DE102017215081A1

DE102017215081A1 - Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen

Info

Publication number: DE102017215081A1
Application number: DE102017215081.5A
Authority: DE
Inventors: Daniel Bauer; Michael Winterstein; Thomas Krüger; Erwin Wack
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2019-02-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen und dergleichen, mit einer Federeinrichtung zur Bereitstellung einer mehrstufigen Dämpfungscharakteristik, umfassend eine entlang ihrer Längsachse vorgebogene Außenfeder und zumindest eine in der jeweiligen Außenfeder angeordnete Innenfeder, wobei die Innenfeder kürzer ist als die Außenfeder in ihrem jeweils entlasteten, ungebogenen Zustand, wobei zumindest eine von zwei Endwindungen der Innenfeder einen Anschliffbereich und einen Abrundungsbereich aufweist und der Anschliffbereich in Wicklungsrichtung um einen Verdrehungswinkel verdreht ist, derart dass der Abrundungsbereich im Wesentlichen in radialer Richtung der Biegung der beiden Federn nach außen auf die radiale Innenseite der Außenfeder zeigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen und dergleichen, mit einer Federeinrichtung zur Bereitstellung einer mehrstufigen Dämpfungscharakteristik, umfassend eine entlang ihrer Längsachse vorgebogene Außenfeder und zumindest eine in der jeweiligen Außenfeder angeordnete Innenfeder, wobei die Innenfeder kürzer ist als die Außenfeder in ihrem jeweils entlasteten, umgebogenen Zustand.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Dämpfung von Schwingungen.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Torsionsschwingungsdämpfer mit mehrstufiger Dämpfungscharakteristik.
Obwohl die vorliegende Erfindung in beliebigen Anwendungen einsetzbar ist, wird die vorliegende Erfindung und deren Ausführungsformen in Bezug auf den Einsatz in Torsionsdämpfern erläutert.
Bekannte Torsionsdämpfer stellen üblicherweise eine mehrstufige Federkennlinie durch Verwendung einer Außenfeder und einer darin angeordneten im Vergleich zur Außenfeder kürzeren Innenfeder bereit. Hierbei kann üblicherweise die kurze Innenfeder eine durch den Federteller begrenzte Relativbewegung zu der Außenfeder ausüben.
Bei einem Betrieb des Torsionsdämpfers bewegt sich die kurze Innenfeder in der Außenfeder, was unter Drehzahl durch Fliehkräfte zu einem Verhaken der Innenfeder in der Außenfeder führen kann. Um dieses Verhaken zu reduzieren, werden Innenfeder und Außenfeder üblicherweise gegenläufig gewickelt. So wird beispielsweise eine Außenfeder mit einer Wicklungsrichtung im Uhrzeigersinn versehen und eine Innenfeder mit einer Wicklung entgegen dem Uhrzeigersinn. Nichtsdestotrotz kann ein abrasiver Verschleiß zwischen Außenseite der Innenfeder und Innenseite der Außenfeder nicht vollständig vermieden werden. Der fortschreitende Materialabtrag an der Windungsinnenseite der Außenfeder und an der Windungsaußenseite der Innenfeder schwächt diese, sodass sich die Lebensdauern der beiden Federn reduzieren.
Aus der DE 10 2014 209 494 A1 ist eine Bogenfedereinrichtung mit einer Außenfeder und einer in der Außenfeder angeordneten gleich langen Innenfeder bekannt geworden. Hierbei sind die beiden geschliffenen Endbereiche von Innenfeder und Außenfeder im Wesentlichen benachbart zueinander angeordnet.
