemente aufweisen. Die beiden verdrehbaren Bauelemente, die zumeist als Primär- und Sekundärelement bezeichnet werden, weisen Beaufschlagungsbereiche auf, die beispielsweise als hervorstehende Primär- und Sekundärmitnehmer ausgebildet sein können, wobei mindestens eine Federeinrichtung zwischen den genannten Beaufschlagungsbereichen angeordnet ist. Somit können die beiden genannten Bauelemente entgegen dem Widerstand der Federeinrichtung relativ zueinander verdreht werden, wobei es bei einer Verdrehung der Bauelemente zu einer Komprimierung der Federeinrichtung kommt. Die einzelne Federeinrichtung wird dabei zumeist von einer Schraubenfeder gebildet. Darüber hinaus sind Federeinrichtungen bekannt, die sich zumindest aus zwei Schraubenfedern zusammensetzen, von denen eine erste Schraubenfeder zumindest teilweise innerhalb eines durch die Windungen einer zweiten Schraubenfeder der Federeinrichtung gebildeten Hohlraums aufgenommen ist.
Drehschwingungsdämpfer mit den letztgenannten Federeinrichtungen aus mindestens zwei Schraubenfedern haben sich in der Praxis bewährt, weisen jedoch verschiedene Nachteile auf. So ist zum einen die Montage der bekannten Drehschwingungsdämpfer erschwert, was unter anderem darauf zurückzuführen ist, dass die in den durch die Windungen der zweiten Schraubenfeder gebildeten Hohlraum eingebrachte erste Schraubenfeder durch die zweite Schraubenfeder in Federachsrichtung hindurchrutschen kann. Eine gezielte Positionierung der ersten Schraubenfeder relativ zu der zweiten Schraubenfeder ist folglich nur bedingt möglich. Ist die innenliegende erste Schraubenfeder darüber hinaus kürzer als die außenliegende zweite Schraubenfeder ausgebildet, so kann die erste Schraubenfeder während des Betriebs des Drehschwingungsdämpfers in Federachsrichtung relativ zu der außenliegenden zweiten Schraubenfeder verschoben werden, was während des Betriebs des Drehschwingungsdämpfers unweigerlich zu einer Unwucht des Drehschwingungsdämpfers führt. Zum anderen ist die Fertigung der Schraubenfedern der Federeinrichtungen der bekannten Drehschwingungsdämpfer erschwert.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer der gattungsgemäßen Art zu schaffen, dessen Fertigung und Montage vereinfacht ist, wobei ferner ein dauerhaft sicherer und unwuchtfreier Betrieb des Drehschwingungsdämpfers gewährleistet sein soll.
Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfer zum Einsatz in einem Antriebsstrang, vorzugsweise zwischen einer Antriebseinrichtung und einer Kupplungseinrichtung des Antriebsstrangs, weist mindestens zwei entgegen dem Widerstand zumindest einer Federeinrichtung verdrehbare Bauelemente auf. Bei den relativ zueinander verdrehbaren Bauelementen kann es sich beispielsweise um eine Primärschwungmasse und eine Sekundärschwungmasse eines Zweimassenschwungrades handeln. Die zueinander verdrehbaren Bauelemente weisen jeweils mindestens einen Beaufschlagungsbereich zur Komprimierung der Federeinrichtung auf. Die mindestens eine Federeinrichtung besteht aus mindestens zwei Schraubenfedern, von denen eine erste Schraubenfeder zumindest teilweise innerhalb eines durch die Windungen einer zweiten Schraubenfeder der Federeinrichtung gebildeten Hohlraums aufgenommen ist. Man kann bei der ersten Schraubenfeder somit auch von einer inneren oder innenliegenden Schraubenfeder sprechen, während die zweite Schraubenfeder auch als äußere oder außenliegende Schraubenfeder bezeichnet werden kann. Erfindungsgemäß weist die erste Schraubenfeder eine Endwindung auf, an die sich ein freier Endabschnitt anschließt, der in Federachsrichtung an einer Endwindung der zweiten Schraubenfeder abgestützt oder abstützbar ist. Die Endwindung bezeichnet hierbei die letzte vollständig Windung der jeweiligen Schraubenfeder. Indem der freie Endabschnitt, der sich an die Endwindung der ersten Schraubenfeder anschließt, in Federachsrichtung an der Endwindung der zweiten Schraubenfeder abgestützt oder abstützbar ist, kann die Montage der Federeinrichtung und somit des Drehschwingungsdämpfers vereinfacht werden. So muss die erste Schraubenfeder lediglich in Federachsrichtung in den Hohlraum der zweiten Schraubenfeder eingeführt werden, bis der freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder in Federachsrichtung an der Endwindung der zweiten Schraubenfeder abgestützt ist. Ein weiteres Einschieben bzw. Durchrutschen der ersten Schraubenfeder in Federachsrichtung wird dank des an der Endwindung der zweiten Schraubenfeder abgestützten oder abstützbaren freien Endabschnitts der ersten Schraubenfeder verhindert. Auch während des Betriebs des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers verhindert der an der Endwindung der zweiten Schraubenfeder abgestützte freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder, dass sich die erste Schraubenfeder relativ zu der zweiten Schraubenfeder in Federachsrichtung verlagert bzw. verschiebt, so dass eine Unwucht des Drehschwingungsdämpfers – insbesondere bei Schraubenfedern unterschiedlicher Länge – sicher ausgeschlossen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers umfasst die Endwindung der zweiten Schraubenfeder, an der der freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder in Federachsrichtung abgestützt ist, ebenfalls einen freien Endabschnitt. Der freie Endabschnitt ist somit Teil der gewundenen Endwindung der zweiten Schraubenfeder. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn der freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder in Federumfangsrichtung an dem freien Endabschnitt der Endwindung der zweiten Schraubenfeder abgestützt oder abstützbar ist. Durch diese Anordnung wird neben der Verschiebesicherung auch eine Verdrehsicherung für die innenliegende erste Schraubenfeder erzielt. Indem der freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder in Federumfangsrichtung an dem freien Endabschnitt der Endwindung der zweiten Schraubenfeder in Federumfangsrichtung abgestützt ist, kann die erste Schraubenfeder nicht mehr in der genannten Federumfangsrichtung relativ zu der zweiten Schraubenfeder verdreht werden. Auf diese Weise ist weitgehend sichergestellt, dass der den Beaufschlagungsbereichen an den Bauelementen zugeordnete Abschnitt der Federeinrichtung stets dieselben geometrischen Abmessungen und Anordnungen aufweist, so dass eine sichere Abstützung der Federeinrichtung über die Beaufschlagungsbereiche an den Bauelementen möglich ist. Bei der vorgeschlagenen Ausführungsform ist es ferner besonders bevorzugt, wenn der freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder an der Stirnseite des freien Endabschnitts der zweiten Schraubenfeder in Federumfangsrichtung abstützbar oder abgestützt ist. Die Stirnseite des freien Endabschnitts bezeichnet hier wie auch nachstehend die Stirnseite bzw. das stirnseitige freie Ende des zur Ausbildung der Schraubenfeder verwendeten Federdrahtes. Durch die Abstützung des freien Endabschnitts der ersten Schraubenfeder an der Stirnseite des freien Endabschnitts der zweiten Schraubenfeder in Federumfangsrichtung wird eine besonders sichere Verdrehsicherung für die erste Schraubenfeder erzielt. Darüber hinaus ist keine besondere Bearbeitung der zweiten Schraubenfeder im Bereich der Endwindung derselben erforderlich, die den Herstellungsaufwand erhöhen würde.
