DE102011103460A1

DE102011103460A1 - Drehschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102011103460A1
Application number: DE201110103460
Authority: DE
Inventors: Steffen Lehmann; Dimitri SIEBER; Marc Wagner; Szilard Szikrai; Uwe Weller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2011-12-29

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse angeordneten Eingangsteil und einem zu diesem entgegen der Wirkung einer ersten Federeinrichtung um einen begrenzten, in zwei Teilbereiche geteilten Verdrehwinkelbereich relativ verdrehbaren Ausgangsteil, wobei in einem Teilbereich mit größerem Verdrehwinkel der ersten Federeinrichtung eine Anschlagfedereinrichtung parallel geschaltet ist. Um einen Verschleiß der ersten Federeinrichtung und auftretende Unwuchten durch Verlagerung der Anschlagfedereinrichtung zu vermeiden, werden die Anschlagfedereinrichtung und eine Vorlastfedereinrichtung in Reihe geschaltet und über den gesamten Winkelbereich wirksam angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse angeordneten Eingangsteil und einem zu diesem entgegen der Wirkung einer ersten Federeinrichtung um einen begrenzten, in zwei Teilbereiche geteilten Verdrehwinkelbereich relativ verdrehbaren Ausgangsteil, wobei in einem Teilbereich mit größerem Verdrehwinkel der ersten Federeinrichtung eine Anschlagfedereinrichtung parallel geschaltet ist.
Gattungsgemäße Drehschwingungsdämpfer sind beispielsweise in Form von Drehschwingungsdämpfern in Kupplungsscheiben, geteilten Schwungrädern und dergleichen hinreichend bekannt. Beispielsweise zeigt die DE 10 2008 017 561 A1 eine Kupplungsscheibe mit einem Drehschwingungsdämpfer mit einem um eine Drehachse verdrehbaren Eingangsteil, das mit Reibbelägen zur Bildung eines Reibeingriffs mit einer Reibungskupplung ausgestattet und aus zwei miteinander verbundenen Seitenteilen gebildet ist. Zwischen den Scheibenteilen ist das Ausgangsteil als Nabenflansch angeordnet, das mit einer auf einer Getriebeeingangswelle angeordneten Nabe versehen ist. Aus den Seitenteilen und dem Nabenflansch sind jeweils über den Umfang verteilte Fenster ausgenommen, in denen eine Federeinrichtung bildende Schraubenfedern aufgenommen sind. Bei Verdrehung des Eingangsteils gegenüber dem Ausgangsteil werden die Schraubenfedern von als Beaufschlagungsbereiche ausgebildeten Fensterbegrenzungen stirnseitig komprimiert. Dabei wird ein Winkelbereich der Verdrehung festgelegt, der spätestens durch einen harten Anschlag der auf Block gehenden Schraubenfedern begrenzt wird. Über den Winkelbereich können Teilbereiche unterschieden werden, in denen die Steifigkeit der Federeinrichtung in Form von Dämpferstufen variiert wird, indem Schraubenfedern unterschiedlicher Länge ineinander geschachtelt werden, die bei unterschiedlichen Verdrehwinkeln wirksam werden. Insbesondere zur Anschlagdämpfung ist die Verwendung von bei größeren Verdrehwinkeln wirksamen, vergleichsweise steifen Schraubenfedern oder Gummipuffern bekannt.
Die DE 10 2007 056 367 A1 zeigt eine Anschlagfedereinrichtung, die schwimmend innerhalb von Schraubenfedern der Federeinrichtung angeordnet ist. Hier werden in Aufnahmeteilen aufgenommene Schraubenfedern nach Überschreiten eines vorgegebenen Verdrehwinkels zwischen Ein- und Ausgangsteil den Schraubenfedern der Federeinrichtung parallel geschaltet, indem die Aufnahmeteile von den Beaufschlagungsbereichen von Ein- und Ausgangsteil beaufschlagt werden. Hierdurch wird die Steifigkeit über einen weiteren Teilbereich des Winkelbereichs so erhöht, dass bei dem über den entsprechend ausgelegten Drehschwingungsdämpfer übertragenem Maximalmoment in der Regel keine harten Anschläge durch auf Block gehende Schraubenfedern der Federeinrichtung mehr auftreten. Infolge der schwimmenden Lagerung der Anschlagfedereinrichtung in den Schraubenfedern der Federeinrichtung kann es infolge einer Verlagerung dieser im nicht belasteten Zustand zu Verschleiß insbesondere an den Schraubenfedern und Aufnahmeteilen und zu unerwünschten Unwuchten infolge einer ungleichmäßigen Verlagerung mehrerer, über den Umfang verteilt in den jeweiligen Schraubenfedern der Federeinrichtung aufgenommenen Anschlagfedereinrichtungen kommen.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Weiterbildung eines Drehschwingungsdämpfers der genannten Art vor dem Hintergrund einer höheren Verschleißfestigkeit und einer Verringerung unkontrollierbarer Unwuchten. Insbesondere soll eine derartige Weiterbildung gegenüber Setzvorgängen des Drehschwingungsdämpfers robust sein.
