DE102011089250A1

DE102011089250A1 - Torsionsschwingungsdämpfer sowie Dämpfer- und Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102011089250A1
Application number: DE102011089250A
Authority: DE
Inventors: Peter Wahl; Kai Schenck
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-07-26
Also published as: US20120190462A1; US8657692B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, mit einem Federhalter und einem gegenüber dem Federhalter verdrehbar vorgesehenen Kraftübertragungsflansch, wobei zwischen dem Federhalter und dem Kraftübertragungsflansch wenigstens eine Druckfeder zur Übertragung eines mechanischen Moments vorgesehen ist, wobei ein Gehäuse des Federhalters derart ausgebildet ist, dass in einer Radialrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers wenigstens ein Längsende der Druckfeder am/im Federhaltergehäuse gelagert ist und/oder zwischen Windungen eines Mittenabschnitts der Druckfeder und einer Wandung des Federhalters ein Freiraum verbleibt. Ferner betrifft die Erfindung einen Torsionsschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, mit einem Federhalter und einem gegenüber dem Federhalter verdrehbar vorgesehenen Kraftübertragungsflansch, wobei zwischen dem Federhalter und dem Kraftübertragungsflansch wenigstens eine bevorzugt als eine Bogenfeder ausgebildete Druckfeder zur Übertragung eines mechanischen Moments vorgesehen ist, wobei mittels eines Flanschhakens des Kraftübertragungsflanschs wenigstens ein Längsende der Druckfeder im Federhaltergehäuse derart gelagert und/oder führbar ist, dass in einer Radialrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers wenigstens das betreffende Längsende der Druckfeder zur Wandung des Federhalters beabstandet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung eine Dämpfereinrichtung oder eine Drehmomentübertragungseinrichtung; z. B. einen Drehmomentwandler, eine Kupplung, eine Kupplungsbaugruppe, einen Dämpfer, einen Drehschwingungsdämpfer, einen Turbinendämpfer, einen Pumpendämpfer, einen Zweimassenwandler oder ein Zweimassenschwungrad, oder Kombinationen davon, ggf. mit einem Fliehkraftpendel; wobei die Dämpfereinrichtung bzw. die Drehmomentübertragungseinrichtung einen erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer aufweist.
In Torsionsschwingungsdämpfern mit geradlinigen Druckfedern werden die Druckfedern sowohl radial als auch axial von zwei nebeneinander angeordneten, mit Flügeln ausgestatteten Seitenscheiben geführt (siehe hierzu auch 1). Für eine Abstützung von Fliehkräften und zur Übertragung eines mechanischen Moments müssen diese Seitenscheiben axial über Verbindungselemente, z. B. mittels Niete, miteinander verbunden sein. Im Stand der Technik wird diese Verbindung radial außerhalb der geradlinigen Druckfedern angebracht, um eine gute mechanische Verbindung der Bauteile und eine ausreichende Haltbarkeit zu realisieren. – Ein solcher Torsionsschwingungsdämpfer besitzt einen hohen radialen Bauraumbedarf, wobei eine Dämpferkapazität aufgrund vergleichsweise kleiner geradliniger Druckfedern reduziert ist. Zum einen benötigt die axiale Verbindung der Seitenscheiben selbst und zum Anderen ferner die notwendigen Randabstände (Fertigung, Stanzen) und Freigänge zusätzlichen radialen Bauraum, der sich entweder zu ungunsten eines Durchmessers der geradlinigen Druckfedern und/oder deren Wirkradius auswirkt, was eine verminderte Dämpferrate und damit eine verminderte mechanische Schwingungsisolation zur Folge hat.
Bei Torsionsschwingungsdämpfern mit bogenförmigen Druckfedern, so genannten Bogenfedern, werden die Bogenfedern sowohl radial als auch axial von einem als Federkanal geformten Blechteil, auch Springretainer genannt, geführt. In diesem Federkanal sind Federanschläge zur Einleitung von mechanischen Momenten angebracht bzw. eingeformt. Eine Ausleitung der Momente zu einem Getriebe erfolgt über ein Flanschbauteil, welches über zumeist außen angeordnete Laschen das mechanische Moment von den Bogenfedern übernimmt, wobei sich die Bogenfedern gegenüber der jeweiligen Lasche radial und auch axial bewegen können. – Möchte man einen Aufbau eines solchen als Bogenfederdämpfer ausgebildeten Torsionsschwingungsdämpfers reibungsoptimieren, so ist es notwendig, die Bogenfedern zwischen den jeweiligen Längsenden radial und axial freizulegen um reibungsfreie Windungen zu schaffen. Dies wird über einen außen geschlossenen Flansch erreicht, wobei man mindestens eine doppelte Blechstärke (Flansch) an zusätzlichem radialen Bauraum benötigt. Bei einer Einhängung der Bogenfeder mit einem so genannten Nasenflansch sind für eine saubere Führung der Bogenfedern und eine verschleißarme Übergabe der Bogenfedern Endkappen notwendig.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Torsionsschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, anzugeben. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Dämpfereinrichtung und/oder eine verbesserte Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem verbesserten Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, zur Verfügung zu stellen. Hierbei soll bei Torsionsschwingungsdämpfern mit geradlinigen oder bogenförmigen Druckfedern ein radialer Bauraum besser ausgenutzt werden können. Ferner soll ein Federverhalten einer geradlinigen oder einer bogenförmigen Druckfeder im Vergleich mit dem Stand der Technik verbessert sein, wobei insbesondere eine mechanische Reibung zwischen der geradlinigen oder der bogenförmigen Druckfeder und einem Federhalter verbessert sein soll. Des Weiteren soll der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämpfer einen geringen radialen und axialen Bauraum aufweisen und eine gute mechanische Haltbarkeit besitzen. Ferner soll es bei Ausführungsformen der Erfindung möglich sein, auf Endkappen an den bogenförmigen Druckfedern verzichten zu können.
Die Aufgabe der Erfindung wird mittels eines Torsionsschwingungsdämpfers für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, gemäß Anspruch 1 oder gemäß Anspruch 2; und mittels einer Dämpfereinrichtung oder Drehmomentübertragungseinrichtung, wie z. B. einem Drehmomentwandler, einer Kupplung, einer Kupplungsbaugruppe, einem Dämpfer, einem Drehschwingungsdämpfer, einem Turbinendämpfer, einem Pumpendämpfer, einem Zweimassenwandler oder einem Zweimassenschwungrad, oder Kombinationen davon, ggf. mit einem Fliehkraftpendel; gemäß Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweilig abhängigen Ansprüchen.
