DE3431809A1

DE3431809A1 - Torsionsschwingungsdaempfer mit amplitudenabhaengigem reibmoment

Info

Publication number: DE3431809A1
Application number: DE19843431809
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 8721 Geldersheim Tebbe
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1984-08-30
Filing date: 1984-08-30
Publication date: 1986-03-13
Anticipated expiration: 2004-08-31
Also published as: DE3431809C2; FR2569803B1; FR2569803A1; GB2163831B; US4687087A; JPS6162624A; JPH0792108B2; GB2163831A; GB8518975D0; BR8504182A

Description

FICHTEL S SACHS AG, Schweinfurt Register Nr. 12 407 ANR 1 001 485 Patent- und Gebrauchsmusterh Nf sanmel dung Tors Ionsschwlngungsdämpfer mit amplitudenabhängigem Reibmoment

Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zum Dämpfen von Torsionsschwingungen im Antriebsstrang von Brennkraftmaschinen, vorzugsweise zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle, bestehend u. a. aus einem Eingangsteil, einem Ausgangsteil, einer dazwischen angeordneten Torsionsfedereinrichtung sowie wenigstens einer Reibeinrichtung.

Tors 1onsschwingungsdämpfer der obengenannten Bauart sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. So Ist es beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 72 28 728 bekannt, mittels einer Lastreibscheibe eine Reibeinrichtung zu steuern, die erst nach dem Zurücklegen eines bestimmten Verdrehwinkels wirksam wird. Damit wird erreicht, daß im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine keine oder nur eine sehr geringe Reibung erzeugt wird und außerhalb des Leer 1 aufbereiches eine entsprechend größere Reibung erzielt werden kann. Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift 24 18 062 ein Torsionsschwingungsdämpfer bekannt, bei welchem ebenfalls über eine Lastreibscheibe eine Reibeinrichtung gesteuert wird, die beispielsweise im gesamten Zugbereich einen konstanten Wert aufweist und Im gesamten Schubbereich einen zwar ebenfalls konstanten, aber unterschiedlichen Wert aufweist.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Torslonsschwingungsdampfer zum Einbau in den Antriebsstrang von Brennkraftmaschinen zu erstellen, der in weit größerem Umfang als gemäß dem Stand der Technik eine Anpassung an die Gegebenheiten ermöglicht. Es ist hierbei insbesondere an diejenigen Betriebszustände gedacht, bei welchen durch die Brennkraftmaschine angeregte Eigenfrequenzen entstehen, wodurch die Amplituden der Relativbewegungen innerhalb der Torsionsschwlngungsdampfer groß ausfal 1 en.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch die Anordnung von zwei hintereinander geschalteten Torsionsfedereinrichtungen sowie durch die Anordnung einer Reibeinrichtung parallel zu einer der beiden Torsionsfedereinrichtungen ist es möglich, an jeder Stelle des Drehmomentdiagrammes des Torsionsschwingungsdampfers beim Fahren in jedem Lastbereich bei geringen Amplituden, d. h., bei geringer Beaufschlagung durch Torsionsschwingungen, keine oder nur eine sehr niedrige Reibungsdämpfung wirken zu lassen und bei großen Amplituden, d. h., im Eigenfrequenzbereich, große Reibwirkung zu erzielen. Mit einer solchen Ausgestaltung eines Torslonsschwingungsdampfers Ist es somit möglich, lediglich in Abhängigkeit von den Amplituden, ausgehend von einem x-belfeblgen Belastungszustand, den Einsatz einer Reibeinrichtung zu steuern. Somit wird nur bei Eigenfrequenzanregungen und somit bei großen Amplituden auch eine große Reibung zum Einsatz gebracht, während bei kleinen Amplituden diese Reibung nicht auftritt. Damit ist beispielsweise sichergestellt, daß die Reibeinrichtung nur im Falle der Eigenfrequenz zum Einsatz kommt, somit eine größere Lebensdauer aufweist und auch nur in diesem speziellen Betriebszustand eine entsprechende Wärmeentwicklung zeigt. Somit ist sichergestellt, daß im normalen Betriebszustand, wenn nicht gerade eine Eigenfrequenz überfahren wird, keine oder nur eine sehr niedrige Reibung zur Wirkung kommt, was einerseits die Reibeinrichtung schont und andererseits auch besonders sinnvoll Ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung Ist es vorteilhaft, daß eine zweite Reibeinrichtung mit einer niedrigeren Reibkraft vorgesehen ist, welche direkt zwischen dem EingangsteM und dem Ausgangsteil des Torslonsschwingungsdämpfers angeordnet ist. Diese zweite Reibeinrichtung mit einer niedrigeren Reibkraft kommt In allen Betriebszuständen zum Einsatz, bei denen die Amplituden im Torsionsschwingungsdämpfer zwischen Eingangs- und Ausgangsteil einen bestimmten vorgegebenen Wert unterschreiten. Sie ist also nur im Normal betrIebszustand wirksam.