Aus der DE 199 09 044 A1 und der DE 10 2006 017 227 A1 sind weitere Drehschwingungsdämpfer mit Bogenfedereinrichtungen mit Außenfeder und in dieser angeordneten Innenfeder bekannt geworden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Dämpfungsvorrichtung mit mehrstufiger Federkennlinie zur Verfügung zu stellen, welche eine höhere Lebensdauer aufweist und einen zuverlässigen Betrieb ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe bei einer Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen und dergleichen, mit einer Federeinrichtung zur Bereitstellung einer mehrstufigen Dämpfungscharakteristik, umfassend eine entlang ihrer Längsachse vorgebogene Außenfeder und zumindest eine in der jeweiligen Außenfeder angeordnete Innenfeder, wobei die Innenfeder kürzer ist als die Außenfeder in ihrem jeweils entlasteten, ungebogenen Zustand, dadurch, dass zumindest eine von zwei Endwindungen der Innenfeder einen Anschliffbereich und einen Abrundungsbereich aufweist und der Anschliffbereich in Wicklungsrichtung um einen Verdrehungswinkel verdreht ist, derart dass der Abrundungsbereich im Wesentlichen in radialer Richtung der Biegung der beiden Federn nach außen auf die radiale Innenseite der Außenfeder zeigt.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe bei einem Verfahren zur Dämpfung von Schwingungen mit einer Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen und dergleichen mit einer Federeinrichtung zur Bereitstellung einer mehrstufigen Dämpfungscharakteristik, umfassend eine entlang ihrer Längsachse vorgebogene Außenfeder und zumindest eine in der jeweiligen Außenfeder angeordnete Innenfeder, wobei die Innenfeder kürzer ist als die Außenfeder in ihrem jeweils entlasteten, ungebogenen Zustand dadurch, dass zumindest eine von zwei Endwindungen der Innenfeder mit einem Anschliffbereich und einem Abrundungsbereich versehen wird und der Anschliffbereich in Wicklungsrichtung um einen Verdrehungswinkel verdreht wird, derart dass der Abrundungsbereich im Wesentlichen in radialer Richtung der Biegung der beiden Federn nach außen auf die radiale Innenseite der Außenfeder zeigt.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe ebenfalls mit einem Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-8.
Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass sich der Verschleiß, insbesondere der Innenfeder stark verringert und sich dadurch die Lebensdauer der Dämpfungsvorrichtung wesentlich erhöht.
Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar:
Zweckmäßigerweise beträgt der Verdrehungswinkel mindestens 30° und maximal 180°, vorzugsweise zwischen 60° und 150°, insbesondere zwischen 75° und 135°, besonders bevorzugt zwischen 90° und 120°. Durch eine solche Endwindungsstellung der gebogenen Innenfeder zwischen 30° und 180° gegenüber radialer Richtung der Biegung wird auf einfache Weise erreicht, dass nach radial außen, also zur Außenfeder hin, nicht der scharfkantig angeschliffene Bereich der Endwindung zeigt, sondern der nicht angeschliffene, abgerundete Bereich. Auf diese Weise kann der Verschleiß der Innen- und Außenfeder noch weiter reduziert werden.
Vorteilhafterweise sind beide Endwindungen der Innenfeder um einen Verdrehungswinkel verdreht. Damit wird die Lebensdauer noch weiter erhöht, da beide Federenden der Innenfeder sich gegenüber der radialen Innenseite der Außenfeder verdreht sind und so der Verschleiß weiter reduziert wird.
Zweckmäßigerweise sind beide Endwindungen im Wesentlichen um denselben absolut Betrag des Verdrehungswinkels verdreht, insbesondere in die gleiche Richtung.
Dies erhöht ebenfalls die Lebensdauer der Innenfeder, gleichzeitig ist die Dämpfungsvorrichtung einfach herstellbar und flexibel einsetzbar, insbesondere bei links- und/oder rechtsgewickelten Innenfedern.
Vorteilhafterweise sind zumindest eine der beiden Endwindungen, vorzugsweise beide Endwindungen, der Innenfeder angefast. Durch das Anbringen einer Fase an eine der beiden Endwindungen, vorzugsweise an beide, kann einerseits der Verschleiß zwischen Innenfeder und Außenfeder weiter verringert werden und andererseits ein Verkanten einer Innenfeder in der Außenfeder, insbesondere auch an entsprechenden starken Verschleißstellen verhindert werden.
Zweckmäßigerweise beträgt ein Fasenwinkel der Fase, gemessen senkrecht zur Ebene der Längserstreckung der Innenfeder zwischen 5° und 75°, vorzugsweise zwischen 10° und 50°, insbesondere zwischen 20° und 40°, vorzugsweise zwischen 25° und 35°, vorzugsweise 30°. Damit kann an der Innenfeder eine Fase mit geeignetem Fasenwinkel bereitgestellt werden, welche zu einem verminderten Verschleiß der Innenfeder führt.