Der Torsionsschwingungsdämpfer umfasst einen Federhalter, auch Retainer genannt, und einen gegenüber dem Federhalter verdrehbar vorgesehenen Kraftübertragungsflansch, wobei zwischen dem Federhalter und dem Kraftübertragungsflansch wenigstens eine geradlinige oder eine bogenförmige Druckfeder zur Übertragung eines mechanischen Moments vorgesehen ist. Ein erfindungsgemäßes Gehäuse des Federhalters ist derart ausgebildet, dass in einer Radialrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers wenigstens ein Längsende der Druckfeder am/im Federhaltergehäuse gelagert ist und/oder zwischen Windungen eines Mittenabschnitts der Druckfeder und einer Wandung des Federhalters ein Freiraum verbleibt. Ferner umfasst ein erfindungsgemäßer Kraftübertragungsflansch einen Flanschhaken, wobei mittels des Flanschhakens ein Längsende der Druckfeder im Federhaltergehäuse derart gelagert und/oder führbar ist, dass in einer Radialrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers wenigstens das betreffende Längsende der Druckfeder zur Wandung des Federhalters beabstandet ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist das betreffende Längsende der Druckfeder in Umfangsrichtung vom Federhaltergehäuse teilweise gefasst, wobei das Federhaltergehäuse für das Fassen der Druckfeder einen nach innen weisenden Vorsprung, insbesondere eine Prägung, aufweist, an welcher das betreffende Längsende der Druckfeder ansitzbar ist bzw. ansitzt. Der Vorsprung bzw. die Prägung ist in einem radialen Außenbereich des Federhaltergehäuses nach innen in das Federhaltergehäuse hinein gehend vorgesehen, wofür bevorzugt ein betreffender Abschnitt der Wandung des Federhaltergehäuses nach innen in das Federhaltergehäuse hinein gebogen ist. Das Federhaltergehäuse bzw. die Druckfeder ist bevorzugt derart ausgebildet, dass der Freiraum zwischen den Windungen des Mittenabschnitts der Druckfeder und der betreffenden Wandung des Federhalters, abseits des Vorsprungs oder der Prägung, wenigstens bei geringen Drehzahlen des Torsionsschwingungsdämpfers aufrechterhalten bleibt. Der Federhalter bzw. der Retainer weist somit in den jeweiligen Bereichen der Mittenabschnitte der Druckfedern eine Überhöhung auf, die zur Verringerung einer Reibung zwischen der Druckfeder und dem Federhalter führt. Ferner weist der Kraftübertragungsflansch bzw. dessen Flanschhaken Einrichtungen auf, die die betreffenden Längsenden der Bogenfedern axial und radial bis zu einem gewissen Grad haltern.
In einer ersten Variante der Erfindung ist die Druckfeder eine geradlinige Druckfeder. Das Federhaltergehäuse weist dabei einen u-förmigen Ringkanal auf, in welchem die geradlinige Druckfeder in Radialrichtung und Axialrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers teilweise aufgenommen ist. Für eine Lagerung und/oder eine vom Federhaltergehäuse ausgehende Betätigung der betreffenden geradlinigen Druckfeder ist im u-förmigen Ringkanal ein Betätigungshaken vorgesehen, an welchem ein betreffendes Längsende der geradlinigen Druckfeder ansitzt und/oder ansitzbar ist. Der Betätigungshaken ist bevorzugt an einer insbesondere als ein Haltering ausgebildeten Halteeinrichtung vorgesehen, die am/im Federhaltergehäuse festgelegt ist. Hierbei erstreckt sich der Betätigungshaken der Halteeinrichtung in den u-förmigen Ringkanal hinein. Durch die Anwendung eines Federkanals bzw. des u-förmigen Ringkanals in einem Federhalter bzw. einem Retainer eines Federdämpfers mit geradlinigen Druckfedern ist es möglich, bei geringem radialen und axialen Bauraum eine gute Federrate zu realisieren. Hierbei können kostengünstige geradlinige Druckfedern angewendet werden, die eine geringe Reibung mit dem Federhalter aufweisen und ferner eine stabile Abstützung im Federhalter besitzen. Hierbei verringern sich im Vergleich mit dem Stand der Technik die Anzahl der Bauteile, wodurch sich ferner ein Kostenvorteil ergibt.
In Ausführungsformen der Erfindung weist der Betätigungshaken zwei bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander beabstandete Betätigungsränder oder -flächen auf, mittels welchen das betreffende Längsende der geradlinigen Druckfeder in einem radial äußeren und einem radial inneren Bereich in Umfangsrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers lager- und/oder betätigbar ist. Die zueinander beabstandeten Betätigungsränder oder -flächen dieses Betätigungshakens sind bevorzugt derart zueinander angeordnet, dass diese eine Ebene aufspannen, die zu einer Ebene parallel liegt, welche von zwei direkt benachbarten Betätigungsrändern oder -flächen aufgespannt wird, die einem zweiten Betätigungshaken des Federhaltergehäuses zugehörig sind. Bevorzugt ist von der geradlinigen Druckfeder ein Flanschhaken des Kraftübertragungsflanschs betätigbar, der bevorzugt im Wesentlich mittig gegenüber einer Stirnseite der geradlinigen Druckfeder angeordnet ist, wobei bei einem nicht in einem Betrieb befindlichen Torsionsschwingungsdämpfer, der betreffende Flanschhaken bevorzugt im Wesentlichen parallel zu einem Betätigungshaken angeordnet ist. Ein von der geradlinigen Druckfeder angreifbarer Betätigungsrand oder -fläche des betreffenden Flanschhakens liegt dabei bevorzugt in einer Ebene mit den zueinander beabstandeten Betätigungsrändern oder -flächen des Betätigungshakens. Ferner kann die Druckfeder mittels einer Nase am Flansch oder auch am Betätigungshaken eingehakt und somit radial fixiert werden.
Bevorzugt sind der Flanschhaken des Kraftübertragungsflanschs und ein Längsende oder ein Längsendabschnitt der Druckfeder derart zueinander korrespondierend ausgebildet sind, dass der Flanschhaken das Längsende der Druckfeder wenigstens in einer Radialrichtung nach außen haltert. Hierdurch ist das sich vom betreffenden Betätigungshaken in Umfangsrichtung wegbewegende Längsende der Druckfeder wenigstens an einer Radialbewegung nach außen gehindert, so dass das Längsende nicht mit einer Innenwand des Federhaltergehäuses in Berührung kommt und so keine unerwünschte mechanische Reibung verursacht. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung greift der Flanschhaken in die Druckfeder oder in eine Endkappe der Druckfeder ggf. mittels eines Einhängezapfens ein. Ferner kann der Flanschhaken einen Vorsprung an der Druckfeder oder der Endkappe der Druckfeder wenigstens radial außen übergreifen. Dies kann natürlich auch kinematisch umgekehrt werden.
In einer zweiten Variante der Erfindung ist der Torsionsschwingungsdämpfer derart ausgebildet, dass der betreffende Flanschhaken des Kraftübertragungsflanschs im Bereich einer Betätigung durch die Druckfeder eine Ausgestaltung aufweist, dass diese das betreffende Längsende der Druckfeder in Radialrichtung und ggf. auch in Axialrichtung nach außen abstützt bzw. lagert. Hierfür ist der Flanschhaken bevorzugt an einer insbesondere als ein Haltering ausgebildeten Halteeinrichtung vorgesehen. Der betreffende Flanschhaken kann wenigstens eine sich davon im Wesentlichen in Umfangs- oder Tangentialrichtung des Kraftübertragungsflanschs wegerstreckende Fanglasche aufweisen, welche die betreffende Druckfeder wenigstens an ihrem Längsende außen übergreift. Ein Übergreifen der Druckfeder mittels der Fanglasche erfolgt bevorzugt axial versetzt bezüglich einer Mitte eines Querschnitts der Druckfeder. Ferner sind bevorzugt zwei versetzt bezüglich der Mitte des Querschnitts der Druckfeder angeordnete Fanglaschen vorgesehen. Hierbei können zwei einander zugewandte Fanglaschen zweier direkt benachbarter Flanschhaken miteinander z. B. integral verbunden sein, wobei ein Verbindungsbereich der beiden Fanglaschen bevorzugt derart ausgestaltet ist, dass dieser von der Druckfeder abgehoben ist.