Erfindungsgemäß ist ein Zwischenteil vorgesehen, welches einerseits als ein Teil der Reibeinrichtung ausgebildet Ist und welches andererseits mit den FedereInr!chtungen verbunden ist. Dieses Zwischenteil wird einerseits über die Reibeinrichtung, vorzugsweise von der Mitnehmerscheibe her, beaufschlagt und belastet somit bei Drehmomenten unterhalb der Reibkraft der Reibeinrichtung lediglich ein Federnsystem. Damit Ist sichergestellt, daß die Reibeinrichtung erst dann zum Einsatz kommt, wenn die Vorspannkraft des belasteten Federnsystems über die Reibkraft hinausreicht. So Ist bei Drehmomentschwankungen, die über die Reibkraft dieser Reibeinrichtung nicht hinausgehen, lediglich die Reibeinrichtung mit der geringeren Reibkraft wirksam.

Die Zwischenscheibe wird vorzugsweise konzentrisch zur Nabenscheibe und zur Mitnehmerscheibe angeordnet und sie weist mehrere Fenster für wenigstens zwei Arten von Torsionsfedern auf, welche zum Teil in korrespondierenden Fenstern der Mitnehmerscheibe bzw. des Deckbleches oder in korrespondierenden Fenstern der Nabenscheibe gelagert sind. Somit ist die Zwischenscheibe über ein Federnsystem mit der Mitnehmerscheibe und über ein anderes Federnsystem mit der Nabe verbunden. Dabei können beide Federnsysteme gleiche oder ungleiche FedersteifIgkeI ten aufweisen. Es Ist auch möglich, beide Federnsysteme durch Anordnung von unterschiedlichen Fenstergrößen mit jeweils einer geknickten Federkennlinie zu versehen. Zur besseren Kraftverteilung Ist es

vorteilhaft, die Zwfschenscheibe aus zwei deckungsgleichen Einzeltellen symmetrisch zur Nabenscheibe anzuordnen.

Eine andere Konstruktion des Torsionsschwingungsdämpfers sieht vor, daß In korrespondierenden Fenstern von Nabenscheibe und Deckblech bzw. Mitnehmerscheibe jeweils zwei gleiche oder verschiedene Torsionsfedersätze in Reihe zueinander angeordnet sind und die Zwischenscheibe mit entsprechenden Stegen jeweils zwischen die einander zugekehrten Endbereiche der verschiedenen Federsätze eingreift. Mit dieser Konstruktion kann nicht nur der Einsatz der höheren Reibung abhängig gemacht werden von der Größe des Ausschlages innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers, sondern es wird zusätzlich noch eine unterschiedliche Federsteifigkeit Im Zugbereich und im Schubbereich innerhalb des Wirkungsbereiches der niedrigen Reibkraft erzielt. Diese Unterschiede In der FedersteIf Igkeit resultieren aus der Tatsache, daß bei Beaufschlagung der Zwischenscheibe über die Retbelnrlchtung mit dem hohen Reibwert und bei Anordnung von zwei Federsätzen mit verschiedener Federsteifigkeit im einen Belastungsbereich Cz. B. im Zugbereich) zuerst eine Feder mit höherer Steifigkeit beaufschlagt wird, während Im anderen Belastungsbereich zuerst das andere Federnsystem mit einer flacheren Federkennlinie beaufschlagt wird. Zahlreiche Möglichkeiten zur Abstimmung entsprechend dem jeweiligen Einbaufall sind damit gegeben.

Die Zwischenscheibe kann bei dieser Konstruktion entweder mit entsprechend ausgebildeten Stegen zwischen die beiden Federnsysteme eingreifen, es ist jedoch auch möglich, bei doppelter Anordnung der Zwischenscheiben zu beiden Selten der Nabenscheibe diese über Stege In Form von Führungsblechen miteinander zu verbinden, wobei diese Führungsbleche gleichzeitig als Verbindungselemente für die beiden Zwischenscheiben untereinander dienen.