Vorzugsweise beträgt die Breite der Fase gemessen senkrecht zur Längserstreckung der Innenfeder maximal 5 mm, vorzugsweise zwischen 0,01 mm und 2,5 mm, insbesondere zwischen 0,1 mm und 1 mm, insbesondere zwischen 0,2 mm und 0,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,4 mm und 0,6 mm, insbesondere 0,5 mm. Damit kann eine Fase mit geeigneter Fasenbreite bereitgestellt werden, welche zu einem verminderten Verschleiß der Innenfeder führt.
Zweckmäßigerweise sind weitere Federeinrichtungen mit jeweils einer Außenfeder und zumindest einer darin angeordneten Innenfeder angeordnet, wobei zumindest eine der weiteren Federeinrichtungen in einer Außenfeder mehrere kurze Innenfedern und/oder eine Innenfeder mit gleicher Länge wie die Außenfeder aufweist. Damit kann die Dämpfungscharakteristik bzw. die Mehrstufigkeit der Federkernlinie flexibel an verschiedenen Anwendungen angepasst und gleichzeitig verbessert werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
Dabei zeigen in schematischer Form

1 eine Innenfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Blickrichtung senkrecht zur Längserstreckung der Innenfeder;
2 die Innenfeder gemäß 1 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Blickrichtung entlang der Längserstreckung der Innenfeder;
3 die Innenfeder gemäß 1 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Blickrichtung entlang der Längserstreckung der Innenfeder;
4 eine Innenfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Blickrichtung senkrecht zur Längserstreckung der Innenfeder;
5 die Innenfeder gemäß 4 mit Blickrichtung entlang der Längserstreckung der Innenfeder;
6a, b eine bekannte Außenfeder (6a) und eine Außenfeder in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (6b);
7 eine Außenfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
8 einen Drahtaufbau eines Drahts einer Innenfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

1 zeigt eine Innenfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Blickrichtung senkrecht zur Längserstreckung der Feder.
In 1 ist ein Teil einer Dämpfungsvorrichtung 1 gezeigt, nämlich eine Innenfeder 2, die an ihren Endwindungen 8 einen angeschliffenen Bereich 3 und einen Abrundungsbereich 4 aufweist. Der Abrundungsbereich 4 ist dabei insbesondere nicht angeschliffen. Die Innenfeder 2 ist entlang ihre Längsachse 5 in radialer Richtung 6 gebogen, d. h. mit Bezug auf 1 haben die Windungen im Wesentlichen auf der radialen Außenseite einen größeren Abstand voneinander als die Windungen auf der Innenseite der Innenfeder 2. Der angeschliffene Bereich 3 ist dabei um den Winkel W verdreht, sodass in radialer Richtung 6 nach außen der Abrundungsbereich 4 der Innenfeder angeordnet bzw. orientiert ist. Der angeschliffene Bereich 3 der Innenfeder 2 in 1 erstreckt sich dabei in Umfangsrichtung über einen Winkelbereich von ca. 270°.
2 zeigt die Innenfeder gemäß 1 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Blickrichtung entlang der Längserstreckung der Innenfeder und 3 zeigt die Innenfeder gemäß 1 in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Blickrichtung entlang der Längserstreckung der Innenfeder.
In den 2 und 3 sind Endwindungsstellungen einer angeschliffenen Innenfeder 2 gezeigt. Hierbei ist in 2 eine Endwindungsstellung einer links gewickelten gebogenen Innenfeder 2 gezeigt, wobei der Verdrehungswinkel W des angeschliffenen Bereichs 30° beträgt, in 3 beträgt dieser 180°.
4 zeigt eine Innenfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Blickrichtung senkrecht zur Längserstreckung der Innenfeder und 5 die Innenfeder gemäß 4 mit Blickrichtung entlang der Längserstreckung der Innenfeder
In 4 bzw. 5 ist eine Innenfeder 2 einer Dämpfungsvorrichtung 1 gezeigt, die an beiden Endwindungen 8, also links und rechts in 4 angefast ist, d. h. eine Fase 9 aufweist, um den Verschleiß zwischen der Innenfeder 2 und einer Außenfeder zu verringern und ein Verkanten der Innenfeder 2 in einer Außenfeder zu verhindern. In 4 bzw. 5 ist dabei eine Fase 9 gezeigt, deren Fasenbreite 7 zwischen 0,2 mm und 0,8 mm beträgt und ein Fasenwinkel WF zwischen 10° und 50° aufweist. Dies wirkt dem Verschleiß zwischen einer Innenfeder und Außenfeder entgegen.