Das radiale und ggf. auch axiale Fangen bzw. Sichern der bogenförmigen Druckfeder wird erfindungsgemäß ohne bzw. nur mit sehr geringem zusätzlichen Bauraumbedarf erreicht. Durch die abgehobene bogenförmige Druckfeder ergibt sich eine Reduzierung der mechanischen Reibung im Gesamtsystem. Gemäß der Erfindung kann bei dieser Variante auf Endkappen an den bogenförmigen Druckfedern verzichtet werden, da die bogenförmigen Druckfedern an deren Längsenden am Außendurchmesser gefangen sind bzw. gehalten werden. Mittels der radialen und ggf. auch axialen Abstützung der Bogenfedern durch an den Kraftübertragungsflansch angeformte erfindungsgemäße Fanglaschen ist es möglich, in einem Federhalter bzw. einem Retainerdämpfer eine mechanische Reibung deutlich zu reduzieren ohne zusätzlichen radialen Bauraum zu benötigen bzw. nur sehr wenig radialen Bauraum zu benötigen.
In Ausführungsformen der Erfindung weist der betreffende Flanschhaken an einem radial äußeren Bereich eine Einformung oder einen Vorsprung derart auf, dass ein Betätigungsrand oder -fläche des Flanschhakens in Richtung einer Mitte der Druckfeder weist. Der Betätigungsrand oder -fläche des Flanschhakens für einen Angriff der Druckfeder ist derart ausgebildet, dass der Betätigungsrand oder -fläche bevorzugt angenährt einer Kontur des Querschnitts der Druckfeder teilweise folgt, wobei der Betätigungsrand oder -fläche bevorzugt im Wesentlichen u-förmig mit einem kurzen Schenkel ist. Für eine Lagerung und/oder eine vom Federhaltergehäuse ausgehende Betätigung der Druckfeder ist bevorzugt ein Betätigungshaken vorgesehen, an welchem ein betreffendes Längsende der Druckfeder ansitzt und/oder ansitzbar ist. Der Betätigungshaken ist bevorzugt an einer insbesondere als ein Haltering ausgebildeten Halteeinrichtung vorgesehen, die am/im Federhaltergehäuse festgelegt ist, wobei der Betätigungshaken zum Flanschhaken radial versetzt vorgesehen ist und bevorzugt in diesen eingreift. Der betreffende Betätigungshaken des Federhaltergehäuses kann derart angeordnet sein, dass dieser die Druckfeder axial auf beiden Seiten im Wesentlichen symmetrisch und radial etwas außerhalb einer Mitte der Druckfeder betätigt bzw. lagert, wobei die Druckfeder eine Außenfeder und eine Innenfeder umfassen kann; also eigentlich eine Druckfederanordnung ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Die 1 einen radial hoch bauenden Torsionsschwingungsdämpfer aus dem Stand der Technik mit fünf geradlinigen Druckfedern bzw. Druckfederanordnungen; die 2 bis 7 eine erste Ausführungsform einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers mit geradlinigen Druckfedern; die 8 bis 17 eine zweite Ausführungsform einer zweite Variante des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers mit bogenförmigen Druckfedern; und die 18 bis 41 zehn zusätzliche auf die beiden Varianten der Erfindung anwendbare erfindungsgemäße Ausführungsformen von mechanischen Koppelungen zwischen einer geradlinigen bzw. bogenförmigen Druckfeder und einem Flanschhaken eines Kraftübertragungsflanschs des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers. Die folgenden Ausführungen betreffen sowohl Torsionsschwingungsdämpfer mit geradlinigen Druckfedern als auch Torsionsschwingungsdämpfer mit gebogenen Druckfedern, im Folgenden auch als Bogenfedern bezeichnet. Hierbei können die jeweils erläuterten Merkmale auch bei der jeweilig anderen Variante der Erfindung angewendet werden.
Die 2 bis 7 zeigen die erste Variante der Erfindung, wobei der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämpfer 1 fünf geradlinige Druckfedern 30 bzw. Druckfederanordnungen 30 besitzt, die jeweils eine Außen- 32 und eine Innenfeder 34 aufweisen. Natürlich sind auch Einzelfedern oder ein oder mehrstufige Parallelfedern ggf. in einer anderen Anzahl anwendbar. Die Druckfedern 30 sind in einem Federhaltergehäuse 12 eines Federhalter 10 oder einer Federaufnahme 10, die auch als (Feder-)Haltering 10 oder (Feder-)Retainer 10 bezeichnet werden kann, aufgenommen, wofür das Federhaltergehäuse 12 einen abschnittsweise angenähert u-förmigen Ringkanal 130 aufweist (siehe 2 und 3). Hierbei sind die Längserstreckungen der Druckfedern 30 wie in einem regelmäßigen Vieleck angeordnet und in den kreisförmigen Ringkanal 130 „eingeschrieben” (siehe insbesondere die 4), wobei die Druckfedern 30 wenigstens teilweise axial und radial geführt sind. Mit dem Federhaltergehäuse 12 ist eine insbesondere als ein Haltering 14 ausgebildete Halteeinrichtung 14 vorgesehen, die die Druckfedern 30 über Betätigungshaken 142 zueinander beabstandet. Hierfür ist das angenähert tellerförmige Federhaltergehäuse 12 (siehe 4) in einem Innenbereich mit der angenähert stern- oder scheibenförmigen Halteeinrichtung 14 fest verbunden, insbesondere vernietet, wobei sich die Betätigungshaken 142 in den u-förmigen Ringkanal 130 radial hinerstrecken (siehe 2). Der Federhalter 10 ist z. B. mit einer Welle einer Kupplung (links in der 2) und einer Welle eines Elektromotors (rechts in der 2) mechanisch verbindbar. Die Anwendung von nur einer Welle, also der der Kupplung oder der des Elektromotors, oder auch eine andere Konfiguration ist natürlich möglich.
Jeweils ein Betätigungshaken 142 der Halteeinrichtung 14 stützt an seinen beiden Enden in Umfangsrichtung jeweils ein Längsende einer Druckfeder 30 ab. Für eine Lagerung und/oder eine Betätigung der betreffenden Druckfeder 30 weist ein jeweiliger Betätigungshaken 142 einen im Wesentlichen in Axialrichtung erstreckenden Betätigungsrand oder eine Betätigungsfläche auf (siehe 5), wobei bevorzugt je Längsende einer Druckfeder 30 ein einzelner Betätigungshaken 142 zwei Schenkel aufweist, die über einen Steg, der im Wesentlichen in Radialrichtung verläuft, bevorzugt integral verbunden sind. Die beiden Schenkel und der Steg sind in einem zentralen Querschnitt im Wesentlichen u-förmig, wobei der Steg in Fenstern des Federhaltergehäuses 12 angeordnet sein kann (siehe 2). Hierbei sind die jeweils einander zugewandten Betätigungsränder oder Betätigungsflächen zweier in Umfangsrichtung direkt benachbarter Betätigungshaken 142 zueinander parallel bzw. die jeweiligen Betätigungsränder bzw. Betätigungsflächen spannen Ebenen auf, die parallel zueinander angeordnet sind. Zwischen diesen Ebenen sind die Druckfedern 30 angeordnet. Ein jeweiliger Betätigungshaken 142 ist im Querschnitt u-förmig und dient bevorzugt einer peripheren Beaufschlagung eines Querschnitts eines Längsendes der betreffenden Druckfeder 30 (siehe 2); d. h. einer Kraftbeaufschlagung des betreffenden Querschnitts der jeweiligen Druckfeder 30 in einem radial äußeren und einem radial inneren Bereich.