Die beiden unterschiedlichen Reibeinrichtungen sind in vorteilhafter Weise im radial inneren Bereich der konzentrisch ange-

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ordneten einzelnen Blechscheiben des Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet. Dabei kann auf der einen Seite die Reibeinrichtung mit dem niedrigen Reibwert und auf der anderen Seite die Reibeinrichtung mit dem hohen Reibwert vorgesehen werden.

Die Erfindung wird anschließend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Im einzelnen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer möglichen Ausführungsform eines Tors Ionsschwingungsdämpfers;

Figuren 2 und 3 Drehmomentkurven In Abhängigkeit vom Winkelausschlag mit den einzelnen Federkennlinien und Einsatzbereichen der Reibeinrichtung;

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers;

Figuren 5 und 6 Drehmomentkurven mit Einsatz der Reibeinrichtungen gemäß Fig. 4;

FIg. 7 den Längsschnitt VIII-VIII durch eine ausgeführte Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer gemäß FIg. 1;

Fig. 8 die Teilansicht einer Kupplungsscheibe gemäß FIg. 7;

Fig. 9 eine Teilansicht einer Kupplungsscheibe mit dem Aufbau der Prinzipdarstellung gemäß Fig. *f;

Figuren 10 und 11 Teilschnitte der Bereiche der Zwischenscheibe gemäß den Figuren *f und 9.

Fig. 1 ist die Prinzipdarstellung eines Schwingungsdämpfers, wie er beispielsweise gemäß den Figuren 7 und 8 ausgeführt sein kann. Er besteht prinzipiell aus einer Nabe 1 und einer Mitnehmerscheibe 2, wobei beide Teile gegeneinander verdreht werden können. Durch das gegenseitige Verdrehen werden Torsionsfedern beaufschlagt. Dabei ist ein Satz Torsionsfedern 5, der aus einer Feder oder auch aus mehreren Federn bestehen kann, in Fenstern 11 der Nabe 1 angeordnet. Korrespondierend zu diesen Fenstern sind Fenster 12 einer Zwischenscheibe 3 angeordnet. Diese ZwI-schenschelbe 3 weist weiterhin Fenster 10 auf, !n welchen ein Satz Torsionsfedern 6 angeordnet ist. Auch dieser Satz Torsions-

federn 6 könnte Im Extremfall aus einer einzelnen Feder bestehen. Die Torsionsfedern 6 sind gleichzeitig In Fenstern 9 der Mitnehmerscheibe 2 angeordnet. Weiterhin steht die Zwischenscheibe über eine Reibeinrichtung R„ mit der Mitnehmerscheibe 2 In Verbindung. Vom Prinzip her könnte diese Reibeinrichtung R„ anstatt mit der Mitnehmerscheibe 2 alternativ mit der Nabe 1 verbunden sein. Es ist weiterhin eine Reibeinrichtung R₁ vorgesehen, welche direkt zwischen der Mitnehmerscheibe 2 und der Nabe 1 angeordnet und wirksam Ist. Die Reibeinrichtung R₁ wird ein deutlich niedrigeres Reibmoment aufweisen als die ReIbeinrlchtung R„.

Anhand der Drehmomentkennlinien gemäß den Figuren 2 und 3 wird die prinzipielle Funktionsweise eines Torsionsschwingungsdämpfers gemäß FIg. 1 näher erläutert. Ausgehend von der Ruhelage gemäß Flg. 1 erfolge nun eine Belastung In Zugrichtung gemäß dem entsprechenden Pfeil von FIg. 1. Es entsteht gemäß Fig. 2 auf der Momentenachse ein Sprung nach oben von der Größe MR. entsprechend dem Reibmoment der Reibeinrichtung R.. Setzt sich nunmehr die Mitnehmerscheibe 2 gegenüber der Nabe in Bewegung, so wird die Torsionsfeder 5 über die Reibeinrichtung R- mit Drehmoment beaufschlagt. Hierbei entsteht die gestrichelte Kennlinie C₁-. Auf dieser Federkennlinie wird In Zugrichtung solange ein Drehmoment aufgebaut, bis die Kraft der vorgespannten Feder 5 eine Größe erreicht hat entsprechend der Reibkraft MR„ der Reibeinrichtung R„. In diesem Punkt entsteht ein Knick in der Federkennlinie, da von diesem Drehmoment an nicht nur die Torsionsfeder 5, sondern auch zusätzlich die Torsionsfeder 6 beaufschlagt wird. Es stellt sich nun eine Relativbewegung zwischen der Zwischenscheibe 3 und der Mitnehmerscheibe 2 ein. Die Drehmomentkurve verläuft nunmehr nach einer flacheren Federkennlinie C_c ,-, da ja nun beide Torsionsfedern 5 und 6 hintereinander geschaltet sind. Bei Bewegungsumkehr vom Zug- in den Schubbereich erfolgt zuerst ein Abfall auf der Federkennlinie entsprechend der Größe 2 MR₁, da nunmehr eine Umkehrbewegung bezüglich der Reibeinrichtung R₁ stattfindet.