Grundsätzlich könnte sich der freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder in Federachsrichtung betrachtet bis in einen Bereich außerhalb des Außenumfangs der Endwindung der zweiten Schraubenfeder erstrecken, um die zuvor erwähnte Durchrutsch- und Verdrehsicherung der ersten Schraubenfeder gegenüber der zweiten Schraubenfeder zu erzielen. Es hat sich in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers jedoch als vorteilhaft herausgestellt, wenn der in Federachsrichtung betrachtete freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder vollständig innerhalb des Außenumfangs der Endwindung der zweiten Schrau benfeder angeordnet ist. So sind bei dieser Ausführungsform insbesondere keine aufwendigen Anpassungen angrenzender oder benachbarter Bauteile des Drehschwingungsdämpfers notwendig. Bei dieser Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn die Stirnseite des freien Endabschnitts der ersten Schraubenfeder in Federachsrichtung betrachtet außerhalb, vorzugsweise vollständig außerhalb, des Innenumfangs der Endwindung der zweiten Schraubenfeder angeordnet ist. Auch bei dieser weitergehenden Ausführungsform ist keine besonders Anpassung benachbarter oder angrenzender Bauteile des Drehschwingungsdämpfers erforderlich, wobei darüber hinaus eine besonders sichere Abstützung des freien Endabschnitts der ersten Schraubenfeder in Federachsrichtung und Federumfangsrichtung an der Endwindung der zweiten Schraubenfeder möglich ist.
Grundsätzlich könnte der freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder ebenfalls in der Art einer Windung ausgebildet sein, die dann zum Zwecke der Abstützung an der Endwindung der zweiten Schraubenfeder einen größeren Windungsdurchmesser als die vorangehenden Windungen der ersten Schraubenfeder aufweisen müsste. Die Fertigung einer solchen ersten Schraubenfeder wäre jedoch erschwert. Um diesen Nachteil zu überwinden, ist der freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers geradlinig ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist somit zum einen eine ausreichende Sicherheit gegen ein Durchrutschen und gegebenenfalls Verdrehen der ersten Schraubenfeder relativ zu der zweiten Schraubenfeder gewährleistet, während die Fertigung der ersten Schraubenfeder und somit des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers nachhaltig vereinfacht ist. Um die Fertigung der ersten Schraubenfeder weiter zu vereinfachen und dennoch die zuvor erwähnten Vorteile beizubehalten, ist es bei dieser Ausführungsform des erfindungs gemäßen Drehschwingungsdämpfers ferner bevorzugt, wenn sich der geradlinig ausgebildete freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder tangential an die Endwindung der ersten Schraubenfeder anschließt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers sind die freien Endabschnitte, vorzugsweise die Stirnseiten der freien Endabschnitte, der ersten und zweiten Schraubenfeder in Federachsrichtung betrachtet, vorzugsweise vollständig, in der der Drehachse des Drehschwingungsdämpfers zugewandten Hälfte der Federeinrichtung angeordnet. Diese Anordnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein Zwischenstück in Form eines Gleit- und/oder Endschuhs zwischen der Federeinrichtung einerseits und den Beaufschlagungsbereichen an den verdrehbaren Bauelementen andererseits zum Einsatz kommt und die Endwindungen der ersten und zweiten Schraubenfeder unangeschliffen sind. In einem solchen Fall müssten die Vertiefungen in einem Stützabschnitt des Zwischenstücks, die der Aufnahme der freien Endabschnitte bzw. der Stirnseiten der freien Endabschnitte dienen, nicht in einem – bezogen auf den Drehschwingungsdämpfer – in radialer Richtung außenliegenden Bereich des Stützabschnitts vorgesehen sein, so dass ein besonders stabiles Zwischenstück verwendet werden kann, das bruchsicher ist und einen dauerhaften Betrieb des Drehschwingungsdämpfers ermöglicht. Bezüglich der möglichen Ausführungsformen eines solchen Zwischenstücks sei auf die später näher beschriebenen Ausführungsformen des Drehschwingungsdämpfers mit einem solchen Zwischenstück verwiesen.
Um die unter Bezugnahme auf die vorangehend genannte Ausführungsform beschriebenen Vorteile zu verstärken, sind die Stirnseiten der freien Endabschnitte der ersten und zweiten Schraubenfeder in einer weiteren be sonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers in Federachsrichtung betrachtet, vorzugsweise vollständig, innerhalb eines Federumfangswinkels von maximal 90°, vorzugsweise maximal 45° angeordnet, wobei der genannte Federumfangswinkel durch eine gedachte Radiale halbiert wird, die einerseits rechtwinklig durch die Drehachse des Drehschwingungsdämpfers und andererseits durch die Federachse der Federeinrichtung verläuft. Auf diese Weise werden die gegebenenfalls notwendigen Vertiefungen in dem Stützabschnitt eines Zwischenstücks bezogen auf den Drehschwingungsdämpfer besonders weit in radiale Richtung nach innen versetzt, so dass der genannte Stützabschnitt des Zwischenstücks lediglich eine geringfügige Schwächung erfährt und besonders bruch- und verschleißsicher ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die in Federachsrichtung betrachtete Stirnseite der zweiten Schraubenfeder besonders bevorzugt auf der zuvor genannten, gedachten Radialen angeordnet ist.
Um die Fertigung der Schraubenfedern der Federeinrichtung weiter zu vereinfachen, ohne dabei auf die zuvor erwähnten Vorteile des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers verzichten zu müssen, haben alle Windungen der ersten Schraubenfeder in einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers denselben mittleren Windungsdurchmesser, wobei die erste Schraubenfeder vorzugsweise ferner einen gleichbleibenden Drahtdurchmesser aufweist. Alternativ oder ergänzend haben alle Windungen der zweiten Schraubenfeder bei dieser Ausführungsform denselben mittleren Windungsdurchmesser, wobei die zweite Schraubenfeder vorzugsweise ferner einen gleichbleibenden Drahtdurchmesser aufweist. Alle genannten Merkmale dieser Ausführungsform haben den Vorteil, dass die jeweilige Schraubenfeder be sonders einfach gefertigt werden kann, ohne dass die zuvor erwähnte Durchrutschsicherung und gegebenenfalls Verdrehsicherung der ersten Schraubenfeder verloren geht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers, die auf der vorangehend beschriebenen Ausführungsform basiert, ist der mittlere Windungsdurchmesser der Windungen der ersten Schraubenfeder kleiner als der mittlere Windungsdurchmesser der Windungen der zweiten Schraubenfeder, wobei alternativ oder ergänzend der äußere Windungsdurchmesser der Windungen der ersten Schraubenfeder kleiner oder gleich dem inneren Windungsdurchmesser der Windungen der zweiten Schraubenfeder ist. Bei dieser Ausführungsform ist sichergestellt, dass die erste Schraubenfeder besonders einfach in Federachsrichtung in den durch die Windungen der zweiten Schraubenfeder gebildeten Hohlraum eingebracht werden kann, so dass die Montage des Drehschwingungsdämpfers vereinfacht ist.