In diese u-förmigen Betätigungshaken 142 greift bei einem Torsionsschwingungsdämpfer 1 in Ruhe jeweils ein Flanschhaken 202 ein, der bezüglich des betreffenden Querschnitts der Druckfeder 30 im Wesentlichen zentral an dieser angreift und sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckt. Ein jeweiliger Betätigungsrand bzw. eine jeweilige Betätigungsfläche des betreffenden Flanschhakens 202 liegt dabei in der oben beschriebenen jeweiligen Ebene. Die Flanschhaken 202 sind an einem Kraftübertragungsflansch 20 oder einem Nabenflansch 20 bevorzugt stofflich einstückig vorgesehen, der mit einer insbesondere als ein Haltering 24 ausgebildeten Halteeinrichtung 24, auf z. B. einer Nabe einer Getriebewelle montierbar ist. Dreht sich nun der Federhalter 10 um seine Rotationsachse, so übertragen dessen Betätigungshaken 142 auf die Druckfedern 30 eine Kraft in Umfangsrichtung auf die Flanschhaken 202, die ihrerseits das Moment in den Kraftübertragungsflansch 20 einleiten. Die Druckfeder 30 wird dabei vom betreffenden Flanschhaken 202 gefangen und geführt, um die mechanische Reibung im/am u-förmigen Ringkanal 130 zu minimieren (siehe unten). Mittels der Druckfedern 30 ist eine wirkungsvolle Schwingungsisolation zwischen dem Federhalter 10 und dem Kraftübertragungsflansch 20 gegeben.
Gemäß der Erfindung ist das Federhaltergehäuse 12 des Federhalters 10, also dessen Wandung, derart ausgestaltet, dass in einem Bereich der jeweiligen Mittenabschnitte der Druckfedern 30 ein ausreichender radialer Freigang 40 bzw. Freiraum 40, also eine Überhöhung, entsteht (siehe 3 und 5). Hierdurch ist eine auftretende mechanische Reibung zwischen einer radialen Außenseite der Druckfeder 30 und einer Innenseite einer radialen Außenwandung des Federhaltergehäuses 12 verringert. In einem jeweiligen Bereich der Längsenden der Druckfedern 30 ist die Außenwandung des Federhaltergehäuses 12 derart nach innen angeprägt, dass diese Anprägung 122 das betreffende Längsende der Druckfeder 30 haltert bzw. in deren Umfangsrichtung teilweise (ein-)fasst. Hiefür kann auch ein Vorsprung 122 zur Anwendung kommen. In Umfangsrichtung an diesen Angriff des betreffenden Längsendes der jeweiligen Druckfeder 30 innen am Federhaltergehäuse 12, schließt sich dann deren Mittenabschnitt mit wenigstens dem radial äußeren Freiraum 40 an. Ferner ist es bevorzugt, dass die Druckfeder 30 in deren im Wesentlichen gesamter Umfangsrichtung über den Mittenabschnitt freigelegt ist, und diese Freilegung auch über einen im Wesentlichen gesamten Drehzahlbereich des Torsionsschwingungsdämpfers 1 fortbesteht. Die Mittenabschnitte erstrecken sich bevorzugt bis an die Längsenden der betreffenden Druckfeder 30.
Damit sich die Druckfeder 30 bei der Schwingungsisolation, d. h. in einem Betrieb des Torsionsschwingungsdämpfers 1, nicht radial nach außen wegbewegt, wird diese in einem belasteten Zustand – abgesehen von ihrer mechanischen Vorspannung zwischen zwei Betätigungshaken 142 des Federhalters 10 – vom betreffenden Flanschhaken 202 zwangsgeführt (siehe 6 und 7). D. h. das betreffende Längsende der Druckfeder 30 wird vom Flanschhaken 202 zumindest teilweise gehaltert. Am gegenüberliegenden Längsende sitzt die Druckfeder 30 an einem Betätigungshaken 142 und an der Anprägung 122 des Federhaltergehäuses 12 an. Die Zwangsführung des sich vom betreffenden Betätigungshaken 142 wegbewegenden Längsendes der Druckfeder 30 findet wenigstens in radialer Richtung nach außen statt. Bevorzugt ist diese Zwangsführung jedoch derart etablierbar, dass sich das betreffende Längsende der Druckfeder 30 gegenüber dem Flanschhaken 202 weder in Radial- noch in Axialrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers 1 bewegen kann. Hierbei kann ein Freiheitsgrad in radialer Innenrichtung zugelassen sein. D. h. das betreffende Längsende der Druckfeder 30 wird vom Flanschhaken 202 in Umfangsrichtung geführt. Hierfür weist der Flanschhaken 202 in einer Ausführungsform einen Vorsprung 203 auf, der entweder in die Druckfeder 30 (in den 6 und 7 nicht dargestellt, siehe 23 und 24 sowie unten) oder in eine Ausnehmung 363 in einer Endkappe der Druckfeder 30 eingreifen kann. Diese Ausführungsformen lassen sich natürlich auch bei der nachfolgend erläuterten zweiten Variante der Erfindung anwenden.
Bei der ersten Variante der Erfindung können kostengünstige geradlinige Druckfedern 30 angewendet werden, die eine geringere oder sogar im Wesentlichen keine Reibung mehr mit der Innenwand bzw. einer Innenseite einer Außenwandung des Federhalters 10 besitzen. Der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämpfer 1 lässt sich einfach Montieren, wobei dessen Montage abschnittsweise oder sogar vollständig automatisch ablaufen kann. Der zur Verfügung stehende Bauraum kann radial und axial voll ausgenutzt werden. So ist es z. B. möglich, bei gleichem zur Verfügung stehendem Bauraum die Druckfeder 30 von einem Durchmesser von 23 mm auf 32 mm und einen Wirkradius von 60 mm auf 76 mm zu vergrößern. Hierbei kann eine Gesamtfederrate von 60 Nm/° auf 30 Nm/° gesenkt werden. Ferner ergibt sich durch den Aufbau des erfindungsgemäßen Federhalters 10 eine gute Haltbarkeit des Torsionsschwingungsdämpfers 1.
Die 8 bis 17 zeigen die zweite Variante der Erfindung, wobei der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämpfer 1 drei Bogendruckfedern 30 bzw. Bogendruckfederanordnungen 30 – nachfolgend als Bogenfedern 30 bezeichnet – besitzt, die jeweils eine Außen- 32 und eine Innenfeder 34 aufweisen. Natürlich sind wiederum Einzelfedern oder ein oder mehrstufige Parallelfedern ggf. in einer anderen Anzahl anwendbar. Die Bogenfedern 30 sind in einem Federhaltergehäuse 12 eines Federhalters 10 aufgenommen, wofür das Federhaltergehäuse 12 einen angenähert u-förmigen Ringkanal 130 aufweist (siehe 8 und 9). Hierbei sind die Längserstreckungen der Bogenfedern 30 in dem kreisförmigen Ringkanal 130 aufgenommen (siehe insbesondere die 14), wobei die Bogenfedern 30 wenigstens teilweise axial und radial geführt sind. Mit dem Federhaltergehäuse 12 ist eine insbesondere als ein Haltering 14 ausgebildete Halteeinrichtung 14 vorgesehen, die die Bogenfedern 30 über Betätigungshaken 142 zueinander beabstandet. Hierfür ist das angenähert tellerförmige Federhaltergehäuse 12 in einem Innenbereich mit der angenähert stern- oder scheibenförmigen Halteeinrichtung 14 (siehe 12) fest verbunden, insbesondere vernietet, wobei sich die Betätigungshaken 142 in den u-förmigen Ringkanal 130 radial hinerstrecken (siehe 8). Der Federhalter 10 ist z. B. mit einer Turbine (rechts in der 8 und 9) mechanisch verbindbar. Die Anwendung von zwei Wellen am Federhalter 10 analog zu obiger Variante, also z. B. der einer Kupplung oder der der Turbine und der z. B. eines Elektromotors, oder auch eine andere Konfiguration ist natürlich anwendbar.