Die Aufgabe wird durch einen Drehschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse angeordneten Eingangsteil und einem zu diesem entgegen der Wirkung einer ersten Federeinrichtung um einen begrenzten, in zwei Teilbereiche geteilten Verdrehwinkelbereich relativ verdrehbaren Ausgangsteil gelöst, wobei in einem Teilbereich mit größerem Verdrehwinkel der ersten Federeinrichtung eine Anschlagfedereinrichtung und eine Vorlastfedereinrichtung in Reihe geschaltet und über den gesamten Winkelbereich wirksam angeordnet sind.
Unter einem Drehschwingungsdämpfer ist im Sinne der Erfindung eine Einrichtung zur Dämpfung von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges insbesondere verursacht durch eine Brennkraftmaschine, beispielsweise einen Hubkolbenmotor nach dem Diesel- oder Ottoprinzip, zu verstehen. Der Drehschwingungsdämpfer kann dabei direkt zwischen der Brennkraftmaschine und einem Getriebe in Form eines in einer Kupplungsscheibe mit einen Reibeingriff mit einer Reibungskupplung bildenden Reibbelägen angeordneten Drehschwingungsdämpfers, als geteiltes Schwungrad mit einer dem Eingangsteil zugeordneten ersten Schwungmasse und einer weiteren, dem Ausgangsteil zugeordneten Schwungmasse und/oder als Drehschwingungsdämpfer in einem hydrodynamischen Drehmomentwandler vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Drehschwingungsdämpfer in einer Riemenscheibenebene als Riemenscheibendämpfer angeordnet sein.
Durch die Beaufschlagung der Anschlagfedereinrichtung mittels der Vorlastfedereinrichtung über den gesamten Winkelbereich wird diese im nicht beaufschlagten Zustand bei größeren Verdrehwinkeln exakt positioniert, so dass lediglich vernachlässigbare Relativbewegungen zwischen der ersten Federeinrichtung und der Anschlagfedereinrichtung auftreten und damit der durch eine schwimmende Verlagerung der Anschlagfedereinrichtung innerhalb der ersten Federeinrichtung verursachte Verschleiß vermieden wird. Im Weiteren werden Unwuchten durch die ansonsten schwimmend gelagerte und damit über einen ersten Teilbereich des Winkelbereichs bei kleinen Verdrehwinkeln des Eingangsteils gegenüber dem Ausgangsteil frei verlagerbare Anschlagfedereinrichtung wirkungsvoll vermieden.