Danach fällt die Federkennlinie entsprechend der Kennlinie C-der Torsionsfeder 5 ab, da zuerst diese Feder 5 entlastet wird. Dieser Abfall setzt sich auf der Momentenachse solange fort, bis das Moment 2 MR„ aufgebraucht Ist. Nunmehr erfolgt wiederum die Belastung beider Federn 5 und 6 in Schubrichtung, wodurch die Federkennlinie C_ _A eingehalten wird. Die Umkehrbewegung

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vom Schubbetrieb in den Zugbetrieb erfolgt völlig symmetrisch. Bei einer derartigen Belastung eines Tors Ionsschwlngungsdämpfers von einem Maximalanschlag zum anderen Maximalanschlag steht die gesamte Reibkraft zur Verfugung und diese besteht in den Endbereichen des Diagramms aus dem Reibmoment 2 MR., im mittleren Bereich aus der Summe von 2 MR. und 2 MR_ und in den Übergangsbereichen entsprechend der Kennlinie C_ aus 2 MR₁ und Teilen von 2 MR„ . Bei geringeren Momentenschwankungen Im Antriebsstrang, in welchem der Torsionsschwlngungsdämpfer eingebaut Ist, ergeben sich folgende Verhältnisse: Sofern die Momentenschwankung kleiner ist als das Reibmoment MR der Reibeinrichtung R„, ergibt sich eine Hysterese entsprechend Fig. 2, strichpunktierte Linie. Innerhalb dieser Linie verläuft die Momentenschwankung auf einer Federkennlinie C₁., da in diesem Momentenbereich lediglich die Torsionsfeder 5 beaufschlagt, d. h. gespannt und entspannt wird, und da lediglich die Reibeinrichtung R₁ wirksam ist, während die Reibeinrichtung R„ nicht wirksam wird (da das an der Torsionsfeder 5 aufgebaute Moment kleiner oder allenfalls gleich groß wird wie MR₉). Dabei spielt es keine Rolle, In welchem Bereich dieser strichpunktierte Ablauf der Torsionsfederung und der Torsionsdämpfung innerhalb der Gesamtkennl I η Ie angeordnet Ist. Dies kann beispielsweise um den Mittelbereich zwischen Schub und Zug erfolgen und es kann auch in den äußeren Bereichen erfolgen, je nachdem, wie groß die Grundbelastung ist und die davon abweichenden Momentenschwankungen. Flg. 3 zeigt ohne nähere Einzelheiten in einer strichpunktierten Linie den Bewegungsablauf für den Fall, daß, ausgehend von der NuI lage, in Richtung Schub und in Richtung Zug gleich große Momentenschwankungen auftreten, die größer sind als MR₁, jedoch kleiner als die maximal mögliche

ar

Auslenkung. Auch hierbei verläuft ein Teil der Momentenkennlinie auf der Federkennlinie C₁., während ein anderer Teil auf der Kennlinie C_{c c} verläuft. Jeweils beim Überschreiten des Momentes MR„ kommt die Reibeinrichtung R_ zum Einsatz und es entsteht der Knick zwischen der Kennlinie C und der Kennlinie

Cj. r · Dabei steigt das zu überwindende Reibmoment auf einen 5, ο

Viert MR„, der sich zusammensetzt aus 2MR, und

1 ^{+ C}6^/C5

Es Ist natürlich ohne weiteres möglich, das Reibmoment MR₁ der Reibeinrichtung R. praktisch auf Null herabzusetzen, wodurch dann beispielsweise in FIg. 2 eine Bewegung unterhalb der Momentenschwankung MR_ lediglich auf einer schrägen Linie mit der Kennlinie C_ und ohne Reibung stattfinden würde.