Jeweils ein Betätigungshaken 142 der Halteeinrichtung 14 stützt an seinen beiden Enden in Umfangsrichtung jeweils ein Längsende einer Bogenfeder 30 ab. Für eine Lagerung und/oder eine Betätigung der betreffenden Bogenfeder 30 weist ein jeweiliger Betätigungshaken 142 einen sich im Wesentlichen in Axial- und Radialrichtung erstreckenden Betätigungsrand oder eine Betätigungsfläche auf (siehe 8), wobei bevorzugt je Längsende einer Bogenfeder 30 ein einzelner Betätigungshaken 142 einen angenähert u-förmigen Verlauf mit einem längeren Schenkel besitzt. Hierbei erstreckt sich der Querschnitt des Betätigungshakens 142 zunächst radial innen an einem Längsende der Bogenfeder 30 entlang und krümmt sich dann etwas über einem Zentrum des Querschnitts der Bogenfeder 30 in Axialrichtung entlang eines Querschnitts der Bogenfeder 30. Der längere Schenkel des u-förmigen Verlaufs des Querschnitts des Betätigungshakens 142 erstreckt sich dabei von einer Innenseite des Federhaltergehäuses 12 axial nach außen. Die jeweils einander zugewandten Betätigungsränder oder Betätigungsflächen zweier in Umfangsrichtung direkt benachbarter Betätigungshaken 142 sind um denjenigen Winkelbetrag verdreht zueinander ausgerichtet, welchen die Bogenfer im Einbauzustand abdeckt.
Der längere Schenkel des Betätigungshakens 142 greift bei einem Torsionsschwingungsdämpfer 1 in Ruhe in einen angenähert u-förmigen Flanschhaken 202 ein, der bezüglich des betreffenden Querschnitts der Bogenfeder 30 diese im Wesentlichen peripher mit einer Kraft beaufschlagen kann, d. h. bei einer Kraftbeaufschlagung der jeweiligen Bogenfeder 30 greift diese mit einem radial äußeren und einem radial inneren Bereich am betreffenden Flanschhaken 202 an. Die Flanschhaken 202 sind an einem Kraftübertragungsflansch 20 oder einem Nabenflansch 20 bevorzugt stofflich einstückig vorgesehen, der mit einer insbesondere als ein Haltering 24 ausgebildeten Halteeinrichtung 24, auf z. B. einer Nabe einer Getriebewelle montierbar ist. Dreht sich nun der Federhalter 10 um seine Rotationsachse, so übertragen dessen Betätigungshaken 142 auf die Bogenfedern 30 eine Kraft in Umfangsrichtung auf die Flanschhaken 202, die ihrerseits das Moment in den Kraftübertragungsflansch 20 einleiten. Die Bogenfeder 30 wird dabei vom betreffenden Flanschhaken 202 gefangen und geführt, um die mechanische Reibung im/am u-förmigen Ringkanal 130 zu minimieren (siehe unten). Mittels der Bogenfeder 30 ist ebenfalls eine wirkungsvolle Schwingungsisolation zwischen dem Federhalter 10 und dem Kraftübertragungsflansch 20 gegeben.
Gemäß der Erfindung ist das Federhaltergehäuse 12 des Federhalters 10, also dessen Wandung, derart ausgestaltet, dass in einem Bereich der jeweiligen Mittenabschnitte der Bogenfedern 30 ein ausreichender radialer Freigang 40 bzw. Freiraum 40, also eine Überhöhung, entsteht (siehe 9, 15 bis 17). Hierdurch ist eine auftretende mechanische Reibung zwischen einer radialen Außenseite der Bogenfeder 30 und einer Innenseite einer radialen Außenwandung des Federhaltergehäuses 12 verringert. In einem jeweiligen Bereich der Längsenden der Bogenfedern 30 ist die Außenwandung des Federhaltergehäuses 12 derart nach innen angeprägt, dass diese Anprägung 122 das betreffende Längsende der Bogenfeder 30 haltert bzw. in deren Umfangsrichtung teilweise (ein-)fasst. Hiefür kann auch ein Vorsprung 122 zur Anwendung kommen. In Umfangsrichtung an diesen Angriff des betreffenden Längsendes der jeweiligen Bogenfeder 30 innen am Federhaltergehäuse 12, schließt sich dann deren Mittenabschnitt mit wenigstens dem radial äußeren Freiraum 40 an. Hierbei ist es ebenfalls bevorzugt, dass die Bogenfeder 30 in deren im Wesentlichen gesamter Umfangsrichtung über den Mittenabschnitt freigelegt ist und diese Freilegung auch über einen im Wesentlichen gesamten Drehzahlbereich des Torsionsschwingungsdämpfers 1 fortbesteht. Die Mittenabschnitte erstrecken sich ebenfalls bevorzugt bis an die Längsenden der betreffenden Bogenfeder 30.
Damit sich ein betreffendes Längsende der Bogenfeder 30 bei der Schwingungsisolation, d. h. in einem Betrieb des Torsionsschwingungsdämpfers 1, nicht radial nach außen wegbewegt, wird diese bzw. dieses in einem belasteten Zustand – abgesehen von ihrer mechanischen Vorspannung zwischen zwei Betätigungshaken 142 des Federhalters 10 – vom betreffenden Flanschhaken 202 zwangsgeführt (siehe 16 und 17). D. h. das betreffende Längsende der Bogenfeder 30 wird vom Flanschhaken 202 zumindest teilweise gehaltert. Am gegenüberliegenden Längsende sitzt die Bogenfeder 30 an einem Betätigungshaken 142 und an der Anprägung 122 des Federhaltergehäuses 12 an. Die Zwangsführung des sich vom betreffenden Betätigungshaken 142 wegbewegenden Längsendes der Bogenfeder 30 findet wenigstens in radialer Richtung nach außen statt. Bevorzugt ist diese Zwangsführung jedoch derart etablierbar, dass das betreffende Längsende der Bogenfeder 30 gegenüber dem Flanschhaken 202 auch in Axialrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers 1 wenigstens teilweise gehaltert ist. Hierbei kann ein Freiheitsgrad in radialer Innenrichtung zugelassen sein. D. h. das betreffende Längsende der Bogenfeder 30 wird vom Flanschhaken 202 in Umfangsrichtung geführt. Hierfür weist der Flanschhaken 202 in einer Ausführungsform eine Fanglasche 204 auf, die vom Flanschhaken 202 in Tangential- und/oder in Umfangsrichtung wegsteht (siehe 16).
