DE3934798A1

DE3934798A1 - Torsions-schwingungsdaempfer mit vorgekruemmten schraubenfedern

Info

Publication number: DE3934798A1
Application number: DE3934798A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl Ing Foerster; Bernhard Dipl Ing Schierling
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1989-10-19
Publication date: 1991-04-25
Also published as: US5080215A; GB9022666D0; GB2237357A; FR2653513A1; GB2237357B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsions-Schwingungsdämpfer im Kraftübertragungsweg eines Kraftfahrzeuges mit Brennkraftma schine, bestehend aus Eingangsteilen, die von der Brennkraftma schine antreibbar sind, Ausgangsteilen, die mit einem Getriebe verbunden sind, sowie einer ersten Torsionsfedereinrichtung zwi schen beiden Teilen, bestehend u. a. aus Schraubenfedern mit ei nem großen Längen-/Durchmesser-Verhältnis, die in konzentrisch zur Drehachse angeordneten Führungskanälen axial und radial ge führt sind und bei Drehmomentübertragung zwischen den Ein- und Ausgangsteilen komprimiert werden.

Torsions-Schwingungsdämpfer der obengenannten Bauart sind hinrei chend bekannt. Aus der DE-OS 37 23 015 ist eine Anordnung be kannt, bei welcher Schraubenfedern mit großem Längen-/Durchmes ser-Verhältnis in Führungskanälen eingebaut sind, die nach radial außen hin mit einer verschleißfesten Auskleidung versehen sind. Zwischen dieser Auskleidung und den Federwindungen der Schrauben federn wird eine fliehkraftabhängige Reibung erzeugt. Überlagert wird diese fliehkraftabhängige Reibung durch andere Reibkraftkom ponenten, die beispielsweise aus der Vorspannung resultieren, mit der die Federn in ihre gekrümmten Führungskanäle eingesetzt sind. Weiterhin entstehen mit zunehmender Kompression der Schraubenfe dern radial gerichtete Reibkraftkomponenten, die von übertragenem Drehmoment und Winkel der Angriffsflächen zwischen den beiden Stirnenden der Federn abhängig sind.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Federanordnung zu erstellen, welche bei der Montage der Einzelteile des Torsions- Schwingungsdämpfers eine leichtere Handhabung ermöglicht und da rüber hinaus eine Beeinflussung der durch die Fliehkraft entste henden Reibung zur besseren Abstimmung zuläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch die Herstellung der Schraubenfedern in vorgekrümmter Form ergibt sich einmal eine leichtere Montage beim Zusammenbau des Torsions-Schwingungsdämpfers, da diese Fe dern ohne Kraftanstrengung in ihre Führungen eingesetzt werden können. Weiterhin wird mit einer solchen Maßnahme die Fremdrei bung durch das Fehlen einer radialen Einspannung zumindest im niedrigen Drehzahlbereich erheblich herabgesetzt.

Die Verwendung vorgekrümmter Schraubenfedern wird vorteilhafter weise in den Teilen eines Torsions-Schwingungsdämpfers vorgese hen, welche mit der geringsten Federrate arbeiten.

Der Grad der Vorkrümmung kann dabei je nach gewünschtem Effekt unterschiedlich ausgeführt werden. Bei einer Ausbildung der Krüm mung exakt entsprechend dem späteren Einbauzustand ergibt sich zu sätzlich zur leichten Montage eine geringe Fremdreibung zumindest im niedrigen und mittleren Drehzahlbereich, da die radiale Ein spannung, die beim Stand der Technik nicht zu vermeiden ist, fehlt. Bei einer stärkeren Krümmung gegenüber dem späteren Ein bauzustand arbeiten die umfangsmäßigen Endbereiche der Federn im unteren und mittleren Drehzahlbereich reibungsfrei und lediglich der Mittelbereich der Federn ist immer in reibender Anlage gehal ten. Bei Auslegung der Krümmung kleiner als dem späteren Einbau zustand ergibt sich neben dem leichteren Einbau eine Anlage der Endbereiche der Federn im niederen Drehzahlbereich und zusätzlich eine Anlage der gesamten Federwindungen bei höherer Drehzahl und bei zunehmender Kraftkomponente bei Drehmomentübertragung.

Es ist weiterhin vorgesehen, daß die Federenden der vorgekrümmten Schraubenfedern durch Halter in radialer Richtung derart gehalten sind, daß in den Endbereichen keine Berührung mit den radial au ßenliegenden Führungsteilen erfolgt. Durch diese Anordnung der Federn wird einmal erreicht, daß die von der Fertigung her rela tiv scharfkantigen Stirnflächen der Federn nicht in den Gleitrei bungsprozeß mit einbezogen werden und somit trotz preiswerter Herstellung der Federn kein übermäßiger Verschleiß entsteht. Zu dem ist mit dieser Maßnahme in Kombination mit den vorher be schriebenen Maßnahmen zur Ausbildung der Krümmung eine sehr große Variationsbreite für die Anpassung eines Torsions-Schwingungs dämpfers an das jeweilige Kraftfahrzeug gegeben.