Anhand der Figuren 7 und 8 sei ein mögliches Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 7 zeigt den Schnitt VIII-VIII durch eine Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer. Die Nabe 1 weist in üblicher Weise eine Nabenscheibe 19 auf. Zu beiden Seiten der Nabenscheibe 19 sind bezüglich der Federnaufnahme deckungsgleiche Zwischenscheiben 3 angeordnet, die untereinander über Niete 21 fest verbunden und auf Abstand gehalten sind. Nach außen hin folgt auf der einen Seite ein Deckblech 20 und auf der anderen Seite eine Mitnehmerscheibe 2, wobei diese beiden ebenfalls über Niete 22 fest miteinander verbunden sind. Die Mitnehmerscheibe 2 trägt nach außen hin über Federsegmente 18 zwei Reibbeläge 17. Zwischen der Mitnehmerscheibe 2 und der Nabe 1 ist eine Reibeinrichtung R- vorgesehen. Diese weist ein geringes Reibmoment auf. Auf der gegenüberliegenden Seite der Nabenscheibe 19 ist die Reibeinrichtung R„ angeordnet, welche ein höheres Reibmoment aufweist. Sie ist zwischen dem Deckblech 20 und der Zwischenscheibe 3 wirksam. Beide Reibeinrichtungen R₁ und R„ können einen herkömmlichen Aufbau aufweisen und aus Reibringen 26 sowie einer Tellerfeder 2k bestehen. Mit-

nehmerschelbe 2 und Deckblech 20 sind auf der Seite der Reibelnrlchtung R. auf der Nabe 1 geführt und dJe beiden ZwI-schenscheIben 3 sind über die auf der rechten Seite angeordnete Zwischenscheibe 3 ebenfalls auf der Nabe 1 gelagert. Zwischen diesen Bauteilen sind in Umfangsrichtung in entsprechenden Fenstern verschiedene Tors Ionsfedern angeordnet. Wie auch aus FIg. 8 ersichtlich, sind beispielsweise drei Sätze Torsionsfedern und drei Sätze Torsionsfedern 6 vorgesehen. Dte Torsionsfedern sind In korrespondierenden Fenstern 11 und 12 von Nabenscheibe 19 und Zwischenscheibe 3 angeordnet und die Torsionsfedern 6 sind In korrespondierenden Fenstern 9 und 10 von Mitnehmerscheibe 2 und Zwischenscheibe 3 angeordnet. Im Bereich der Torsionsfedern 5 sind in UmfangsrIchtung besonders groß bemessene Fenster 23 sowohl Im Deckblech 20 als auch in der Mitnehmerscheibe 2 angeordnet. Sie greifen in die Drehmomentübertragung nicht ein. Desgleichen sind im Bereich der Torsionsfedern 6 ähnliche Fenster 27 In der Nabenscheibe 19 angeordnet. Aus den beiden Figuren 7 und 8 sind Im übrigen konstruktive Merkmale üblicher Art zu erkennen. So wird beispielsweise die Reibkraft der Reibeinrichtung R„ über eine Tellerfeder 2k erzeugt, welche sich e'inerselts über die beiden Reibringe 26 und das Deckblech 20 an der Zwischenscheibe 3 abstützt und andererseits wiederum an der Zwischenscheibe .3 über einzelne am Umfang hochgebogene Haltenasen 25.

Fig. k zeigt eine weitere Möglichkeit eines prinzipiellen Aufbaues eines Torsionsschwingungsdämpfers gemäß der Erfindung. Hler sind ebenfalls die Mitnehmerscheibe 2 und die Nabe 1 zu erkennen, welche gegenseitig auf Zug oder auf Schub belastet werden können unter Zwischenschaltung von wenigstens zwei Sätzen Torsionsfedern 7 und 8. Dabei können beide Federsätze gleiche oder unterschiedliche FederkennlInien aufweisen. In der Mitnehmerscheibe 2 sind Fenster 13 angeordnet, die mit deckungsgleichen Fenstern Ik In der Nabenscheibe korrespondieren. In diesen Fenstern, die in Umfangsrichtung groß ausgeführt sind, sind jeweils hintereinander Torsionsfedern 7 und 8 derart ange-

ordnet, daß sie mit Jeweils einem Endbereich aufeinander zuweisen und praktisch dort gegenseitig zur Anlage kommen. In diesen Berührungsbereich der beiden Torsionsfedern 7 und 8 hinein reicht ein Steg 15 einer Zwischenscheibe h, welche über eine Reibeinrichtung R„ beispielsweise mit der Mitnehmerscheibe 2 verbunden ist. Es ist eine weitere Reibeinrichtung R. mit niedrigem Reibmoment vorgesehen, welche direkt zwischen der Nabe bzw. der Nabenscheibe und der Mitnehmerscheibe wirksam ist.