Die betreffende Fanglasche 204 bzw. die betreffenden Fanglaschen 204 fixieren das jeweilige Längsende der Bogenfeder 30 wenigstens in Radialrichtung, so dass dieses sich bei der Rotation des Torsionsschwingungsdämpfers 1 in Radialrichtung nach außen nicht wegbewegen kann. Hierfür ist es bevorzugt, dass die Fanglasche 204 einen Außenbereich der Bogenfeder 30 übergreift, der abseits einer radialen Außenseite der Bogenfeder 30 liegt, wodurch sich ferner eine gewisse axiale Fixierung ergibt. Bevorzugt befinden radial und seitlich außen an der betreffenden Bogenfeder zwei Fanglaschen 204, die die Bogenfeder 30 fixieren. Hierbei können zwei einander zugehörige Fanglaschen 204 zweier direkt benachbarter Flanschhaken 202 miteinander verbunden, insbesondere miteinander stofflich einstückig verbunden sein. Bevorzugt ist dabei diese Verbindung von einer Außenseite der Bogenfeder 30 abgehoben (in der Zeichnung nicht dargestellt). Insbesondere weist der betreffende Flanschhaken 202 an seinen beiden Umfangsseiten je zwei Fanglaschen 204 (siehe 16) auf, wobei die Fanglaschen 204 einer Mehrzahl von Flanschhaken 202 auf einer Seite des Kraftübertragungsflanschs 20 bevorzugt zu einem Ring integral verbunden sind. Bevorzugt weist der jeweilige Flanschhaken 202 eine Einformung 206 (siehe 8 und 16) bzw. einen Vorsprung 206 derart auf, dass dieser am Querschnitt der Bogenfeder 30 ansitzen kann, wobei die Einformung 206 bzw. der Vorsprung 206 bevorzugt bis an ein Längsende der Innenfeder 34 reicht. Diese Ausführungsformen lassen sich natürlich auch bei der oben erläuterten ersten Variante der Erfindung realisieren.
Der Kraftübertragungsflansch 20 ist dabei bevorzugt derart ausgelegt, dass dieser keine radiale Überhöhung bezüglich der Bogenfedern 30 darstellt. D. h. die Flanschhaken 202 sind derart angeordnet, dass sie in Radialrichtung nicht über die Bogenfedern 30 hinausgehen. Ferner sind die Fanglaschen 204 der Flanschhaken 202 derart seitlich gegenüber einer Mittellinie der Druckfedern versetzt angeordnet, dass ein radial äußerer Bereich maximal auf derselben Höhe wie ein radial äußerer Bereich der Bogenfedern 30 liegt (siehe 8, 16 und 17). Durch die Anordnung der Fanglaschen 204 beidseitig axial versetzt zur Mitte der betreffenden Bogenfeder 30 ist kein zusätzlicher radialer Bauraum über den Bogenfedern 30 für die Fliehkraftabstützung notwendig. Durch das Vorsehen der Einformung 206 bzw. des Vorsprungs 206 im/am Flanschhaken 202 kann auf die Verwendung von Endkappen 36 verzichtet werden. Das im Kraftschluss hierzu gegenüberliegende Bauteil, also der Betätigungshaken 142, greift axial bzw. horizontal in den Kraftübertragungsflansch 20 ein und betätigt sowohl die Außen- 32 als auch die Innenfeder 34 bevorzugt radial etwas außerhalb der jeweiligen Federmitte. Um eine einfache Montage der Bogenfedern 30 mit großer Federrate zu ermöglichen, ist es denkbar, lediglich auf einer Zugseite die Fanglaschen 204 vorzusehen, wobei dann auf eine Versteifung des Kraftübertragungsflanschs 20 in der oben genannten Weise verzichtet werden muss.
Die 18 bis 20 zeigen die dritte Ausführungsform, wie ein Flanschhaken 202 des Kraftübertragungsflanschs 20, die Druckfeder 30 – also eine geradlinige Druckfeder 30 (erste Variante der Erfindung) oder eine gebogene Druckfeder 30 (Bogenfeder 30, zweite Variante der Erfindung, wobei nur eine solche auch in den 21 bis 41 dargestellt ist und das Folgende auch auf Ausführungsformen der ersten Variante zutrifft) – und ein Betätigungshaken 142 des Federhalters 10 bzw. der Halteeinrichtung 14 zusammenwirken können. Der Flanschhaken 202 und der Betätigungshaken 142 sind analog zu 1 ausgebildet, wobei der Flanschhaken 202 eine vergleichsweise breite Nase an der Endkappe 36 der Druckfeder 30 horizontal übergreifen kann, wodurch eine Bewegung des betreffenden Längsendes der Druckfeder 30 nach radial außen verhindert ist. Hierbei übergreift der Flanschhaken 202 die Nase an der Endkappe 36 in Radialrichtung außen teilweise formschlüssig. Möchte sich das Längsende der Druckfeder 30 aufgrund einer Rotation des Torsionsschwingungsdämpfers 1 radial nach außen bewegen, so hindert der Flanschhaken 202 aufgrund des Angriffs der Nase am Flanschhaken 202 diese Bewegung. Die Endkappe 36 ist dabei mit einem inneren Zentrierbund (18) an der Innenfeder 34 der Druckfeder 30 montiert, was bevorzugt bei Ausführungsformen mit Endkappe 36 angewendet wird. Ferner liegt das eigentliche Ende der Druckfeder 30 an derjenigen flächigen Seite der Endkappe 36 an, die der Nase gegenüberliegt.
Die 21 und 22 zeigen analog zur dritten die vierte Ausführungsform der Erfindung, wobei die Endkappe 36 der Druckfeder 30 bevorzugt zentral einen konischen, zylindrischen oder kegelförmigen Vorsprung bzw. eine Nase aufweist. Andere Formen und Positionen des Vorsprungs sind natürlich anwendbar. Der Flanschhaken 202 des Kraftübertragungsflanschs 20 ist am betreffenden Betätigungsrand, der als radial umgelegte Fanglasche ausgebildet ist, flächig ausgebildet, wobei der Flanschhaken 202 von dieser Fläche ausgehend eine zum Vorsprung korrespondierend ausgebildete Ausnehmung aufweist. Liegt der Flanschhaken 202 an der Endkappe 36 der Druckfeder 30 an, so ist der Vorsprung an der Endkappe 36 im Wesentlichen formschlüssig in der sacklochartigen Ausnehmung des Flanschhakens 202 aufgenommen. Hierbei ist der Betätigungshaken 142 analog zur 20 ausgebildet, der Flanschhaken 202 weist jedoch eine vergrößerte Betätigungsfläche auf, mit welcher er an der Endkappe 36 ansitzen kann.
Ferner zeigen die 23 und 24 die fünfte Ausführungsform der Erfindung, wobei der Flanschhaken 202 und der Betätigungshaken 142 analog zur 1 ausgebildet sind. Für das radiale Fangen der Druckfeder 30 weist der Flanschhaken 202 in Umfangs- und/oder Tangentialrichtung den von ihm abstehenden Vorsprung 203 bzw. eine geformte Nase auf, der bzw. die in die Druckfeder 30, insbesondere die Innenfeder 34, eingreifen kann. Die Form des Vorsprungs 203 ist dabei teilweise formschlüssig zu einer Innenkontur der Innenfeder 34. Seitliche Ränder neben dem Vorsprung 230 greifen beim Fangen der Druckfeder 30 an bevorzugt axial einander gegenüberliegenden Bereichen am Querschnitt der Außen- 32 und Innenfeder 34 an. Auf eine Endkappe 36 kann bei dieser Ausführungsform verzichtet werden.
Die 25 und 26 stellen die sechste Ausführungsform der Erfindung dar, wobei der Flanschhaken 202 und der Betätigungshaken 142 analog zur den 21 und 22 ausgebildet sind. Im Gegensatz zur dort gezeigten Ausführungsform ist die Ausnehmung des Flanschhakens 202 eine Durchgangsausnehmung, die darüber hinaus an einer radial inneren Seite offen ist (Schlitz), so dass der Vorsprung der Endkappe 36 der Druckfeder 30 einen radialen Freiheitsgrad besitzt, nämlich radial nach innen. Eine Betätigungsfläche des Flanschhakens 202 für die Endkappe 36 der Druckfeder ist analog zur vierten Ausführungsform als umgelegte Fanglasche flächig ausgebildet. Ein Vorsprung der Endkappe 36 ist dabei bevorzugt als ein kurzer Zylinderstift ausgebildet; andere Formen sind natürlich anwendbar (siehe oben).