Grundsätzlich könnten die Windungen der ersten Schraubenfeder denselben Wickelsinn wie die Windungen der zweiten Schraubenfeder aufweisen. Um jedoch die erste Schraubenfeder einfacher in den durch die Windungen der zweiten Schraubenfeder gebildeten Hohlraum einbringen zu können, weisen die Windungen der ersten Schraubenfeder in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers einen anderen Wickelsinn als die Windungen der zweiten Schraubenfeder auf. So gewährleistet eine erste Schraubenfeder mit einer gegensinnigen Wicklung eine sicherere Abstützung des freien Endabschnitts der ersten Schraubenfeder in Federumfangsrichtung an dem freien Endabschnitt der Endwindung der zweiten Schraubenfeder, wobei dies insbesondere der Fall ist, wenn sich der freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder geradlinig und tangential an die Endwindung der ersten Schraubenfeder anschließt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers weist mindestens eine der Schraubenfedern, vorzugsweise alle Schraubenfedern, der Federeinrichtung zumindest im entspannten Zustand eine um die Drehachse des Drehschwingungsdämpfers vorgekrümmte Form auf. Man kann bei den vorgekrümmten Schraubenfedern auch von sogenannten Bogenfedern sprechen, die eine bogenförmige Federachse aufweisen. Neben dem ohnehin bereits bekannten Vorteil einer Bogenfeder, nämlich die Möglichkeit, eine in Federachsrichtung besonders lang ausgebildete und durchgehende Federeinrichtung vorsehen zu können, hat diese Ausführungsform insbesondere dann einen weiteren Vorteil, wenn der freie Endabschnitt der ersten Schraubenfeder in Federumfangsrichtung an dem freien Endabschnitt der Endwindung der zweiten Schraubenfeder abgestützt ist, zumal dann nicht nur in der einen Federumfangsrichtung aufgrund des freien Endabschnitts der ersten Schraubenfeder eine Verdrehsicherung geschaffen ist, sondern auch in der entgegengesetzten Federumfangsrichtung, was auf die vorgekrümmte Form zurückzuführen ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers ist ein Zwischenstück, vorzugsweise ein Gleitschuh, besonders bevorzugt ein Endschuh, vorgesehen, über den die Federeinrichtung durch die Beaufschlagungsbereiche mittelbar oder unmittelbar beaufschlagbar ist, wobei das Zwischenstück eine Stützfläche aufweist, an der die Federeinrichtung in Federachsrichtung abgestützt oder abstützbar ist. Wie bereits zuvor erwähnt, kann das Zwischenstück besonders stabil ausgebildet sein, wenn die freien Endabschnitte, vorzugsweise die Stirnseiten der freien Endabschnitte, der ersten und zweiten Schraubenfeder in Federachsrichtung betrachtet in der der Drehachse des Drehschwingungsdämpfers zugewandten Hälfte der Federeinrichtung angeordnet sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers weist die Stützfläche einen ringförmigen ersten Stützflächenabschnitt, an dem die Endwindung der ersten Schraubenfeder abgestützt oder abstützbar ist, oder/und einen ringförmigen zweiten Stützflächenabschnitt auf, an dem die Endwindung der zweiten Schraubenfeder abgestützt oder abstützbar ist. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Abstützung der Endwindung der ersten Schraubenfeder an dem ersten Stützflächenabschnitt sowie die Abstützung der Endwindung der zweiten Schraubenfeder an dem zweiten Stützflächenabschnitt vorzugsweise unmittelbar, d. h., ohne Zwischenschaltung eines weiteren Bauteils oder gar eines Abschnitts der jeweils anderen Schraubenfeder.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers weist der erste Stützflächenabschnitt in Federumfangsrichtung eine Steigung auf. Auf diese Weise ist bei entsprechender Anpassung der Steigung des ersten Stützflächenabschnitts in Federumfangsrichtung an die Windungssteigung der Endwindung der ersten Schraubenfeder ein besonders großer Stützbereich erzielbar, in dem die Endwindung der ersten Schraubenfeder an dem ersten Stützflächenabschnitt in Federachsrichtung abgestützt ist. Aus diesem Grunde ist es bei der vorliegenden Ausführungsform bevorzugt, wenn die Steigung des ersten Stützflächenabschnitts in Federumfangsrichtung der Windungssteigung der Endwindung der ersten Schraubenfeder im Wesentlichen entspricht. Hierbei ist es ferner besonders bevorzugt, wenn die Steigung des ersten Stützflächenabschnitts in Federumfangsrichtung de rart an die Windungssteigung der Endwindung der ersten Schraubenfeder angepasst ist, dass die Endwindung der ersten Schraubenfeder über einen Federumfangswinkel von mindestens 180° an dem ersten Stützflächenabschnitt abgestützt oder abstützbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn die Steigung des ersten Stützflächenabschnitts in Federumfangsrichtung zumindest in einer Ausgangs- oder Neutralposition des Drehschwingungsdämpfers der Windungssteigung der Endwindung der ersten Schraubenfeder entspricht.
Alternativ oder ergänzend zu der vorangehend beschriebenen Ausführungsform weist der zweite Stützflächenabschnitt in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers in Federumfangsrichtung eine Steigung auf, die vorzugsweise der Windungssteigung der Endwindung der zweiten Schraubenfeder im Wesentlichen entspricht, so dass die Endwindung der zweiten Schraubenfeder besonders bevorzugt über einen Federumfangswinkel von mindestens 315° an dem zweiten Stützflächenabschnitt abgestützt oder abstützbar ist. Auch bei dieser alternativen oder ergänzenden Ausführungsform entspricht die Steigung des zweiten Stützflächenabschnitts in Federumfangsrichtung zumindest in einer Ausgangs- oder Neutralposition des Drehschwingungsdämpfers der Windungssteigung der Endwindung der zweiten Schraubenfeder.
Um das zuvor erwähnte Zwischenstück auch für eine Federeinrichtung sinnvoll verwenden zu können, bei der die Windungen der ersten Schraubenfeder einen anderen Wickelsinn als die Windungen der zweiten Schraubenfeder aufweisen, weisen der erste Stützflächenabschnitt und der zweite Stützflächenabschnitt in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers gegensinnige Steigungen auf. Eine Anpassung der Enden der beiden Schraubenfedern, um eine sichere Abstützung zu gewährleisten, ist somit grundsätzlich nicht erforderlich.
Indem die Stützflächenabschnitte jeweils eine – gegebenenfalls gegensinnige – Steigung aufweisen, ist es nicht mehr erforderlich, die Endwindungen der ersten und zweiten Schraubenfeder anzuschleifen, um eine sichere, gleichmäßige und großflächige Abstützung der genannten Endwindungen an dem Zwischenstück zu ermöglichen. Auf diese Weise kann der Fertigungsaufwand für die Federeinrichtung wesentlich verringert werden. Aus diesem Grunde weisen die Endwindungen der ersten und zweiten Schraubenfeder in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers in Federumfangsrichtung eine gleichbleibende Querschnittsfläche auf, wobei die Endwindungen der ersten und zweiten Schraubenfeder vorzugsweise unangeschliffen sind. Die Querschnittsfläche bezeichnet hierbei die Querschnittsfläche des zur Ausbildung der jeweiligen Schraubenfeder verwendeten Federdrahtes.