FIg. 5 zeigt einen prinzipiellen Drehmomentenverlauf bei Beaufschlagung eines Torsionsschwlngungsdämpfers gemäß Fig. k mit einem Drehmoment, wobei die Reibeinrichtung R₁ entweder ganz entfällt oder nur ein verschwindend kleines Reibmoment erzeugt. Dabei wird in FIg. 5 davon ausgegangen, daß die Federsätze 7 und 8 ohne Vorspannung In ihren entsprechenden Fenstern 13 und angeordnet sind und daß die Torsionsfedern 7 eine steilere Kennlinie aufweisen als die Torsionsfedern 8. Bei einer Drehmomentbeaufschlagung, von dem unbelasteten Zustand gemäß FIg. 4 ausgehend, ergibt sich nun folgender Drehmomentverlauf: Im Bereich des Momentennullpunktes Ist ein deutlicher Unterschied zu FIg. 2 zu erkennen. Dies ist aus dem Umstand herzuleiten, daß bei der vorliegenden Konstruktion gemäß FIg. 4 Immer eines der beiden Federnsysteme 7 oder 8 in einem vorgespannten Zustand verbleibt, der dem Moment MR„ der Reibeinrichtung R„ entspricht. Das Drehmoment beginnt nun also mit einem senkrechten Anstieg entsprechend der Größe MR₀ und einem Winkelausschlag ohne Drehmomentvergrößerung bis zu einem Punkt entsprechend der Kennlinie C₇ der Torsionsfeder 7 bei Beaufschlagung von Zug entsprechend dem Pfeil von Fig. 4. Nach dem Vorspannvorgang der Torsionsfeder 7 durch das Reibmoment MR₀ der Reibeinrichtung R₀ erfolgt ein Anstieg mit einer Federkennlinie C, η, die flacher ist, da nunmehr beide Federn 7 und /,0

8 In die Drehmomentübertragung eingeschaltet sind. Bei der Rückwärtsbewegung, d. h., einsetzende Bewegung In Schubrichtung, erfolgt zuerst ein Abfall auf einer Kennlinie C₇ „_ entsprechend der Momentenhöhe 2 MR₀. Diese Kennlinie C_{7 Ov} er-

gibt sich aus der Tatsache, daß sich bei Rückwärtsbewegung zuerst die Torsionsfeder 7 entspannt und dann nach einem Momentensprung von 2 MR₉ wieder beide Federnsysteme 7 und 8 In den Ablauf eingeschaltet sind. Auf der Schubseite der Drehmomentkennlinie ergibt sich gegenüber der Zugseite insofern ein Unterschied, als hier die Rückwärtsbewegung auf einer anderen Kennlinie stattfindet, die mit C_{7 oc} gekennzeichnet Ist. Diese

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Kennlinie verläuft flacher als die entsprechende Kennlinie C₇ ο-, auf der Zugseite, da beim Übergang auf der Schubseite In Rückwärtsrichtung zuerst die Torsionsfeder 8 zur Entspannung kommt und danach beide Federnsysteme wieder auf der gemeinsamen Kennlinie C_{7 o} wirksam sind. Somit Ist bei dieser Art der An-

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Ordnung der Zwischenscheibe 4 zwischen die beiden freien Enden der Torsionsfedern 7 und 8 eine weitere Abstimmungsmöglichkeit dadurch gegeben, daß in den Umkehrbereichen der Drehmomentkennlinie unterschiedlich steile Federkennlinien erzeugt werden können.

Falls Im vorliegenden Fall eine Reibeinrichtung R₁ vorgesehen sein sollte, so wird sich diese gegenüber der Kennlinie lediglich als zusätzliche, parallel verschobene Linie auswirken. Es würde sich eine prinzipielle Darstellung ergeben, wie sie In FIg. 6 wiedergegeben ist.

Fig. 6 zeigt nochmals schematisch die Drehmomentkennlinie für den Fall, daß die Torsionsfedern 7 und 8 mit Vorspannung In die entsprechenden Fenster eingesetzt sind. Gleichzeitig ist In dieser Kennlinie dargestellt, wie sich das Moment MR- der Reibelnrlchtung R. mit der übrigen Kennlinie überlagert. Durch die Vorspannung der Torsionsfedern in ihren Fenstern ergibt sich um die NuI lage herum eine Veränderung gegenüber Fig. 5. Es sei dabei davon ausgegangen, daß die Vorspannung V größer ausgeführt Ist als das Reibmoment MR₉. Bei Drehmomentbeaufschlagung, ausgehend von der Ruhelage, wird zuerst auf der Momentenachse ein Moment entsprechend der Vorspannung V aufgebracht und sodann verläuft die Federkennlinie Im üblichen Rahmen. Zuerst wird die beaufschlagte Feder um die Höhe des Reibmomentes MR₉ vorge-