Des Weiteren zeigen die 27 und 28 die siebte Ausführungsform der Erfindung, wobei der Flanschhaken 202 und der Betätigungshaken 142 analog zur 2 ausgebildet sind. Eine Endkappe 36 der Druckfeder 30 weist einen Vorsprung mit einem ebenen freien Ende auf, das am Betätigungshaken 142 angreifen kann. Der Flanschhaken 202 übergreift beim Übertragen von Momenten aus dem Flanschhaken 202 auf die Druckfeder 30 diesen Vorsprung der Endkappe 36 teilweise formschlüssig. Hierbei kann ein weiterer Bereich des Flanschhaken 202 radial weiter innen am Vorsprung und auch an der Endkappe 36 ansitzen. Bevorzugt ist der Vorsprung in Radialrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers 1 etwas nach außen versetzt vorgesehen, sonst aber mittig bezüglich eines Längsendes der Druckfeder 30 angeordnet.
Die 29 und 30 stellen die achte Ausführungsform der Erfindung dar, wobei auf eine Endkappe 36 der Druckfeder 30 verzichtet werden kann. Der Flanschhaken 202 und der Betätigungshaken 142 sind wiederum analog zur 2 ausgebildet. Ferner weist der Flanschhaken 202 einen so genannten Einhängezapfen 22 auf, der mittels eines mittigen Vorsprungs in einer Ausnehmung, insbesondere einer Durchgangsausnehmung, eines horizontalen Abschnitts des Flanschhakens 202 befestigt ist, was auch als „U-Boot-Einhängung” bezeichnet werden kann. Überträgt der Flanschhaken 202 Kraft auf die Druckfeder 30, so ragt ein Längsendabschnitt des Einhängezapfens 22 in die Druckfeder 30, insbesondere in die Innenfeder 34 hinein. Seitliche horizontale Bereiche des Flanschhakens 202 liegen dabei bevorzugt an der Außen- 32 und Innenfeder 34 an.
Des Weiteren zeigen die 31 bis 33 die neunte Ausführungsform der Erfindung, wobei eine Endkappe 36 der Druckfeder 30 und ein Einhängezapfen 22 zur Anwendung kommt. Der Flanschhaken 202 und der Betätigungshaken 142 sind wiederum analog zur 2 ausgebildet. Der Einhängezapfen 22 weist seitlich mittig eine Durchgangsausnehmung auf, mittels welcher er auf dem Flanschhaken 202 befestigt ist, was auch als „Torpedo-Einhängung” bezeichnet werden kann. Die Endkappe 36 weist eine Durchgangsausnehmung auf, in welche der Einhängezapfen 22 eingreifen kann. Bevorzugt greift hierbei der Einhängezapfen 22 auch noch in die Druckfeder 30 bzw. die Innenfeder 32 ein. Ferner kann die Endkappe 36 in axialer Richtung neben ihrer Durchgangsausnehmung Vorsprünge mit ebenen freien Enden aufweisen, an welchen seitliche horizontale Bereiche des Flanschhakens 202 angreifen können.
Die zehnte Ausführungsform der Erfindung ist in den 34 bis 36 dargestellt, wobei eine solche Anordnung als „Scharnier-Design” bezeichenbar ist. Hierbei greift der Flanschhaken 202 im Wesentlichen vertikal bzw. radial an einer Endkappe 36 der Druckfeder 30 an, wobei die Endkappe 36 bevorzugt zentral einen konischen, zylindrischen oder kegelförmigen Vorsprung bzw. eine Nase aufweist. Andere Formen und Positionen des Vorsprungs sind natürlich anwendbar. Der Flanschhaken 202 ist am betreffenden Betätigungsrand, als axial umgelegte Fanglasche ausgebildet, wobei sich der Betätigungsrand bei der Kraftübertragung auf die Endkappe 36 bevorzugt vollständig um den Vorsprung schlingt. Der Betätigungshaken 142 des Federhalters 10 kann dabei außerhalb des Flanschhakens 202 an einer Peripherie der Endkappe 36 radial und axial an dieser angreifen. Ferner ist es bevorzugt, dass das Federhaltergehäuse 12 einen Zusatzhaken 120 aufweist, der die Endkappe 36 an einer dem Betätigungshaken 142 gegenüberliegenden Seite abstützt.
Die 37 und 38 zeigen die elfte Ausführungsform der Erfindung, wobei der Betätigungshaken 142 der Halteeinrichtung 14 analog zu 20 ausgebildet ist, wobei eine solche Anordnung als offenes „Scharnier-Design” bezeichenbar ist. Der Flanschhaken 202 des Kraftübertragungsflanschs 20 und die Endkappe 36 der Druckfeder 30 sind dabei in Analogie zur 35 ausgebildet, wobei sich der Betätigungsrand des Flanschhakens 202 bei der Kraftübertragung auf die Endkappe 36 nur teilweise um den Vorsprung schlingt. Hierbei schlingt sich der Betätigungsrand des Flanschhakens 202 radial außen um den Vorsprung teilweise herum, es ergibt sich wiederum teilweise ein Formschluss.
Und schließlich zeigen die 39 bis 41 die zwölfte Ausführungsform der Erfindung, die einen Kraftübertragungsflansch 20 mit vertikal bzw. radial verlaufenden Flanschhaken 202 aufweist, wobei der Betätigungshaken 142 analog zu 2 ausgebildet ist. Der Flanschhaken 202 weist einen Vorsprung 203 auf, mit welchem der Flanschhaken 202 in die mit einer Ausnehmung oder einer Durchgangsausnehmung versehene Endkappe 36 der Druckfeder 30 eingreifen kann.
Das oben Gesagte kann jeweils nur auf eine Umfangsseite des Flanschhakens 202 bzw. des betreffenden Längsendes der Druckfeder 30 bzw. der Bogenfeder 30 zutreffen, oder auch auf beide Umfangsseiten des Flanschhakens 202 bzw. beide Längsenden der betreffenden Druckfeder 30 bzw. der betreffenden Bogenfeder 30, wobei diese je nach den Ausführungsformen der Erfindung unterschiedlich ausgestaltet sein können.
Bezugszeichenliste

1: Torsionsschwingungsdämpfer
10: Federhalter; Federaufnahme, (Feder-)Haltering, (Feder-)Retainer
12: Federhaltergehäuse
14: Halteeinrichtung, insbesondere Haltering
20: Kraftübertragungsflansch, Nabenflansch
22: Einhängezapfen
24: Halteeinrichtung, insbesondere Haltering
30: Druckfeder, Druckfederanordnung; geradlinige Druckfeder, Bogendruckfeder, Bogenfeder, (Schrauben-)Feder
32: äußere Druckfeder, Außenfeder, Feder
34: innere Druckfeder, Innenfeder, Feder
36: Endkappe, Betätigungskappe
40: Freiraum, Freigang zwischen Wandung des Federhaltergehäuses 12 und Druckfeder 30, 32
120: Zusatzhaken
122: Vorsprung, Prägung, Anprägung
130: u-förmiger Ringkanal
142: Betätigungshaken
202: Flanschhaken
203: Vorsprung
204: Fanglasche, Lasche
206: Einformung, Vorsprung
363: Ausnehmung, Durchgangsausnehmung

Claims

Torsionsschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, mit einem Federhalter (10) und einem gegenüber dem Federhalter (10) verdrehbar vorgesehenen Kraftübertragungsflansch (20), wobei zwischen dem Federhalter (10) und dem Kraftübertragungsflansch (20) wenigstens eine Druckfeder (30) zur Übertragung eines mechanischen Moments vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (12) des Federhalters (10) derart ausgebildet ist, dass in einer Radialrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers (1) wenigstens ein Längsende der Druckfeder (30) am/im Federhaltergehäuse (12) gelagert ist und/oder zwischen Windungen eines Mittenabschnitts der Druckfeder (30) und einer Wandung des Federhalters (10) ein Freiraum (40) verbleibt.
Torsionsschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, mit einem Federhalter (10) und einem gegenüber dem Federhalter (10) verdrehbar vorgesehenen Kraftübertragungsflansch (20), wobei zwischen dem Federhalter (10) und dem Kraftübertragungsflansch (20) wenigstens eine bevorzugt als eine Bogenfeder ausgebildete Druckfeder (30) zur Übertragung eines mechanischen Moments vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Flanschhakens (202) des Kraftübertragungsflanschs (20) wenigstens ein Längsende der Druckfeder (30) im Federhaltergehäuse (12) derart gelagert und/oder führbar ist, dass in einer Radialrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers (1) wenigstens das betreffende Längsende der Druckfeder (30) zur Wandung des Federhalters (10) beabstandet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das betreffende Längsende der Druckfeder (30) in Umfangsrichtung vom Federhaltergehäuse (12) teilweise gefasst ist, wobei das Federhaltergehäuse (12) für das Fassen der Druckfeder (30) einen Vorsprung (122), insbesondere eine Prägung (122), aufweist, an welcher das betreffende Längsende der Druckfeder (30) ansitzbar ist bzw. ansitzt, wobei der Vorsprung (122) bzw. die Prägung (122) in einem radialen Außenbereich des Federhaltergehäuses (12) nach innen in das Federhaltergehäuse (12) hinein gehend vorgesehen ist, wofür bevorzugt ein betreffender Abschnitt der Wandung des Federhaltergehäuses (12) nach innen in das Federhaltergehäuse (12) hinein gebogen ist.
Torsionsschwingungsdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federhaltergehäuse (12) derart ausgebildet ist, dass der Freiraum (40) zwischen den Windungen des Mittenabschnitts der Druckfeder (30) und der betreffenden Wandung des Federhalters (10), wenigstens bei geringen Drehzahlen des Torsionsschwingungsdämpfers (1) aufrechterhalten bleibt.
Torsionsschwingungsdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (30) eine geradlinige Druckfeder (30) ist, wobei das Federhaltergehäuse (12) einen u-förmigen Ringkanal (130) aufweist, in welchem die geradlinige Druckfeder (30) in Radialrichtung und Axialrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers (1) teilweise aufgenommen ist, wobei für eine Lagerung und/oder eine vom Federhaltergehäuse (12) ausgehende Betätigung der geradlinigen Druckfeder (30), im u-förmigen Ringkanal (130) des Federhaltergehäuses (12) ein Betätigungshaken (142) vorgesehen ist, an welchem ein betreffendes Längsende der geradlinigen Druckfeder (30) ansitzt und/oder ansitzbar ist, wobei der Betätigungshaken (142) bevorzugt an einer insbesondere als ein Haltering (14) ausgebildeten Halteeinrichtung (14) vorgesehen ist, die am/im Federhaltergehäuse (12) festgelegt ist, wobei sich der Betätigungshaken (142) der Halteeinrichtung (14) in den u-förmigen Ringkanal (130) hinein erstreckt.
Torsionsschwingungsdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshaken (142) zwei bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander beabstandete Betätigungsränder oder -flächen aufweist, mittels welchen das betreffende Längsende der geradlinigen Druckfeder (30) in einem radial äußeren und einem radial inneren Bereich in Umfangsrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers (1) lager- und/oder betätigbar ist, wobei die zueinander beabstandeten Betätigungsränder oder -flächen dieses Betätigungshakens (142) bevorzugt derart zueinander angeordnet sind, dass diese eine Ebene aufspannen, die zu einer Ebene parallel angeordnet ist, welche von zwei direkt benachbarten Betätigungsrändern oder -flächen aufgespannt wird, die einem zweiten Betätigungshaken (142) des Federhaltergehäuses (12) zugehörig sind.
Torsionsschwingungsdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass von der geradlinigen Druckfeder (30) ein Flanschhaken (202) des Kraftübertragungsflanschs (20) betätigbar ist, der bevorzugt im Wesentlich mittig gegenüber einer Stirnseite der geradlinigen Druckfeder (30) angeordnet ist, wobei bei einem Torsionsschwingungsdämpfer (1) in Ruhe, der betreffende Flanschhaken (202) bevorzugt im Wesentlichen parallel zu einem Betätigungshaken (142) angeordnet ist, und ein von der geradlinigen Druckfeder (30) angreifbarer Betätigungsrand oder -fläche des betreffenden Flanschhakens (202) bevorzugt in einer Ebene mit den zueinander beabstandeten Betätigungsränder oder -flächen dieses Betätigungshakens (142) liegt.
Torsionsschwingungsdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschhaken (202) des Kraftübertragungsflanschs (20) und ein Längsende oder ein Längsendabschnitt der Druckfeder (30) derart zueinander korrespondierend ausgebildet sind, dass der Flanschhaken (202) das Längsende der Druckfeder (30) wenigstens in einer Radialrichtung nach außen haltert, wobei der Flanschhaken (202) in die Druckfeder (30) oder in eine Endkappe (36) der Druckfeder ggf. mittels eines Einhängezapfens (22) eingreift, oder der Flanschhaken (202) einen Vorsprung an der Druckfeder (30) oder der Endkappe (36) der Druckfeder (30) wenigstens radial außen übergreift, bzw. umgekehrt.
Torsionsschwingungsdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Flanschhaken (202) des Kraftübertragungsflanschs (20) im Bereich einer Betätigung durch die Druckfeder (30) eine Ausgestaltung derart aufweist, dass diese das betreffende Längsende der Druckfeder (30) in Radialrichtung nach außen abstützt bzw. lagert, wobei der Flanschhaken (202) bevorzugt an einer insbesondere als ein Haltering (24) ausgebildeten Halteeinrichtung (24) vorgesehen ist.
Torsionsschwingungsdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Flanschhaken (202) wenigstens eine sich davon im Wesentlichen in Umfangs- oder Tangentialrichtung des Kraftübertragungsflanschs (20) wegerstreckende Fanglasche (204) aufweist, welche die betreffende Druckfeder (30) wenigstens an ihrem Längsende außen übergreift, wobei ein Übergreifen der Druckfeder (30) mittels der Fanglasche (204) axial versetzt bezüglich einer Mitte eines Querschnitts der Druckfeder (30) erfolgt, und bevorzugt zwei versetzt bezüglich der Mitte des Querschnitts der Druckfeder (30) angeordnete Fanglaschen (204) vorgesehen sind, wobei zwei einander zugewandte Fanglaschen (204) zweier direkt benachbarter Flanschhaken (202) miteinander verbunden sein können, wobei ein Verbindungsbereich der beiden Fanglaschen (204) bevorzugt derart ausgestaltet ist, dass dieser von der Druckfeder (30) abgehoben ist.