Um den Fertigungsaufwand zur Herstellung der Federeinrichtung bzw. der einzelnen Schraubenfedern der Federeinrichtung weiter zu reduzieren, ist der Betrag der Windungssteigung der Endwindung der ersten und zweiten Schraubenfeder in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers zumindest im entspannten Zustand und vorzugsweise für die gesamte jeweilige Endwindung größer als Null. Um den Fertigungsaufwand bei dieser Ausführungsform besonders gering zu halten, entspricht die Windungssteigung der Endwindung besonders bevorzugt der Windungssteigung der anderen Windungen der zugehörigen Schraubenfeder.
Um ein sicheres Positionieren und gegebenenfalls Befestigen des Zwischenstücks an der Federeinrichtung zu ermöglichen, weist das Zwischenstück in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers einen hervorstehenden Ansatz auf, der sich in Federachsrichtung in den durch die Windungen der ersten Schraubenfeder gebildeten Hohlraum erstreckt. Bei dieser Ausführungsform ist das Zwischenstück vorzugsweise derart ausgebildet bzw. geformt, dass dieses verliersicher über den hervorstehenden Ansatz mit der ersten Schraubenfeder verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Zwischenstück und der ersten Schraubenfeder erfolgt hierbei besonders bevorzugt kraftschlüssig, formschlüssig oder/und mittels einer Schnappverbindung, um die Montage des Zwischenstücks an der Federeinrichtung zu vereinfachen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers umfasst das Zwischenstück unter anderem einen Stützabschnitt, an dem die Stützfläche vorgesehen ist, und einen Gleitabschnitt zur gleitenden Abstützung des Zwischenstücks. Hierbei erstreckt sich der Gleitabschnitt ausgehend von dem Stützabschnitt in mindestens eine Umfangsrichtung, vorzugsweise in beide Umfangsrichtungen, des Drehschwingungsdämpfers. Der Gleitabschnitt kann hierbei beispielsweise der gleitenden Abstützung des Zwischenstücks an einem der relativ zueinander verdrehbaren Bauelemente dienen. Das Zwischenstück kann sich hingegen ausgehend von dem Gleitabschnitt in radialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers erstrecken. Bei entsprechender Anordnung der freien Endabschnitte von erster und zweiter Schraubenfeder kann der Stützabschnitt besonders bruchsicher ausgebildet sein, ohne dabei die sichere Abstützung der Endwindungen zu unterbinden, wie dies bereits zuvor unter Bezugnahme auf eine andere Ausführungsform erläutert wurde.
Um auch eine sichere Abstützung der Federeinrichtung in radialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers bei hohen Drehzahlen zu gewährleisten, ist die Federeinrichtung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers ferner in radialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers an dem Gleitabschnitt abgestützt oder abstützbar. So kann die eine Seite des Gleitabschnitts der gleitenden Abstützung des Zwischenstücks an einem der genannten Bauelemente dienen, während die gegenüberliegende Seite des Gleitabschnitts der radialen Abstützung der Federeinrichtung dienen kann.
Um die Abstützung der Federeinrichtung in radialer Richtung besonders sicher und verschleißreduziert zu gewährleisten, ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers mindestens ein weiterer Gleitschuh vorgesehen, über den die Federeinrichtung in radialer Richtung an dem zweiten Bauelement abgestützt ist. Der Gleitschuh ist dabei vorzugsweise verliersicher an der Federeinrichtung befestigt oder befestigbar. Der Gleitschuh ist dabei besonders bevorzugt in Umfangsrichtung bzw. Federachsrichtung zwischen den von den Zwischenstücken gebildeten Endschuhen angeordnet.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine teilweise Vorderansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers in geschnit tener Darstellung,
2 eine Seitenansicht der Federeinrichtung von 1,
3 einen Ausschnitt von 2 in vergrößerter Darstellung,
4 eine perspektivische Darstellung des Zwischenstücks von 1,
5 eine Seitenansicht des Zwischenstücks von 4 in geschnittener Darstellung und
6 eine Vorderansicht des Zwischenstücks von 4.
1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers 2 in teilweiser Darstellung. Die Drehachse des Drehschwingungsdämpfers 2 ist mit dem Bezugszeichen 4 versehen, während die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 6, 8, die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 10, 12 und die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen 14, 16 anhand entsprechender Pfeile angedeutet sind.
Der Drehschwingungsdämpfer 2 weist ein erstes Bauelement 18 und ein zweites Bauelement 20 auf, die relativ zueinander um die Drehachse 4 des Drehschwingungsdämpfers 2 verdrehbar sind. In der dargestellten Ausführungsform ist das erste Bauelement 18 als Primärelement oder Primärschwungmasse in Form einer mittleren Scheibe ausgebildet, während das zweite Bauelement 20 als Sekundärelement oder Sekundärschwungmasse in Form eines Dämpfergehäuses ausgebildet ist. Dabei weist das erste Bau element 18 Beaufschlagungsbereiche 22 auf während das zweite Bauelement 20 Beaufschlagungsbereiche 24 aufweist. Die Beaufschlagungsbereiche 22 an dem ersten Bauelement 18 sind in Form von in radialer Richtung 12 hervorstehenden Mitnehmern 26 ausgebildet, während die Beaufschlagungsbereiche 24 an dem zweiten Bauelement 20 in Form von in axialer Richtung 6, 8 hervorstehenden Mitnehmern 28 ausgebildet sind.
Die Beaufschlagungsbereiche 22, 24 sind in Umfangsrichtung 14, 16 einer Federeinrichtung 30 zugeordnet, die sich in Umfangsrichtung 14, 16 zwischen den Beaufschlagungsbereichen 22, 24 und den Beaufschlagungsbereichen 24, 22 erstreckt, so dass die Bauelemente 18, 20 entgegen dem Widerstand der Federeinrichtung 30 relativ zueinander um die Drehachse 4 unter Komprimierung der Federeinrichtung 30 verdreht werden können. Dabei ist in Umfangsrichtung 14, 16 zwischen den Federeinrichtungen 30, von denen lediglich eine Federeinrichtung 30 gezeigt ist, und den Beaufschlagungsbereichen 22, 24 jeweils ein Zwischenstück 32 angeordnet, über das die Federeinrichtungen 30 durch die Beaufschlagungsbereiche 22, 24 mittelbar oder unmittelbar beaufschlagt werden können. Auf die verwendeten Zwischenstücke 32 wird später unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 näher eingegangen, während nachstehend zunächst die Federeinrichtung 30 unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 näher erläutert werden soll.