Dabei kann ein Drehschwingungsdämpfer in vorteilhafter Weise so ausgelegt werden, dass die Anschlagfedereinrichtung eine größere Steifigkeit als die erste Federeinrichtung und die Vorlastfedereinrichtung eine kleinere Steifigkeit als die erste Federeinrichtung aufweist. Hierdurch wird eine Dämpfung bevorzugt über einen ersten Teilbereich durch die erste Federeinrichtung mit einer gegebenenfalls parallel geschalteten Reibeinrichtung erzielt, während in dem zweiten Teilbereich bei großen Verdrehwinkeln vor einem harten Anschlag, beispielsweise bedingt durch auf Block gehende Federelemente der ersten Federeinrichtung, die Anschlagfedereinrichtung zugeschaltet wird. Die Vorlastfedereinrichtung weist hingegen eine bevorzugt geringe Steifigkeit auf, die lediglich der Positionierung und Fixierung der Anschlagfedereinrichtung dient.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erste Federeinrichtung aus mehreren über den Umfang verteilten, in Fenstern des Ausgangsteils und des Eingangsteils aufgenommenen und von diesen stirnseitig beaufschlagten Schraubenfedern gebildet, wobei die Vorlastfedereinrichtung und die Anschlagfedereinrichtung innerhalb der Schraubenfedern aufgenommen sind. Anschlagfedereinrichtung und Vorlastfedereinrichtung können dabei in einem, mehreren oder bevorzugt allen Schraubenfedern der ersten Federeinrichtung untergebracht sein. Die Federelemente der Anschlag- und/oder Vorlastfedereinrichtung können aus Gummifedern wie Gummipuffern hergestellt sein. Um allerdings große Setzverluste über die Betriebszeit des Drehschwingungsdämpfers zu vermeiden, werden in diesen bevorzugt Schraubenfedern vorzugsweise aus Stahl eingesetzt. Dabei kann in jeweils einer Fensteranordnung mit im nicht belasteten Zustand fluchtenden Fenstern im Eingangs- und Ausgangsteil jeweils eine Schraubenfeder der Anschlagfedereinrichtung und der Vorlastfedereinrichtung hintereinander wie in Reihe geschaltet sein. Durch die Hintereinanderschaltung dieser Schraubenfedern zwischen den eingangsseitigen und ausgangsseitigen Beaufschlagungsbereichen der Fenster erfolgt die Aufnahme dieser ebenso in Umfangsrichtung spielfrei wie die der Schraubenfedern der ersten Federeinrichtung. Alternativ können die Schraubenfedern der ersten Federeinrichtung mit Umfangsspiel in den Fenstern aufgenommen sein, so dass bei kleinen Verdrehwinkeln eine Dämpfung mit geringerer Steifigkeit, beispielsweise für eine Leerlaufdämpfung bereitgestellt werden kann. Hierzu können zusätzliche Federelemente wie Schraubenfedern geringer Steifigkeit in Umfangsrichtung wirksam zwischen dem Eingangs- und Ausgangsteil vorgesehen sein, wobei die Vorlasteinrichtung ebenfalls mit entsprechendem Umfangsspiel versehen sein oder die zusätzlichen Federelemente unterstützen können. Besonders vorteilhaft ist die Auslegung der Steifigkeit der Schraubenfedern der Vorlastfedereinrichtung in der Weise, dass diese der Ausbildung einer Leerlaufdämpferstufe dienlich sind.
Gemäß dem erfinderischen Gedanken wird die Vorlastfedereinrichtung bei Erreichen des zweiten Teilbereichs des Winkelbereichs einer Verdrehung des Eingangs- gegenüber dem Ausgangsteil überbrückt, um die Anschlagfedereinrichtung wirksam zu schalten. Hierzu können beispielsweise die Schraubenfedern der Vorlastfedereinrichtung auf Block gehen. Da diese in der Regel infolge ihrer geringen Steifigkeit filigraner, das heißt beispielsweise mit geringerer Drahtstärke ausgebildet sind, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schraubenfedern der Vorlastfedereinrichtung und die Schraubenfeder der Anschlagfedereinrichtung miteinander mittels eines Aufnahmeteils gekoppelt sind, wobei die Schraubenfedern in zumindest einer Aufnahme des Aufnahmeteils aufgenommen wird, wobei bei Erreichen des zweiten Teilbereichs das Aufnahmeteil mit einem Beaufschlagungsbereich des Eingangs- oder Ausgangsteil und die abgewandte Stirnseite der zumindest einen Schraubenfeder der Anschlagfedereinrichtung mit dem komplementären Beaufschlagungsbereich in Kontakt tritt, so dass in diesem Verdrehwinkelbereich des zweiten Teilbereichs bei großen Verdrehwinkeln ausschließlich die Anschlagfedereinrichtung parallel zu den Schraubenfedern der ersten Federeinrichtung wirksam ist, während die zumindest eine Schraubenfeder der Vorlastfedereinrichtung mittels des Aufnahmeteils abgeschaltet wie überbrückt ist. Alternativ können zwei Aufnahmeteile jeweils eine Schraubenfeder der Vorlasteinrichtung aufnehmen, wobei diese jeweils aufeinander zugerichtete Vorsprünge in Umfangsrichtung aufweisen, so dass diese bei Erreichen des zweiten Teilbereichs aneinander anschlagen und damit die Vorlastfedereinrichtung ausschalten und ausschließlich die Anschlagfedereinrichtung parallel zu der ersten Federeinrichtung schalten.