6a zeigt eine bekannte Außenfeder und 6b eine Außenfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 6a ist eine bekannte Außenfeder und in 6b eine Außenfeder gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Hierbei ist in beiden Figuren jeweils eine Draufsicht auf die Außenfeder 17 senkrecht zur Längserstreckung 5 der Außenfeder 17 gezeigt.
In 6a ist ein Drahtquerschnitt eines Drahtes 20 einer bekannten Außenfeder 17, gefertigt aus Multi-Arc-Draht, gezeigt. Hierbei zeigt der spitzer geformte Teil 19 des Drahtquerschnitts, also der Teil der Oberfläche des Drahtes 20, der eine geringere Fläche aufweist, in Richtung der Längsachse 5 der Außenfeder 17, also im Wesentlichen nach innen zu einer in der Außenfeder angeordneten, hier nicht gezeigten Innenfeder und der abgerundete Teil 18 des Drahts 20 radial nach außen. Dies führt zu einem erhöhten Verschleiß zwischen Außenfeder und Innenfeder.
In 6b ist nun ein Drahtquerschnitt einer Außenfeder 17 gezeigt, bei dem der spitzer geformte Teil 19 des Drahtquerschnitts eines Drahtes 20 nach außen und der breitere bzw. abgerundeter Bereich 18 des Drahtes 20 radial nach innen in Richtung der Längsachse der Außenfeder 17, also im Wesentlichen in Richtung zu einer Innenfeder, zeigt. Mit anderen Worten wird der Drahtquerschnitt des Drahtes 20 in der 6b gegenüber der 6a um 180° gedreht, was die Auflagefläche zwischen einer Innenfeder 2 und einer Außenfeder 17 vergrößert und den Verschleiß in die Tiefe der Außenfeder 17 verringert. Ebenso kann der Drahtaufbau auf eine Innenfeder angewendet werden, dann derart, dass die abgerundeten Bereiche 18 dann radial nach außen in Richtung der Innenseite der Außenfeder 17 zeigen.
In 7 ist eine Außenfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
In 7 ist eine gebogene Außenfeder 17 einer Dämpfungsvorrichtung 1 gezeigt. Die Außenfeder 17 ist hierbei entlang ihrer gebogenen Längsachse hier beispielhaft in sieben Bereiche 10, 11, 12, 13, 14, 15 und 16 eingeteilt. Die Bereiche 10, 11, 12, 13, 14, 15 und 16 sind dabei wie folgt bezeichnet: die Bereiche 10 und 16 sind Anfangs-/Endbereich der Feder 17 mit angelegten bzw. anliegenden Windungen der Außenfeder 17. Die sich daran in Längsrichtung der Außenfeder 17 anschließenden Bereiche 11, 15 bezeichnen Bereiche der Außenfeder 17 mit im Wesentlichen mittlerem Windungsabstand der Windungen der Außenfeder 17. Die sich daran entlang der Längsachse anschließenden Bereiche 12, 14 bezeichnen Bereiche der Außenfeder 17 mit Windungen, deren Abstand 70-90 % des Windungsabstands in Bezug auf die vorangegangenen Bereiche 11, 15 beträgt. Der Bereich 13, der zwischen den beiden Bereichen 12, 14 liegt, bezeichnet im Wesentlichen den Mittelteil der Außenfeder 17: Die Windungen in diesem Bereich 13 weisen einen Windungsabstand auf, der ca. 105-120 % bezogen auf den Windungsabstand der Bereiche 11, 15 beträgt. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass sich die Spannungsbelastung für die Bereiche 12, 14 reduziert; mit anderen Worten wird die Robustheit gegenüber Verschleiß erhöht. Dabei kann sich zwar die Spannungsbelastung für den mittleren Bereich 13 erhöhen, dieser Bereich ist jedoch unempfindlich gegenüber Verschleiß aufgrund des größeren Windungsabstands. Die Bereiche 10-16 können hinsichtlich ihrer Erstreckung entlang der Längsachse der Außenfeder 17 unterschiedlich ausgebildet sein oder auch teilweise die gleiche Erstreckung aufweisen. Die Bereiche können symmetrisch abwechselnd oder spiegelsymmetrisch zum mittleren Bereich 13 hinsichtlich ihrer jeweiligen Erstreckung entlang der Längsachse ausgebildet sein.