Beispielsweise werden Torsions-Schwingungsdämpfer der obengenann ten Bauart in Überbrückungskupplungen von hydrodynamischen Kraftübertragungen verwendet. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, solche Torsions-Schwingungsdämpfer in Kupplungsscheiben von Reibungskupplungen einzusetzen oder zwischen die beiden Dreh massen eines Zwei-Massen-Schwungrades einzubauen. Bei Verwendung in einer Überbrückungskupplung wird entsprechend den Ansprüchen 7 und 8 der Kolben topfförmig ausgebildet, wodurch in diesem Be reich die gekrümmten Schraubenfedern zumindest in radialer Rich tung und zusätzlich auch in der einen Achsrichtung zwangsweise geführt werden. Damit erfüllt der Kolben eine doppelte Funktion.

Weitere vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeiten sind in den Unter ansprüchen festgelegt. Die Vorteile der einzelnen Ausführungsfor men werden anschließend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele bestehen aus:

Fig. 1 und 2 mit Darstellung einer Überbrückungskupplung mit zweireihig übereinander angeordneter Torsionsfedereinrich tung im Kolben;

Fig. 3 mit einer Ausführungsvariante zur Fig. 1;

Fig. 4 mit einer weiteren Ausführungsvariänte zu den Fig. 1 bis 3;

Fig. 5 mit einer einreihigen Torsionsfedereinrichtung in einer Überbrückungskupplung;

Fig. 6 mit einer Variante zur Fig. 5;