Durch die Zuschaltung der gegenüber der ersten Federeinrichtung mit großer Steifigkeit ausgestatteten Anschlagfedereinrichtung wird eine weitere Dämpferstufe bei großen Verdrehwinkeln gebildet, die ein Anschlagen beziehungsweise auf Block Gehen der Schraubenfedern der ersten Federeinrichtung verhindert.
Zur Zentrierung und Fixierung der Schraubenfedern der Vorlastfedereinrichtung und Anschlagfedereinrichtung aufeinander können für eine oder beide Schraubenfedern entsprechende Zentriervorrichtungen vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein diese koppelndes Aufnahmeteil einen sich in die Schraubenfeder der Anschlagfedereinrichtung in Umfangsrichtung erstreckenden wie eingreifenden Vorsprung aufweisen. Weiterhin kann die Schraubenfeder der Vorlastfedereinrichtung in eine stirnseitige Zentriernut des Aufnahmeteils eingelegt sein.
Die vorgeschlagenen Aufnahmeteile können aus Metall beispielsweise Aluminiumdruckguss hergestellt sein. insbesondere wegen des geringen Gewichts, Selbstschmiereigenschaften und einfacher Herstellung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Aufnahmeteile aus Kunststoff wie Polyamid, Polyetheretherketon, Polyetherketon oder dergleichen mittels eines Spritzgussverfahrens herzustellen. Je nach Anforderung können die auf diese Weise hergestellten Aufnahmeteile verstärkt wie glasfaserverstärkt sein.
Die Schraubenfedern der Vorlastfedereinrichtung der Anschlagfedereinrichtung können zur Einstellung der erwünschten Steifigkeit aus unterschiedlichen Drahtstärken und auf unterschiedliche Durchmesser gewickelt sein. Insbesondere zur Einstellung unterschiedlicher Aufnahmedurchmesser an dem oder den Aufnahmeteilen wird ein unterschiedlicher Durchmesser der Schraubenfedern eingestellt. Hierbei kann die zumindest eine Schraubenfeder der Vorlastfedereinrichtung einen kleineren oder größeren Durchmesser als die zumindest eine Schraubenfeder der Anschlagfedereinrichtung aufweisen.
Die Erfindung wird anhand der 1 bis 8 näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Teilschnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer,
2 einen Teilschnitt durch die Federeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers der 1,
3 einen Teilschnitt durch die Federeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers der 1 entlang einer gegenüber der 3 geänderten Schnittebene,
4 einen Teilschnitt durch einen gegenüber dem Drehschwingungsdämpfer der 1 geänderten Drehschwingungsdämpfer,
5 einen Teilschnitt des Drehschwingungsdämpfers der 5 entlang einer geänderten Schnittlinie,
6 einen Teilschnitt durch die Federeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers der 4,
7 einen Teilschnitt durch die Federeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers der 4 entlang einer gegenüber der 6 geänderten Schnittebene
und
8 eine typische Dämpfungskennlinie der Drehschwingungsdämpfer der 1 bis 8.
Die 1 zeigt den Drehschwingungsdämpfer 1 im Teilschnitt. Zum grundsätzlichen Aufbau und weiteren Verständnis eines in einer Kupplungsscheibe integrierten Drehschwingungsdämpfers, wie er hier erfindungsgemäß weitergebildet ist, wird auf die DE 10 2008 017 561 A1 verwiesen. Das Eingangsteil 2 ist aus dem die Reibbeläge 3 tragenden Seitenteil 4 und dem hierzu axial beabstandeten und mit diesem verbundenen Seitenteil 5 gebildet. In weiteren Ausführungsbeispielen kann lediglich ein die Reibbeläge tragendes Seitenteil vorgesehen sein. Zwischen den Seitenteilen 4, 5 ist das Ausgangsteil 6 als Nabenflansch 7 angeordnet. In den Seitenteilen 4, 5 und dem Nabenflansch 7 sind jeweils über den Umfang verteilte, bei nicht gegeneinander verdrehtem Ein- und Ausgangsteil 2, 6 miteinander fluchtende Fenster 8, 9, 10 ausgenommen, in denen die Schraubenfedern 11 der ersten Federeinrichtung 12 aufgenommen und in Umfangsrichtung bei Verdrehung von Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 6 gegeneinander mittels nicht einsehbarer Beaufschlagungsbereiche der Fenster 8, 9, 10 jeweils stirnseitig beaufschlagt und damit komprimiert werden. Hierdurch nimmt bei eingetragenen Drehmomentspitzen die Federeinrichtung 12 Energie auf und gibt diese bei Abklingen dieser wieder ab.