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spannt und danach auf der gemeinsamen Kennlinie, die entsprechend flacher ausgebildet Ist, weiterbewegt. Die Rückwärtsbewegung Im Zugbereich erfolgt ebenfalls auf der Kennlinie C_? der Torsionsfeder 7 um die Höhe von 2 MR . Danach erfolgt weitere Rückkehr bis zur Neutralstel1ung auf der gemeinsamen Kennlinie C, _o. Beim Übergang in den Schubbereich muß ebenfalls

/,ö

zuerst die Vorspannung V überwunden werden, bis auf der Kennlinie C„ der Torsionsfedern 8 abgebogen wird. Auch hler erfolgt einseitige Beaufschlagung der Torsionsfedern 8 bis zu einer Höhe entsprechend MR„. Danach sind wieder beide Federnsysteme Im Einsatz. Wie bereits bei Fig. 5 beschrieben, Ist der Federsatz 8 mit einer flacheren Federkennlinie ausgerüstet als der Federsatz 7. Dies bringt mit sich, daß im Umkehrbereich im Schubbetrieb eine flachere Federkennlinie ausgenützt werden kann als im Umkehrbetrieb des Zugbereichs. Beim Vorhandensein einer Reibeinrichtung R₁ mit kleinerem Reibwert MR₁ ergibt sich eine parallele Überlagerung entsprechend der gestrichelten Kennlinie. Bei Momentenschwankungen an einer x-beliebigen Stelle der Drehmomentkurve innerhalb des Bereiches MR- ergibt sich somit eine Hysterese entsprechend den eingezeichneten strichpunktierten Linien. Beim Überschreiten dieses Momentes MR₉ entsteht ähnlich wie bei der Beschreibung von FIg. 2 ein vergrößertes Feld, innerhalb dessen das Anwachsen des Gesamtreibmomentes auf den max. Wert 2 MR₁ plus 2 MR₂ möglich ist.

Eine mögliche Ausführungsform eines Torslonsschwlngungsdämpfers gemäß den Figuren h bis 6 Ist aus den Figuren 7, 9, 10 und 11 ersichtlich. Die Fig. 7 kann hierbei prinzipiell ebenfalls herangezogen werden. Unterschiede in der Ausführung gegenüber Fig. 8 sind in Fig. 9 ersichtlich. Sowohl In der Nabenscheibe als auch in der Mitnehmerscheibe 2 bzw. dem Deckblech 20 sind nur noch eine Art von korrespondierenden Fenstern 13 und Ik vorgesehen. In diese Fenster sind die Torsionsfedern 7 und 8 entsprechend FIg. 9 eingesetzt, so daß sie unter Zwischenschaltung eines Steges 15 der Zwischenscheibe 4 aufeinander zugerichtet sind. Eine mögliche Ausführungsform dieser Zwischenscheibe *t Ist

aus Flg. 10 ersichtlich. Hierbei ist eine einzige Zwischenscheibe k vorgesehen, weiche über Stege 15'' zwischen die Torsionsfedern 7 und 8 eingreifen. Eine andere Ausführungsvariante Ist aus FIg. 11 ersichtlich, bei welcher von zwei beidseitig der Nabenscheibe 19 angeordneten Zwischenscheiben 4 ausgegangen wird, welche im Bereich der Fenster für die Torsionsfedern 7 und 8 mit einem Steg 15' in Form eines Führungsbleches verbunden sind. Diese am Umfang verteilten Führungsbleche übernehmen dabei sowohl die Aufgabe, über die Reibeinrichtung R-auf die Federn einzuwirken, als auch die beiden Zwischenscheiben 4 untereinander zu verbinden und auf exakten Abstand zu halten. Aus FIg. 9 Ist weiterhin die Ansicht der Reibeinrichtung R„ gemäß Fig. 7 ersichtlich.