Fig. 7 und 8 mit einer weiteren Variante bei direkter Anbindung des Torsions-Schwingungsdämpfers am Turbinenrad eines Drehmomentwandlers.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Schnitt A-A bzw. die Teilansicht B-B sowie den Teilschnitt C-C einer Überbrückungskupplung 1 in nerhalb eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, der zwischen einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine und einem ebenfalls nicht dargestellten Getriebe angeordnet ist. Vom Drehmomentwand ler ist allerdings nur das für den vorliegenden Fall notwendige Turbinenrad 9 dargestellt. Der Antrieb der Überbrückungskupplung 1 erfolgt über das Gehäuse 12, welches mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehfest verbunden ist. Das Gehäuse 12 umschließt sowohl die Überbrückungskupplung als auch den kompletten Drehmo mentwandler. Die Überbrückungskupplung muß bei überbrücktem Dreh momentwandler die von der Brennkraftmaschine herrührenden Tor sionsschwingungen so dämpfen, daß sie nicht mehr fühlbar für die Kraftfahrzeuginsassen sind. Zu diesem Zwecke ist zwischen dem Ge häuse 12 und dem Abtriebsteil des Drehmomentwandlers, in diesem Falle der Nabe 10 des Turbinenrades 9, ein Torsions-Schwingungs dämpfer 2 angeordnet, der zwei radial übereinander angeordnete Torsionsfedereinrichtungen 13 bzw. 14 aufweist und zusätzlich noch mit Reibeinrichtungen versehen ist. In vorliegendem Falle sind beide Torsionsfedereinrichtungen 13 und 14 in Reihe geschal tet. Sämtliche Bauteile drehen sich im Betrieb um die Drehachse 17. Der Torsions-Schwingungsdämpfer 2 ist in den Kolben 8 inte griert, der durch Steuerung des hydraulischen Druckes im Drehmo mentwandler zur Überbrückung des Drehmomentwandlers in Eingriff mit dem Gehäuse 12 gebracht wird. Zu diesem Zwecke ist zwischen beiden Teilen 8 und 12 eine Reibfläche 21 vorgesehen. Der Kol ben 8 weist eine etwa topfförmige Gestalt auf, wobei ein radial verlaufender Wandbereich 19 in einen axial verlaufenden Wandbe reich 20 übergeht. Dabei bildet der Kolben 8 etwa einen Viertel kreis und führt in diesem Bereich die Federn 15 der ersten Torsionsfedereinrichtung 13 in der radialen Richtung und in der einen Axialrichtung. In der anderen Axialrichtung werden die Schraubenfedern 15 durch ein Führungselement 22 geführt, welches radial außerhalb der Federn über Niete 62 mit dem Kolben 8 ver bunden ist und Öffnungen aufweist, deren umfangsmäßig beabstandete Steuerkanten 26 die Federenden drehmomentmäßig beaufschlagen. Im Hinblick auf eine gleichmäßige Drehmomentbeaufschlagung der Fe derenden sind auf der Innenseite des Kolbens 8 gegenüber dem Füh rungselement 22 entsprechende Ansteuerelemente 27 angeordnet, die ebenfalls Steuerkanten 31 aufweisen. Sie sind beispielsweise über Niete 63 mit dem Kolben 8 verbunden. In den axialen Zwischen raum von Führungselementen 22 und Ansteuerelementen 27 reicht die Nabenscheibe 46 hinein, welche mit entsprechenden Aussparungen für die Federn 15 versehen ist und das Drehmoment weiterleitet. Die Nabenscheibe 46 reicht nach radial innen bis in die zweite Tor sionsfedereinrichtung 14 hinein und überträgt dort das Drehmoment auf die Schraubenfedern 16. Die Schraubenfedern 16 sind beider seits der Nabenscheibe 46 in Fenster von Deckblechen 47 bzw. 48 eingesetzt, welche untereinander drehfest verbunden sind und das Drehmoment aus dem Torsions-Schwingungsdämpfer 2 ausleiten, und zwar über Nietbolzen 60 in der Nabe 10 des Turbinenrades 9, wel che in Richtung auf das Deckblech 48 verlängert ausgeführt sind und dort in entsprechende Aussparungen 61 drehfest eingreifen. Die Verbindung 60-61 ist axial lose, da der komplette Torsions- Schwingungsdämpfer 2 zusammen mit dem Kolben 8 während seiner Ein- bzw. Ausrückbewegung eine Axialverlagerung erfährt. In sei nem radial inneren Bereich ist der Kolben 8 mit einem in Richtung auf das Turbinenrad 9 gerichteten Bund auf dem Außendurchmesser der Nabe 10 aufgesetzt und dort über eine Dichtung 71 abgedich tet. Aus Fig. 1 ist weiterhin ersichtlich, daß zwischen der Na be 10 und dem Gehäuse 12 ein Druckring 11 angeordnet ist, der den Axialdruck des Turbinenrades 9 auf das Gehäuse 12 überträgt. Aus Fig. 2 mit der Teilansicht B-B bzw. dem Teilschnitt C-C ist er sichtlich, wie die Schraubenfedern 15 bzw. 16 angeordnet sind. Die Schraubenfedern 16 sind für den hohen Drehmomentbereich aus gelegt und weisen sowohl im nicht verbauten als auch im verbauten Zustand eine im wesentlichen zylindrische Gestalt auf. lm Gegen satz dazu sind die Schraubenfedern 15, welche den flachen Teil der Federkennlinie bewirken, im Verhältnis zu ihrem Durchmesser wesentlich länger ausgeführt und sind deshalb im verbauten Zu stand kreisbogenförmig im topfförmigen Bereich des Kolbens 8 un tergebracht. Aus den bereits eingangs erwähnten Gründen sind diese Schraubenfedern 15 vorgekrümmt hergestellt, so daß sie u. a. bei der Montage des Torsions-Schwingungsdämpfers 2 leicht in die vorgegebene gekrümmte Bahn eingelegt werden können. Um zu vermeiden, daß die Endbereiche der Schraubenfedern 15 mit ihren evtl. scharfkantigen Abschlüssen eine unkontrolliert hohe Reibung gegenüber dem Kolben 8 erzeugen, ist vorgesehen, daß die Naben scheibe 46 mit Haltern 18 ausgerüstet ist, welche die Federenden in geringem radialem Abstand zur Innenwandung des Kolbens 8 im Bereich des axialen Wandbereiches 20 halten. Das Führungselement 22 ist weiterhin so ausgebildet, daß es mit seinem radial inneren Bereich 32 axial federnd auf dem dem Turbinenrad 9 zugewandten Deckblech 48 aufliegt und dort bei Relativbewegung eine Reibkraft erzeugt. Diese axial wirkende Federkraft wird vom Deckblech 48 auf das Deckblech 47 übertragen (über die Verbindungsniete 72) und diese leitet die Stützkraft radial innerhalb der Schraubenfe dern 16 direkt auf den Kolben 8.