Radial innerhalb der Schraubenfedern 11 sind die Vorlastfedereinrichtung 13 und die Anschlagfedereinrichtung 14 aufgenommen, von denen in dem gezeigten Teilschnitt lediglich die Schraubenfeder 15 der Anschlagfedereinrichtung 14 einsehbar ist, die von dem Vorsprung 16 des Aufnahmeteils 17 zentriert und beaufschlagt wird.
Die in den 2 und 3 dargestellten Teilschnitte eines der mehreren über den Umfang verteilten Fenster des Drehschwingungsdämpfers 1 entlang unterschiedlicher Schnittebenen des Drehschwingungsdämpfers 1 erlauben eine detaillierte Darstellung der Federeinrichtung 12 mit der Schraubenfeder 11, der Vorlastfedereinrichtung 13 mit der Schraubenfeder 18 und der Anschlagfedereinrichtung 14 mit der Schraubenfeder 15. Die Schraubenfedern 11 werden jeweils beidseitig von den Beaufschlagungsbereichen 19, 20 der Seitenteile 4, 5 eingangsseitig und von den Beaufschlagungsbereichen 21 des Nabenflansches 7 ausgangsseitig beaufschlagt. Die Schraubenfeder 18 der Vorlastfedereinrichtung 13 ist zwischen den Aufnahmeteilen 17, 22 vorgespannt angeordnet. Dabei stützt sich das Aufnahmeteil 22 an den hier links dargestellten eingangsseitigen und ausgangsseitigen Beaufschlagungsbereichen 19, 20, 21 ab, so dass die Schraubenfeder 18 das Aufnahmeteil 17 und damit die zwischen diesem und je nach Verdrehrichtung von Eingangs- und Ausgangsteil den hier rechts dargestellten Beaufschlagungsbereichen 19, 20 beziehungsweise 21 verspannte Schraubenfeder 15 vorspannt.
Die Aufnahmeteile 17, 22 sind der Schraubenfeder 18 zugewandt becherförmig mit Vorsprüngen 23, 24 ausgebildet, so dass bei einer Komprimierung der Schraubenfedern 11 der ersten Federeinrichtung 12 auch die Schraubenfeder 18 komprimiert wird, wobei die Vorsprünge 23, 24 in Anlagekontakt treten, bevor diese auf Block geht. Hierdurch wird die Schraubenfeder 15 direkt von den gegenüberliegenden Beaufschlagungsbereichen 19, 20, 21 beaufschlagt und damit den Schraubenfedern 11 parallel geschaltet, während die mit kleiner Steifigkeit ausgestattete Schraubenfeder 18 abgeschaltet und dadurch vor einer hohen Belastung geschützt wird. Bei weiterer Verdrehung von Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 6 (1) gegeneinander wird eine weitere Dämpferstufe durch die parallel zu den Schraubenfedern 11 geschalteten, mit wesentlich höherer Steifigkeit ausgestatteten Schraubenfedern 15 gebildet und ein auf Block Gehen der Schraubenfedern 11 verhindert.
Die Zentrierung und Fixierung der Vorlastfedereinrichtung 13 und der Anschlagfedereinrichtung 14 aufeinander erfolgt mittels des Aufnahmeteils 17 mit dem in die Schraubenfeder 15 eingreifenden Vorsprung 16 und der in dem Vorsprung 23 geführten Schraubenfeder 18. Hierbei ist die Schraubenfeder 15 radial außerhalb der Schraubenfeder 18 an dem Aufnahmeteil 17 zentriert und damit mit einem größeren Durchmesser ausgestattet.
Die 4 und 5 zeigen den gegenüber dem Drehschwingungsdämpfer 1 der 1 bis 3 leicht veränderten Drehschwingungsdämpfer 1a in zwei zueinander versetzt angeordneten Teilschnittdarstellungen mit den dem Drehschwingungsdämpfer 1 entsprechenden Bauteilen in Form der Seitenteile 4, 5, dem Nabenflansch 7 sowie den Schraubenfedern 11. Im Unterschied hierzu ist die Schraubenfeder 15a der Anschlagfedereinrichtung 14a mit einem kleineren Durchmesser versehen als die Schraubenfeder 18a der Vorlastfedereinrichtung 13a.