8 zeigt einen Drahtaufbau eines Drahts einer Innenfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 8 ist ein Schichtaufbau eines Drahts 20 einer Außenfeder 17 gezeigt. Im radial innersten Bereich ist ein Kern 21 bspw. aus OT 101 angeordnet. Der Radius des Kerns 21 beträgt bspw. 0,1 mm. Auf dessen radialer Außenseite ist eine Diffusionsschicht 22 angeordnet auf der wiederum eine Verbindungsschicht 23 angeordnet ist. Die Diffusionsschicht 22 ist ca. 12,5 mm dick, die Verbindungsschicht 23 max. 5 µm dick. Die Verbindungsschicht 23 kann bspw. aus Eisenmaterialien oder Nitriden von Legierungselementen bestehen. In der Diffusionsschicht 22 ist Stickstoff eindiffundiert zum Härten dieser Schicht, bspw. bestehend aus Stahl.
Der Draht 20 einer Feder 2, 17 weist eine Nitrierhärtetiefe von über 0,12 mm auf und eine Verbindungsschichtdicke von über 2 µm. Als Nitrierhärtetiefe ist hier der senkrechte Abstand von der Oberfläche des Drahtes 20 bis zu der Schicht bzw. Tiefe, die eine Härte von 50 HV 0,5 über der Härte des Kerns 21 aufweist. „HV“ bezeichnet die Härteprüfung nach Vickers. Vorteilhaft ist hier insbesondere eine Verbindungsschichtdicke zwischen 2 µm und 5 µm, insbesondere 3 µm und 4 µm, vorzugsweise 3,25 µm und 3,75 µm, vorzugsweise 3,5 µm und/oder eine Nitrierhärtetiefe von 0,12 mm bis 0,16 mm, vorzugsweise zwischen 0,13 mm und 0,15 mm, insbesondere zwischen 0,14 mm und 0,145 mm, insbesondere 0,1425 mm. Während Ersteres einen vorteilhaften Kompromiss zwischen Härte und Sprödheit ermöglicht, ist eine hinreichende Schwingungsfestigkeit durch die genannte Nitrierhärtetiefe gegeben. Eine Erhöhung der Nitrierhärtetiefe und der Randschichthärte - diese wird in 0,05 mm Abstand von der Oberfläche des Drahts in Richtung auf den Kern 21 gemessen - ermöglicht somit eine dickere Verschleiß-Schutzschicht, was eine Verringerung des Verschleißes von Außen- und Innenfeder ermöglicht. Hierbei ist sowohl die angegebene Nitrierhärtetiefe und der Verbindungsschichtdicke nur für Außenfedern, nur für Innenfedern als auch für die Kombination aus Außen- und Innenfedern vorteilhaft hinsichtlich einer erhöhten Lebensdauer und einem Minimieren von Verschleiß.
Es sei angemerkt, dass sich die Prinzipien der unterschiedlichen Ausführungsformen, einmal der 1-3, der 4 und 5, der 6b, der 7 als auch der Ausführungsform der 8 beliebig miteinander kombinieren lassen. So ist es beispielsweise möglich, die Innenfeder mit einem Verdrehungswinkel gemäß der 1-3 vorzusehen, den Endbereich der Innenfeder jeweils mit einer Fase zu versehen, eine erhöhte Nitrierhärtetiefe und Randschichthärte sowohl für die Außenfeder als auch für die Innenfeder vorzusehen sowie ein Multi-arc-Draht gemäß 6b für die Außenfeder zu verwenden. Ebenso ist es möglich eine Fase an der Innenfeder anzubringen und gemäß 7 eine Verringerung der Bindungsabstände der Außenfeder im Verschleißbereich vorzusehen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
Bezugszeichenliste

1: Dämpfungsvorrichtung
2: Innenfeder
3: Anschliffbereich
4: Abrundungsbereich
5: Längsachse Feder
6: radiale Richtung
7: Fasenbreite
8: Endwindung
9: Fase
10: Wicklungsbereich
11: Wicklungsbereich
12: Wicklungsbereich
13: Wicklungsbereich
14: Wicklungsbereich
15: Wicklungsbereich
16: Wicklungsbereich
17: Außenfeder
18: abgerundeter Teil Draht
19: spitzer Teil Draht
20: Draht
21: Kern Draht
22: Diffusionsschicht
23: Verbindungsschicht
W: Winkel
WF: Fasenwinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102014209494 A1 [0007]
DE 19909044 A1 [0008]
DE 102006017227 A1 [0008]

Claims