Die Federeinrichtung 30 ist in der vorliegenden Ausführungsform aus einer ersten Schraubenfeder 34 und einer zweiten Schraubenfeder 36 zusammengesetzt. Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich, ist die erste Schraubenfeder 34 zumindest teilweise innerhalb eines durch die Windungen der zweiten Schraubenfeder 36 gebildeten Hohlraums aufgenommen. Beide Schraubenfedern 34, 36 der Federeinrichtung 30 weisen zumindest im entspannten Zustand eine um die Drehachse 4 des Drehschwingungsdämpfers 2 vorgekrümmte Form auf, wie dies insbesondere der 1 entnommen werden kann. Folglich ist auch die Federachse 38 der Federeinrichtung 30 um die Drehachse 4 des Drehschwingungsdämpfers 2 gekrümmt, wobei die einander entgegengesetzten Federachsrichtungen 40, 42 im vorliegenden Beispiel den Umfangsrichtungen 14, 16 des Drehschwingungsdämpfers 2 entsprechen. Darüber hinaus sind die einander entgegengesetzten Federumfangsrichtungen 44, 46 anhand entsprechender Pfeile in 3 angedeutet. Des Weiteren weisen die Windungen der ersten Schraubenfeder 34 einen anderen Wickelsinn als die Windungen der zweiten Schraubenfeder 36 auf, wie dies insbesondere aus den 1 und 3 hervorgeht.
Aus 1 ist ersichtlich, dass die erste Schraubenfeder 34, die auch als innere oder innenliegende Schraubenfeder bezeichnet werden kann, in Federachsrichtung 40, 42 kürzer als die zweite Schraubenfeder 36 ausgebildet ist, wobei letztere auch als äußere oder außenliegende Schraubenfeder 36 bezeichnet werden kann. Wie aus 3 ersichtlich, weist die zweite Schraubenfeder 36 eine Endwindung 48 auf, die einen freien Endabschnitt 50 umfasst, wobei der freie Endabschnitt 50 eine in Federumfangsrichtung 46 weisende Stirnseite 52 aufweist, die auch als freies Ende des freien Endabschnitts 50 bezeichnet werden kann. Der Außenumfang der Endwindung 48 ist mit dem Bezugszeichen 54 versehen, während der Innenumfang der Endwindung 48 mit dem Bezugszeichen 56 gekennzeichnet ist. Darüber hinaus weist die Endwindung 48 einen mittleren Windungsdurchmesser D_a auf.
Auch die erste Schraubenfeder 34 weist eine Endwindung 58 auf, an die sich ein freier Endabschnitt 60 der ersten Schraubenfeder 34 anschließt. Der freie Endabschnitt 60 ist im Gegensatz zu der vorangehenden Endwin dung 58 nicht mehr gewunden ausgebildet, sondern schließt sich tangential an die Endwindung 58 der ersten Schraubenfeder 34 an, um sich geradlinig bis zu dessen Stirnseite 62 zu erstrecken, die auch als freies Ende des freien Endabschnitts 60 bezeichnet werden kann. Dabei erstreckt sich der freie Endabschnitt 60 derart vor die Endwindung 48 der zweiten Schraubenfeder 36, dass die erste Schraubenfeder 34 über den freien Endabschnitt 60 in Federachsrichtung 42 an der Endwindung 48 der zweiten Schraubenfeder 36 abgestützt oder abstützbar ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass die erste Schraubenfeder 30 nach dem Einbringen in die zweite Schraubenfeder 36 weiter in Federachsrichtung 42 relativ zu der zweiten Schraubenfeder 36 verschoben werden kann. Es wird sinngemäß eine Durchrutschsicherung geschaffen, die einerseits die Montage erleichtert und andererseits das Auftreten von Unwuchten beim Betrieb des Drehschwingungsdämpfers 2 verhindern kann. Darüber hinaus erleichtert der sich tangential an die Endwindung 58 der ersten Schraubenfeder 34 anschließende, geradlinig ausgebildete freie Endabschnitt 60 der ersten Schraubenfeder 34 deren Herstellung und somit die Herstellung des Drehschwingungsdämpfers 2.
Die innenliegende erste Schraubenfeder 34 bzw. deren Endwindung 58 weist einen mittleren Windungsdurchmesser D_i auf, der kleiner als der mittlere Windungsdurchmesser D_a der Endwindung 48 der zweiten Schraubenfeder 36 ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform weisen ferner alle Windungen der ersten Schraubenfeder 34 denselben mittleren Windungsdurchmesser D_i wie die Endwindung 58 auf, wobei die erste Schraubenfeder 34 vorzugsweise einen gleichbleibenden Drahtdurchmesser in Federumfangsrichtung 44, 46 aufweist. In entsprechender Weise haben alle Windungen der zweiten Schraubenfeder 36 denselben mittleren Windungsdurchmesser D_a wie die Endwindung 48, wobei auch die zweite Schraubenfeder 36 vorzugs weise einen in Federumfangsrichtung 44, 46 gleichbleibenden Drahtdurchmesser aufweist. Bei einer derart ausgebildeten Federeinrichtung 30 gestaltet sich die Herstellung der zugehörigen Schraubenfedern 34, 36 besonders einfach, wobei zum Zwecke der Vereinfachung der Montage der äußere Windungsdurchmesser (nicht dargestellt) der Windungen der ersten Schraubenfeder 34 kleiner oder gleich dem inneren Windungsdurchmesser (nicht dargestellt) der Windungen der zweiten Schraubenfeder 36 sein sollte.
Wie aus den 2 und 3 weiterhin ersichtlich, ist der freie Endabschnitt 60 der ersten Schraubenfeder 34 in Federumfangsrichtung 44 an der Stirnseite 52 des freien Endabschnitts 50 der Endwindung 48 der zweiten Schraubenfeder 36 abgestützt bzw. abstützbar. Hierdurch ist sichergestellt, dass die in die zweite Schraubenfeder 36 eingebrachte erste Schraubenfeder 34 nicht mehr in Federumfangsrichtung 44 relativ zu der zweiten Schraubenfeder 36 verdreht werden kann. Darüber hinaus bewirkt die vorgekrümmte Form beider Schraubenfedern 34, 36, dass die relative Verdrehbarkeit der Schraubenfeder 34 in beiden Federumfangsrichtungen 44, 46 eingeschränkt ist. Durch diese Kombination wird folglich eine Verdrehsicherung geschaffen, die nicht nur in beiden Federumfangsrichtungen 46, 44 wirkt, sondern auch die Sicherung der ersten Schraubenfeder 34 gegen ein relatives Verdrehen in Federumfangsrichtung 44 besonders sicher gewährleistet.
Des Weiteren ist der in Federachsrichtung 42 betrachtete freie Endabschnitt 60 der ersten Schraubenfeder 34 vollständig innerhalb des Außenumfangs 54 der Endwindung 48 der zweiten Schraubenfeder 36 angeordnet, wie dies insbesondere in 3 zu erkennen ist. Darüber hinaus ist die Stirnseite 62 des freien Endabschnitts 60 der ersten Schraubenfeder 34 in Federachsrichtung 42 betrachtet außerhalb des Innenumfangs 56 der Endwindung 48 der zweiten Schraubenfeder 36 angeordnet, wobei die Stirnseite 62 in der dargestellten Ausführungsform vorteilhafterweise vollständig außerhalb des Innenumfangs 56 der Endwindung 48 der zweiten Schraubenfeder 36 angeordnet ist. Hierdurch ist unter anderem eine besonders einfache Gestaltung des später näher beschriebenen Zwischenstücks 32 möglich.