Es ist natürlich ohne weiteres möglich, bei sämtlichen Ausführungsvarianten jeweils nicht nur einzelne Federsätze zu verwenden, sondern es Ist durchaus möglich, durch die Anordnung von weiteren Federn und entsprechenden Fenstern jeweils geknickte Einzelfederkennlinlen zu erzeugen. Ferner ist es ohne weiteres möglich, den dargestellten und beschriebenen Torsionsschwingungsdämpfer an anderer Stelle innerhalb des Antriebsstranges einer Brennkraftmaschine anzuordnen. So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, diesen Torsionsschwingungsdämpfer zwischen die beiden Teile eines geteilten Schwungrades einer Brennkraftmaschine einzusetzen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) Tors i onsschwi ngungsdämpf er, insbesondere zum Dämpfen von Torsionsschwingungen im Antriebsstrang von Brennkraftmaschinen, vorzugsweise zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle, bestehend u. a. aus einem Eingangstell, einem Ausgangsteil, einer dazwischen angeordneten Torsionsfedereinrichtung sowie wenigstens einer Reibeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen EingangsteN (2, 20) und Ausgangstell Cl) zwei hintereinander angeordnete Torsionsfedereinrichtungen (5, 6; 7, 8) angeordnet sind und die Reibeinrichtung CR₉) parallel zu einer der beiden Torsionsfedereinrichtungen angeordnet ist.

2. Torsionsschwlngungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Reibeinrichtung CR,) mit niedrigerer Reibkraft vorgesehen ist, welche direkt zwischen Eingangsteil C2, 20) und Ausgangsteil CD angeordnet ist.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenteil C3, Ό vorgesehen ist, welches einerseits als ein Teil der Reibeinrichtung CR₉) ausgebildet ist und welches andererseits mit den Federeinrichtungen C5, 6; 7, 8) verbunden Ist.

h. Torslonsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil C3, ¹O über die Reibeinrichtung CR₉) vorzugsweise mit der Mitnehmerscheibe C2) verbunden ist.

5. Torslonsschwlngungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei welchem konzentrisch zu einer Nabe mit Nabenscheibe eine Mitnehmerscheibe auf der einen und ein Deckblech auf der anderen Seite verdrehbar angeordnet sind und zwischen Nabenscheibe einerseits und Deckblech oder Mitnehmerscheibe

andererseits eine Zwischenscheibe angeordnet 1st, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheibe (3) mehrere Fenster (10, 12) für wenigstens zwei Arten von Torsionsfedern (5, 6) aufweist, welche zum Teil In korrespondierenden Fenstern (9) der Mitnehmerscheibe (2) bzw. des Deckbleches (20) oder In korrespondierenden Fenstern (11) der Nabenscheibe (19) gelagert sind.

6. Torslonsschwlngungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheibe (3) aus zwei Teilen besteht, die zu beiden Seiten der Nabenscheibe (19) angeordnet sind und welche untereinander über Niete (21) miteinander verbunden sind.

7. Torsionsschwingungsdampfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei welchem konzentrisch zu einer Nabe mit Nabenscheibe eine Mitnehmerscheibe auf der einen und ein Deckblech auf der anderen Seite verdrehbar angeordnet sind und zwischen Nabenscheibe einerseits und Deckblech oder Mitnehmerscheibe andererseits eine Zwischenscheibe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in korrespondierenden Fenstern (13, 14) von Nabenscheibe (19), Deckblech (20) und Mitnehmerscheibe (2) jeweils zwei gleiche oder verschiedene Torsionsfedersätze (7, 8) In Reihe zueinander angeordnet sind und die Zwischenscheibe (4) mit entsprechenden Stegen (15, 15', 15'') jeweils zwischen die einander zugekehrten Endbereiche der Federn (7, 8) eingreift.

8. Torsionsschwingungsdampfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheibe (4) mit Stegen (15'^f) die Fenster (14) der Nabenscheibe (19) durchdringt, wobei die Stege (15'') Im radial Inneren Bereich der Fenster (14) etwa axial von der einen Seite der Nabenscheibe auf die andere wechseln, in radialer Richtung verlaufen und dann Im radial äußeren Bereich der Fenster wieder etwa axial abgewinkelt sind.

9. TorsIonsschwlngungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleiche Zwischenscheiben C*O vorgesehen sind, die beidseitig der Nabenscheibe C19D angeordnet sind und daß in beide Zwischenscheiben etwa radial verlaufende Stege Q5^f) in Form von Führungsblechen eingesetzt sind, welche zwischen die Federn C7, 8) eingreifen.

10. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege Q5^f) gleichzeitig als Verbindungselemente für die beiden Zwischenscheiben CO ausgeb i1det s i nd.

11. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibeinrichtung CRo) Im radial inneren Bereich des Deckbleches C20) angeordnet ist und mit der entsprechenden Zwischenscheibe C3) zusammenwlrkt.

12. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibeinrichtung CR,) auf der der Nabenscheibe C19) gegenüberliegenden Seite der Reibeinrichtun.g CR₉) angeordnet ist und zwischen Mitnehmerscheibe C2) und Nabe CD wirksam ist.

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