Die 6 und 7 zeigen Teilschnitte des Drehschwingungsdämpfers 1a entlang unterschiedlicher Schnittebenen, aus denen die gegenüber den 1 bis 3 veränderte Ausführung der Vorlastfedereinrichtung 13a und der Anschlagfedereinrichtung 14a ersichtlich ist. Hierbei ist lediglich ein Aufnahmeteil 17a vorgesehen, an dem die Schraubenfeder 18a radial außerhalb der Schraubenfeder 15a geführt und zentriert ist. Hierzu sind in dem Aufnahmeteil 17a jeweils an die Drahtstärke der Schraubenfedern 15a, 18a angepasste Ringnuten 25, 26 und entsprechende Vorsprünge 16a, 16b vorgesehen. An den den in dem Aufnahmeteil 17a aufgenommenen Stirnseiten gegenüberliegenden Stirnseiten werden die Schraubenfedern 15a, 18a jeweils von den Beaufschlagungsbereichen 19, 20, 21 beaufschlagt. Die Abschaltung der Schraubenfeder 18a bei entsprechender Verdrehung des Ein- und Ausgangsteils gegeneinander erfolgt mittels eines Anlagekontakts der Stirnfläche 27 des Vorsprungs 16a je nach Verdrehrichtung an den hier rechtsseitig dargestellten Beaufschlagungsbereichen 19, 20 beziehungsweise 21.
8 zeigt die Kennlinie 28 des Drehschwingungsdämpfers 1, beziehungsweise 1a der vorhergehenden Figuren mit um den Verdrehwinkel α in eine Verdrehrichtung gegeneinander verdrehtem Ein- und Ausgangsteil. Dabei zeigt der Graph 29 mit der durchgezogenen Linie das Federmoment M gegenüber dem Verdrehwinkel α eines konventionellen Drehschwingungsdämpfers ohne Anschlagfedereinrichtung und der Graph 30 mit gestrichelter Linie das Federmoment M gegenüber dem Verdrehwinkel α. Beide Drehschwingungsdämpfer weisen ein dreistufiges Verhalten mit drei Teilbereichen I, II, III auf. Hierbei sind der Leerlaufbereich des Teilbereichs I bis zu einem Verdrehwinkel α₁ und der Teilbereich II bis zum Verdrehwinkel α₂, bei dem lediglich die Schraubenfedern 11 der ersten Federeinrichtung 12 wirksam sind, identisch. Dabei können im Teilbereich I die Schraubenfedern 18, 18a die Steifigkeit des Leerlaufdämpfers bereitstellen. Im Teilbereich III sind dem konventionellen Drehschwingungsdämpfer weitere Schraubenfedern mit höherer Steifigkeit zugeschaltet, so dass das Federmoment im Teilbereich III eine höhere Steigung aufweist. Beim maximalen Verdrehwinkel α₃ gehen die Schraubenfedern des konventionellen Drehschwingungsdämpfers auf Block, so dass die Kennlinie stark ansteigt und ruckartige Übergänge auftreten. Hingegen ist in den Drehschwingungsdämpfern 1, 1a im Teilbereich III die Anschlagfedereinrichtung 14, 14a parallel zu den Schraubenfedern 11 geschaltet, so dass die Kennlinie flacher ausgebildet und bei einem auf Block Gehen der Schraubenfedern der ersten Federeinrichtung und der Anschlagfedereinrichtung die elastische Verformung der Aufnahmeteile einen weichen Übergang zum maximalen Verdrehwinkel α₃ ermöglicht.