Die in Federachsrichtung 42 betrachtete Federeinrichtung 30 lässt sich im Wesentlichen in eine äußere Hälfte 64, die der Drehachse 4 des Drehschwingungsdämpfers 2 abgewandt ist, und eine innere Hälfte 66 unterteilen, die der Drehachse 4 des Drehschwingungsdämpfers 2 zugewandt ist. Man kann auch davon sprechen, dass die äußere Hälfte 64 ausgehend von der Federachse 38 in radialer Richtung 12 außen angeordnet ist, während die innere Hälfte 66 ausgehend von der Federachse 38 in radialer Richtung 10 innen angeordnet ist. Wie aus 3 ersichtlich, sind die freien Endabschnitte 50, 60 der zweiten bzw. ersten Schraubenfeder 36 bzw. 34 in Federachsrichtung 42 betrachtet vollständig in der der Drehachse 4 des Drehschwingungsdämpfers 2 zugewandten inneren Hälfte 66 der Federeinrichtung 30 angeordnet. Folglich sind auch die Stirnseiten 52, 62 vollständig in der inneren Hälfte 66 angeordnet. Hierdurch kann das später näher beschriebene Zwischenstück 32 besonders stabil ausgebildet sein, wie dies unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 eingehender erläutert wird.
Um den vorgenannten Vorteil weiter zu verstärken, sind die Stirnseiten 52, 62 der freien Endabschnitte 50, 60 der ersten und zweiten Schraubenfeder 34, 36 in Federachsrichtung 42 betrachtet zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig (3), innerhalb eines Federumfangswinkels α angeordnet, der maximal 90° beträgt, d. h., α ≤ 90°. Besonders bevorzugt ist es hinge gen, wenn die genannten Stirnseiten 52, 62 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, innerhalb eines Federumfangswinkels β angeordnet sind, der maximal 45° beträgt, d. h., β ≤ 45°, wie dies in den 2 und 3 gezeigt ist. Dabei weisen die Federumfangswinkel α, β eine Winkelhalbierende auf, die von einer gedachten Radialen 68 gebildet ist, die einerseits rechtwinklig durch die Drehachse 4 des Drehschwingungsdämpfers 2 und andererseits durch die Federachse 38 verläuft, so dass sich die Radiale 68 in radialer Richtung 10, 12 des Drehschwingungsdämpfers 2 erstreckt. Aus 3 ist ferner ersichtlich, dass die in Federachsrichtung 42 betrachtete Stirnseite 52 des Endabschnitts 50 der Endwindung 48 der zweiten Schraubenfeder 36 auf der gedachten Radialen 68 angeordnet ist und sich vorzugsweise in einer Ebene erstreckt, die von einer in Federachsrichtung 40, 42 bzw. Umfangsrichtung 14, 16 rotierenden gedachten Radialen 68 aufgespannt wird.
Um die Fertigung der Schraubenfedern 34, 36 der Federeinrichtung 30 weiter zu vereinfachen, weisen die Endwindungen 48, 58 der ersten und zweiten Schraubenfeder 34, 36 in Federumfangsrichtung 44, 46 eine gleichbleibende Querschnittsfläche auf. Zu diesem Zweck sind die Endwindungen 48, 58 vorzugsweise unangeschliffen ausgebildet, d. h., es entfällt eine zeitaufwendige Schleifbearbeitung der Endwindungen 48, 58, die normalerweise vorgenommen wird, um eine große Abstützfläche zwischen der Federeinrichtung 30 einerseits und dem Zwischenstück 32 oder dem Beaufschlagungsbereich 22, 24 andererseits zu erreichen. Darüber hinaus ist der Betrag der Windungssteigung der Endwindung 48, 58 der ersten und zweiten Schraubenfeder 34, 36 zumindest im entspannten Zustand und vorzugsweise über die gesamte jeweilige Endwindung 48, 58 größer als 0. Um dabei die Erzeugung der Windungssteigung der Endwindung 48, 58 zu vereinfachen, ent spricht die Windungssteigung der Endwindung 48, 58 der Windungssteigung der anderen Windungen der zugehörigen Schraubenfeder 34 bzw. 36.
Um trotz der gleichbleibenden Querschnittsfläche und der vorhandenen Windungssteigungen der Endwindungen 48, 58 eine gleichmäßige und sichere Abstützung der Federeinrichtungen 30 an dem Zwischenstück 32 und folglich an den Beaufschlagungsbereichen 22, 24 zu erzielen, weist das Zwischenstück 32 eine besondere Form auf, die nachstehend unter Bezugnahme auf die 5 bis 6 in Verbindung mit 1 beschrieben wird.
Wie aus 4 ersichtlich, ist das Zwischenstück 32 als Gleitschuh und Endschuh der Federeinrichtung 30 ausgebildet. Dabei setzt sich das Zwischenstück 32 im Wesentlichen aus einem Gleitabschnitt 70 und einem Stützabschnitt 72 zusammen. Der Stützabschnitt 72 erstreckt sich im Wesentlichen in radialer Richtung 10, 12 des Drehschwingungsdämpfers 2, während sich der Gleitabschnitt 70 ausgehend von dem in radialer Richtung 12 gelegenen äußeren Ende des Stützabschnitts 72 zum einen in die Umfangsrichtung 14 und zum anderen in die Umfangsrichtung 16 erstreckt. Dabei weist der Gleitabschnitt 70 eine in radialer Richtung 12 nach außen weisende Gleitfläche 74 auf, über die das Zwischenstück 32 gleitend an der Innenseite 76 (1) des zweiten Bauelements 20 abgestützt ist. Darüber hinaus ist die zweite Schraubenfeder 36 der Federeinrichtung 30 in radialer Richtung 12 zumindest teilweise an der der Gleitfläche 74 abgewandten Seite 78 des Gleitabschnitts 70 abstützbar, die in radiale Richtung 10 nach innen weist.
An der der Federeinrichtung 30 zugewandten und den Beaufschlagungsbereichen 22, 24 abgewandten Seite des Stützabschnitts 72 ist ferner eine Stützfläche 80 vorge sehen, an der die Federeinrichtung 30 in Federachsrichtung 40 abgestützt oder abstützbar ist. Wie aus 6 ersichtlich, umfasst die Stützfläche 80 dabei einen innenliegenden ringförmigen ersten Stützflächenabschnitt 82, an dem die Endwindung 58 der ersten Schraubenfeder 34 unmittelbar abgestützt ist, und einen außenliegenden ringförmigen zweiten Stützflächenabschnitt 84, an dem die Endwindung 48 der zweiten Schraubenfeder 36 unmittelbar abgestützt ist.
Der erste Stützflächenabschnitt 82 weist dabei eine Steigung in Federumfangsrichtung 46 auf, die der Windungssteigung der Endwindung 58 der ersten Schraubenfeder 34 im Wesentlichen entspricht, so dass die Endwindung 58 der ersten Schraubenfeder 34 vorzugsweise über einen Federumfangswinkel γ von mindestens 180° an dem ersten Stützflächenabschnitt 82 abgestützt oder abstützbar ist. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der Federumfangswinkel γ mindestens 270° beträgt.