Dämpfungsvorrichtung (1) zur Dämpfung von Schwingungen und dergleichen, mit einer Federeinrichtung zur Bereitstellung einer mehrstufigen Dämpfungscharakteristik, umfassend eine entlang ihrer Längsachse (5) vorgebogene Außenfeder und zumindest eine in der jeweiligen Außenfeder angeordnete Innenfeder (2), wobei die Innenfeder (2) kürzer ist als die Außenfeder in ihrem jeweils entlasteten, ungebogenen Zustand, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine von zwei Endwindungen (8) der Innenfeder (2) einen Anschliffbereich (3) und einen Abrundungsbereich (4) aufweist und der Anschliffbereich (3) in Wicklungsrichtung um einen Verdrehungswinkel (W) verdreht ist, derart dass der Abrundungsbereich (4) im Wesentlichen in radialer Richtung (6) der Biegung der beiden Federn (2) nach außen auf die radiale Innenseite der Außenfeder zeigt.
Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehungswinkel (W) mindestens 30 Grad und maximal 180 Grad beträgt, vorzugsweise zwischen 60 Grad und 150 Grad, insbesondere zwischen 75 Grad und 135 Grad, besonders bevorzugt zwischen 90 Grad und 120 Grad.
Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Endwindungen (8) der Innenfeder (2) um einen Verdrehungswinkel (W) verdreht sind.
Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Endwindungen (8) im Wesentlichen um denselben Absolutbetrag des Verdrehungswinkels (8) verdreht sind, insbesondere in die gleiche Richtung.
Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Endwindungen (8), vorzugsweise beide Endwindungen (8), einer Innenfeder (2) angefast sind.
Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fasenwinkel (WF) der Fase (9), gemessen senkrecht zur Ebene der Längserstreckung der Innenfeder (2) zwischen 5 Grad und 75 Grad, vorzugsweise zwischen 10 Grad und 50 Grad, insbesondere zwischen 20 Grad und 40 Grad, vorzugsweise zwischen 25 Grad und 35 Grad, vorzugsweise 30 Grad, beträgt.
Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Fase (9) gemessen senkrecht zur Längsstreckung der Innenfeder (2) maximal 5 mm, vorzugsweise zwischen 0,01 mm und 2,5 mm, insbesondere zwischen 0,1 mm und 1 mm, insbesondere zwischen 0,2 mm und 0,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,4 mm und 0,6 mm, insbesondere 0,5 mm beträgt.
Dämpfungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Federeinrichtungen mit jeweils einer Außenfeder und zumindest einer darin angeordneten Innenfeder (2) angeordnet sind, wobei zumindest eine der weiteren Federeinrichtungen in einer Außenfeder mehrere kurze Innenfedern (2) und/oder eine Innenfeder mit gleicher Länge wie eine Außenfeder aufweist.
Verfahren zur Dämpfung von Schwingungen mit einer Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen und dergleichen mit einer Federeinrichtung zur Bereitstellung einer mehrstufigen Dämpfungscharakteristik, umfassend eine entlang ihrer Längsachse (5) vorgebogene Außenfeder und zumindest eine in der jeweiligen Außenfeder angeordnete Innenfeder (2), wobei die Innenfeder (2) kürzer ist als die Außenfeder in ihrem jeweils entlasteten, ungebogenen Zustand, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine von zwei Endwindungen (8) der Innenfeder (2) mit einem Anschliffbereich (3) und einem Abrundungsbereich (4) versehen wird und der Anschliffbereich (3) in Wicklungsrichtung um einen Verdrehungswinkel (W) verdreht wird, derart dass der Abrundungsbereich (4) im Wesentlichen in radialer Richtung (6) der Biegung der beiden Federn (2) nach außen auf die radiale Innenseite der Außenfeder zeigt.
Torsionsschwingungsdämpfer mit mehrstufiger Dämpfungscharakteristik, umfassend eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-8.