Bezugszeichenliste

1: Drehschwingungsdämpfer
1a: Drehschwingungsdämpfer
2: Eingangsteil
3: Reibbelag
4: Seitenteil
5: Seitenteil
6: Ausgangsteil
7: Nabenflansch
8: Fenster
9: Fenster
10: Fenster
11: Schraubenfeder
12: Federeinrichtung
13: Vorlastfedereinrichtung
13a: Vorlastfedereinrichtung
14: Anschlagfedereinrichtung
14a: Anschlagfedereinrichtung
15: Schraubenfeder
15a: Schraubenfeder
16: Vorsprung
16a: Vorsprung
16b: Vorsprung
17: Aufnahmeteil
17a: Aufnahmeteil
18: Schraubenfeder
18a: Schraubenfeder
19: Beaufschlagungsbereich
20: Beaufschlagungsbereich
21: Beaufschlagungsbereich
22: Aufnahmeteil
23: Vorsprung
24: Vorsprung
25: Ringnut
26: Ringnut
27: Stirnfläche
28: Kennlinie
29: Graph
30: Graph
α: Verdrehwinkel
α₁: Verdrehwinkel
α₂: Verdrehwinkel
α₃: Verdrehwinkel
I: Teilbereich
II: Teilbereich
III: Teilbereich
M: Federmoment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008017561 A1 [0002, 0024]
DE 102007056367 A1 [0003]

Claims

Drehschwingungsdämpfer (1, 1a) in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine Drehachse angeordneten Eingangsteil (2) und einem zu diesem entgegen der Wirkung einer ersten Federeinrichtung (12) um einen begrenzten, in zumindest zwei Teilbereiche (I, II, III) geteilten Verdrehwinkelbereich relativ verdrehbaren Ausgangsteil (6), wobei in einem Teilbereich (III) mit größerem Verdrehwinkel (α) der ersten Federeinrichtung (12) eine Anschlagfedereinrichtung (14, 14a) parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfedereinrichtung (14, 14a) und eine Vorlastfedereinrichtung (13, 13a) in Reihe geschaltet und über den gesamten Winkelbereich wirksam angeordnet sind.
Drehschwingungsdämpfer (1, 1a) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfedereinrichtung (14, 14a) eine größere Steifigkeit als die erste Federeinrichtung (12) und die Vorlastfedereinrichtung (13, 13a) eine kleinere Steifigkeit als die erste Federeinrichtung (12) aufweist.
Drehschwingungsdämpfer (1, 1a) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Federeinrichtung (12) aus mehreren über den Umfang verteilten, in Fenstern (8, 9, 10) des Ausgangsteils (6) und des Eingangsteils (2) aufgenommenen und von diesen stirnseitig beaufschlagten Schraubenfedern (11) gebildet ist und die Vorlastfedereinrichtung (13, 13a) und die Anschlagfedereinrichtung (14, 14a) innerhalb der Schraubenfedern (11) aufgenommen sind.
Drehschwingungsdämpfer (1, 1a) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlagfedereinrichtung (14, 14a) und Vorlastfedereinrichtung (13, 13a) aus jeweils zumindest in einem der Fenster (8, 9, 10) angeordneten Schraubenfedern (15, 15a, 18, 18a) gebildet sind.
Drehschwingungsdämpfer (1, 1a) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (18, 18a) der Vorlastfedereinrichtung (13, 13a) und die Schraubenfeder (15, 15a) der Anschlagfedereinrichtung (14, 14a) miteinander mittels eines Aufnahmeteils (17, 17a) gekoppelt sind.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlastfedereinrichtung (13) von zwei Aufnahmeteilen (17, 22) entgegen dessen Wirkungsrichtung aufgenommen ist, die jeweils aufeinander zugerichtete Vorsprünge (23, 24) in Umfangsrichtung aufweisen.
Drehschwingungsdämpfer (1, 1a) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Vorlastfedereinrichtung (13, 13a) mit der Anschlagfedereinrichtung (14, 14a) koppelndes Aufnahmeteil (17, 17a) einen in die Schraubenfeder (15, 15a) der Anschlagfedereinrichtung (14, 14a) in Umfangsrichtung eingreifenden Vorsprung (16a) aufweist.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Aufnahmeteile (17, 22) oder ein Aufnahmeteil (17a) mit eingangsseitigen oder ausgangsseitigen Beaufschlagungsbereichen (19, 20, 21) des Eingangsteils (2) beziehungsweise Ausgangsteils (6) nach Überschreiten eines Teilbereichs (II) auf Block gehen und die Vorlastfedereinrichtung (13, 13a) überbrücken.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schraubenfeder (18) der Vorlastfedereinrichtung (13) einen kleineren Durchmesser als zumindest eine Schraubenfeder (15) der Anschlagfedereinrichtung (14) aufweist.
Drehschwingungsdämpfer (1a) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schraubenfeder (18a) der Vorlastfedereinrichtung (13a) einen größeren Durchmesser als zumindest eine Schraubenfeder (15a) der Anschlagfedereinrichtung (14a) aufweist.