Der zweite Stützflächenabschnitt 84 der Stützfläche 80 weist hingegen eine zu der Steigung des ersten Stützflächenabschnitts 82 gegensinnige Steigung in Federumfangsrichtung 44 auf. Auch in diesem Fall entspricht die Steigung des zweiten Stützflächenabschnitts 84 in Federumfangsrichtung 44 im Wesentlichen der Windungssteigung der Endwindung 48 der zweiten Schraubenfeder 36, so dass die Endwindung 48 der zweiten Schraubenfeder 36 vorzugsweise über einen Federumfangswinkel δ von mindestens 315°, vorzugsweise 360°, an dem zweiten Stützflächenabschnitt 84 abgestützt oder abstützbar ist.
Wie aus den 4 bis 6 ersichtlich, werden die genannten Steigungen der Stützflächenabschnitte 82, 84 in Federumfangsrichtung 46 bzw. 44 dadurch erreicht, dass entsprechende Vertiefungen oder Materialaussparungen in der Stützfläche 80 vorgesehen sind. Dank der speziellen Anordnung der freien Endabschnitte 50, 60 bzw. der Stirnseiten 52, 62, die unter Bezugnahme auf 3 bereits erläutert wurden, müssen diese Materialaussparungen oder Vertiefungen jedoch lediglich in einem in radialer Richtung 10 innenliegenden Bereich des Stützabschnitts 72 des Zwischenstücks 32 vorgesehen sein, um eine wirkungsvolle, gleichmäßige Abstützung zu erzielen. Der Übergangsbereich zwischen dem Stützabschnitt 72 und dem Gleitabschnitt 70 bleibt hingegen unbeeinflusst, so dass in diesem Bereich eine Festigkeit bzw. Stabilität des Zwischenstücks 32 erzielt werden kann, die für eine hohe Lebensdauer des Zwischenstücks 32 und somit für eine hohe Lebensdauer des Drehschwingungsdämpfers 2 erforderlich ist.
Um die Positionierung und Montage des Zwischenstücks 32 zu vereinfachen, ist in der Mitte der ringförmigen Stützflächenabschnitte 82, 84 ein hervorstehender Ansatz 86 an dem Stützabschnitt 72 des Zwischenstücks 32 vorgesehen, der sich in Federachsrichtung 42 in den durch die Windungen der ersten Schraubenfeder 34 gebildeten Hohlraum erstreckt. Das Zwischenstück 32 ist dabei verliersicher über den hervorstehenden Ansatz 86 mit der ersten Schraubenfeder 34 verbunden. Dabei kann der hervorstehende Ansatz 86 zum Beispiel kraftschlüssig mit der ersten Schraubenfeder 34 verbunden sein, indem der Ansatz 86 zumindest in der Endwindung 58 eingeklemmt ist. Ebenso kann der hervorstehende Ansatz 86 jedoch auch formschlüssig oder/und mittels einer Schnappverbindung mit der ersten Schraubenfeder 34 verbunden sein, um dessen Montage an der Federeinrichtung 30 zu erleichtern. In jedem Fall sollte der hervorstehende Ansatz 86 rohrförmig ausgebildet sein, um ein geringeres Gewicht des Zwischenstücks 32 zu erreichen.
Wenngleich in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt, so ist es bei der dargestellten Ausführungsform nach den 1 bis 6 bevorzugt, wenn mindestens ein weiterer Gleitschuh vorgesehen ist, über den die Federeinrichtung 30 in radialer Richtung 12 an der Innenseite 76 des zweiten Bauelements 20 abgestützt ist, um ein unmittelbares Reiben der Federeinrichtung 30, insbesondere der zweiten Schraubenfeder 36, an dem zweiten Bauelement 20 zu verhindern. Hierbei ist es ferner bevorzugt, wenn der weitere Gleitschuh verliersicher an der Federeinrichtung 30 befestigt oder befestigbar ist. Der Gleitschuh ist dabei besonders bevorzugt in Umfangsrichtung 14, 16 bzw. Federachsrichtung 40, 42 zwischen den von den Zwischenstücken 32 gebildeten Endschuhen angeordnet.

2: Drehschwingungsdämpfer
4: Drehachse
6: axiale Richtung
8: axiale Richtung
10: radiale Richtung
12: radiale Richtung
14: Umfangsrichtung
16: Umfangsrichtung
18: erstes Bauelement
20: zweites Bauelement
22: Beaufschlagungsbereich
24: Beaufschlagungsbereich
26: Mitnehmer
28: Mitnehmer
30: Federeinrichtung
32: Zwischenstück
34: erste Schraubenfeder
36: zweite Schraubenfeder
38: Federachse
40: Federachsrichtung
42: Federachsrichtung
44: Federumfangsrichtung
46: Federumfangsrichtung
48: Endwindung
50: freier Endabschnitt
52: Stirnseite
54: Außenumfang
56: Innenumfang
58: Endwindung
60: freier Endabschnitt
62: Stirnseite
64: äußere Hälfte
66: innere Hälfte
68: gedachte Radiale
70: Gleitabschnitt
72: Stützabschnitt
74: Gleitfläche
76: Innenseite
78: Seite
80: Stützfläche
82: erster Stützflächenabschnitt
84: zweiter Stützflächenabschnitt
86: hervorstehender Ansatz
D_a: Windungsdurchmesser
D_i: Windungsdurchmesser
α: Federumfangswinkel
β: Federumfangswinkel
γ: Federumfangswinkel
δ: Federumfangswinkel

Claims

Drehschwingungsdämpfer (2) mit mindestens zwei entgegen dem Widerstand zumindest einer Federeinrichtung (30) verdrehbaren Bauelementen (18, 20), die Beaufschlagungsbereiche (22, 24) zur Komprimierung der Federeinrichtung (30) aufweisen, wobei die Federeinrichtung (30) aus mindestens zwei Schraubenfedern (34, 36) besteht, von denen eine erste Schraubenfeder (34) zumindest teilweise innerhalb eines durch die Windungen einer zweiten Schraubenfeder (36) der Federeinrichtung (30) gebildeten Hohlraumes aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schraubenfeder (34) eine Endwindung (58) aufweist, an die sich ein freier Endabschnitt (60) anschließt, der in Federachsrichtung (40, 42) an einer Endwindung (48) der zweiten Schraubenfeder (36) abgestützt oder abstützbar ist.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endwindung (48) der zweiten Schraubenfeder (36) einen freien Endabschnitt (50) umfasst, an dem vorzugsweise der freie Endabschnitt (60) der ersten Schraubenfeder (34) in Federumfangsrichtung (44) abgestützt oder abstützbar ist, wobei der freie Endabschnitt (60) der ersten Schraubenfeder (34) besonders bevorzugt an der Stirnseite (52) des freien Endabschnitts (50) der zweiten Schraubenfeder (36) in Federumfangsrichtung (44) abgestützt oder abstützbar ist.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der in Federachsrichtung (40, 42) betrachtete freie Endabschnitt (60) der ersten Schraubenfeder (34) vollständig innerhalb des Außenumfangs (54) der Endwindung (48) der zweiten Schraubenfeder (36) angeordnet ist, wobei die Stirnseite (62) des freien Endabschnitts (60) der ersten Schraubenfeder (34) in Federachsrichtung (40, 42) betrachtet vorzugsweise außerhalb des Innenumfangs (56) der Endwindung (48) der zweiten Schraubenfeder (36), besonders bevorzugt vollständig außerhalb des Innenumfangs (56) der Endwindung (48) der zweiten Schraubenfeder (36), angeordnet ist.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Endabschnitt (60) der ersten Schraubenfeder (34) geradlinig ausgebildet ist und sich vorzugsweise tangential an die Endwindung (58) der ersten Schraubenfeder (34) anschließt.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Endabschnitte (60, 50), vorzugsweise die Stirnseiten (62, 52) der freien Endabschnitte (60, 50), der ersten und zweiten Schraubenfeder (34, 36) in Federachsrichtung (40, 42) betrachtet, vorzugsweise vollständig, in der der Drehachse (4) des Drehschwingungsdämpfers (2) zugewandten Hälfte (66) der Federeinrichtung (30) angeordnet sind.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten (62, 52) der freien Endabschnitte (60, 50) der ersten und zweiten Schraubenfeder (34, 36) in Federachsrichtung (40, 42) betrachtet, vorzugsweise vollständig, innerhalb eines Federumfangswinkels (α, β) von maximal 90°, vorzugsweise maximal 45°, angeordnet sind, wobei der Federumfangswinkel (α, β) durch eine gedachte Radiale (68) halbiert wird, die einerseits rechtwinklig durch die Drehachse (4) des Drehschwingungsdämpfers (2) und andererseits durch die Federachse (38) verläuft, wobei die in Federachsrichtung (40, 42) betrachtete Stirnseite (52) der zweiten Schraubenfeder (36) besonders bevorzugt auf der gedachten Radialen (68) angeordnet ist.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Windungen der ersten Schraubenfeder (34) denselben mittleren Windungsdurchmesser (D_i) haben und die erste Schraubenfeder (34) vorzugsweise einen gleichbleibenden Drahtdurchmesser aufweist, oder/und dass alle Windungen der zweiten Schraubenfeder (36) denselben mittleren Windungsdurchmesser (D_a) haben und die zweite Schraubenfeder (36) vorzugsweise einen gleichbleibenden Drahtdurchmesser aufweist, wobei der mittlere Windungsdurchmesser (D_i) der Windungen der ersten Schraubenfeder (34) besonders bevorzugt kleiner als der mittlere Windungsdurchmesser (D_a) der Windungen der zweiten Schraubenfeder (36) oder/und der äußere Windungsdurchmesser der Windungen der ersten Schraubenfeder (34) besonders bevorzugt kleiner oder gleich dem inneren Windungsdurchmesser der Windungen der zweiten Schraubenfeder (36) ist.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der ersten Schraubenfeder (34) einen anderen Wickelsinn als die Windungen der zweiten Schraubenfeder (36) aufweisen.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schraubenfedern (34, 36), vorzugsweise alle Schraubenfedern (34, 36), der Federein richtung (30) zumindest im entspannten Zustand eine um die Drehachse (4) des Drehschwingungsdämpfers (2) vorgekrümmte Form aufweist.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenstück (32), vorzugsweise ein Gleitschuh, besonders bevorzugt ein Endschuh, über das die Federeinrichtung (30) durch die Beaufschlagungsbereiche (22, 24) mittelbar oder unmittelbar beaufschlagbar ist, vorgesehen ist, das eine Stützfläche (80) aufweist, an der die Federeinrichtung (30) in Federachsrichtung (40, 42) abgestützt oder abstützbar ist, wobei die Stützfläche (80) vorzugsweise einen ringförmigen ersten Stützflächenabschnitt (82), an dem die Endwindung (58) der ersten Schraubenfeder (34), besonders bevorzugt unmittelbar, abgestützt oder abstützbar ist, oder/und einen ringförmigen zweiten Stützflächenabschnitt (84) aufweist, an dem die Endwindung (48) der zweiten Schraubenfeder (36), besonders bevorzugt unmittelbar, abgestützt oder abstützbar ist.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stützflächenabschnitt (82) in Federumfangsrichtung (46) eine Steigung aufweist, die vorzugsweise der Windungssteigung der Endwindung (58) der ersten Schraubenfeder (34) im Wesentlichen entspricht, so dass die Endwindung (58) der ersten Schraubenfeder (34) besonders bevorzugt über einen Federumfangswinkel (γ) von mindestens 180° an dem ersten Stützflächenabschnitt (82) abgestützt oder abstützbar ist, oder/und dass der zweite Stützflächenabschnitt (84) in Federumfangsrichtung (44) eine Steigung aufweist, die vorzugsweise der Windungssteigung der Endwindung (48) der zweiten Schraubenfeder (36) im Wesentlichen entspricht, so dass die Endwindung (48) der zweiten Schraubenfeder (36) besonders bevorzugt über einen Federumfangswinkel (δ) von mindestens 315° an dem zweiten Stützflächenabschnitt (84) abgestützt oder abstützbar ist.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stützflächenabschnitt (82) und der zweite Stützflächenabschnitt (84) gegensinnige Steigungen aufweisen.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Endwindungen (58, 48) der ersten und zweiten Schraubenfeder (34, 36) in Federumfangsrichtung (44, 46) eine gleichbleibende Querschnittsfläche aufweisen, vorzugsweise unangeschliffen sind.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der Windungssteigung der Endwindung (58, 48) der ersten und zweiten Schraubenfeder (34, 36) zumindest im entspannten Zustand, vorzugsweise für die gesamte jeweilige Endwindung (58, 48), größer als Null ist, wobei die Windungssteigung der Endwindung (58, 48) besonders bevorzugt der Windungssteigung der anderen Windungen der zugehörigen Schraubenfeder (34, 36) entspricht.
Drehschwingungsdämpfer (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (32) einen hervorstehenden Ansatz (86) aufweist, der sich in Federachsrichtung (40, 42) in den durch die Windungen der ersten Schraubenfeder (34) gebildeten Hohlraum erstreckt, wobei das Zwischenstück (32) vorzugsweise verliersi cher über den hervorstehenden Ansatz (86) mit der ersten Schraubenfeder (34) verbunden ist, besonders bevorzugt kraftschlüssig, formschlüssig oder/und mittels einer Schnappverbindung, oder/und dass das Zwischenstück (32) einen Stützabschnitt (72), an dem die Stützfläche (80) vorgesehen ist, und einen Gleitabschnitt (70) zur gleitenden Abstützung des Zwischenstücks (32) umfasst, der sich ausgehend von dem Stützabschnitt (72) in mindestens eine Umfangsrichtung (16), vorzugsweise beide Umfangsrichtungen (16, 14), des Drehschwingungsdämpfers (2) erstreckt, wobei die Federeinrichtung (30) besonders bevorzugt in radialer Richtung (12) des Drehschwingungsdämpfers (2) an dem Gleitabschnitt (70) abgestützt oder abstützbar ist.