Fig. 3 zeigt einen Teillängsschnitt einer Überbrückungskupplung 1 mit einem geänderten Aufbau des Torsions-Schwingungsdämpfers 3 gegenüber den Fig. 1 und 2. Gleiche Bauteile sind dabei mit den gleichen Bezugsziffern versehen und die Beschreibung wird sich insbesondere auf die nicht übereinstimmenden Bauteile bezie hen. Im vorliegenden Fall ist der Torsions-Schwingungsdämpfer 3 ebenfalls mit zwei radial übereinanderliegenden Torsionsfederein richtungen 13 bzw. 14 versehen, die ebenfalls in Reihe geschaltet sind. Dabei sind die Schraubenfedern 15 der ersten Torsionsfeder einrichtung 13 für den flachen Federkennlinienverlauf vorgesehen und bereits in unverbautem Zustand entsprechend ihrer Einbaulage vorgekrümmt. Der axiale Wandbereich 20 des Kolbens 8 führt in vorliegendem Falle die Schraubenfedern 15 nur in radialer Rich tung. In axialer Richtung erfolgt die Führung dieser Federn über die beiden Deckbleche 38 und 39, die untereinander über Niete 65 fest verbunden sind und in Achsrichtung durch Ansteuerelemente 37 geführt werden. Diese Ansteuerelemente 37 sind mit radial nach außen weisenden Nasen 67 in axial verlaufende Schlitze 68 des Wandbereiches 20 des Kolbens 8 eingesetzt und dort befestigt.

Die beiden Deckbleche 38 und 39 sind nach radial innen fortge führt - mit einem axialen Versatz des Deckbleches 39 in Richtung auf den Kolben 8 - und steuern die radial innenliegenden Schrau benfedern 16 an. Die Ausleitung des Drehmomentes erfolgt dann weiterhin über eine Nabenscheibe 40 zwischen den beiden Deckble chen 38 und 39, welche über eine Verzahnung drehfest - aber axial verschiebbar - auf einem Winkelring 69 aufgesetzt sind, der wie derum über Niete 64 mit der Nabe 10 des Turbinenrades 9 verbunden ist. Die Nabenscheibe 40 weist nach radial außen abstehende Na sen 42 auf, die in Öffnungen 43 des Deckbleches 39 hineinreichen, wobei diese Öffnungen 43 in der axialen Ausbuchtung 41 angeordnet sind. Die Nasen 42 und die Öffnungen 43 bilden einen Verdrehan schlag zwischen den beiden Deckblechen 38 und 39 sowie der Naben scheibe 40.

Fig. 4 zeigt einen weiteren Teillängsschnitt einer Überbrückungs kupplung 1 mit einem Torsions-Schwingungsdämpfer 4. Dieser be steht ebenfalls aus zwei radial übereinander angeordneten Tor sionsfedereinrichtungen 13 und 14 mit Sätzen von Schraubenfedern 15 und 16. Im vorliegenden Fall sind beide Torsionsfedereinrich tungen im Durchmesser nach radial innen gezogen und unterhalb der größten Durchmesserentwicklung der hydrodynamischen Kraft übertragung angeordnet. Die Führung der Schraubenfedern 15 er folgt in radialer Richtung und in der einen Axialrichtung durch die Bereiche 19 bzw. 20 des Kolbens 8 und in der anderen Achs richtung durch die Anordnung von Führungselementen 23, wobei so wohl dieses Führungselement als auch die in den übrigen Darstel lungen gezeigten sowohl ein- als auch mehrteilig ausgeführt sein kann bzw. können. Zusammen mit dem Führungselement 23 sind An steuerelemente 28 vorgesehen, die über Niete 63 am Kolben 8 befe stigt sind. Beide steuern zusammen mit entsprechenden Steuerkan ten die Schraubenfedern 15 an. Im Axialraum zwischen Führungsele ment 23 und Ansteuerelementen 28 sind als Nabenscheibe zur Wei terleitung des Drehmomentes die beiden Deckbleche 35 und 36 der zweiten Torsionsfedereinrichtung 14 angeordnet. Das dem Turbinen rad 9 zugewandte Deckblech 35 ist radial innerhalb der ersten Torsionsfedereinrichtung 13 topfförmig ausgebildet, verläuft in Richtung auf das Turbinenrad 9 zu und bildet so eine Führung für die Schraubenfedern 16. Die beiden Deckbleche 35 und 36 steuern ebenfalls die Schraubenfedern 16 an und diese übertragen ihr Drehmoment auf eine Nabe 45, die mit einer Verzahnung 73 drehfest auf die Nabe 10 aufgesetzt ist. Jedes der Ansteuerelemente 28 ist radial innerhalb der Schraubenfedern 15 mit axial abgewinkelten Nasen 34 versehen, die in Richtung auf das Turbinenrad 9 zu ver laufen und in entsprechende Öffnungen 44 der beiden Deckbleche 35 und 36 hineinreichen, um eine Verdrehwinkelbegrenzung zu erzie len.

Fig. 5 zeigt eine weitere Variante einer Überbrückungskupplung 1 mit einem Torsions-Schwingungsdämpfer 5, der nur mit einer ersten Torsionsfedereinrichtung 13 versehen ist, bestehend aus den Schraubenfedern 15. Diese werden - in vorgekrümmter Ausfertigung - durch die Wandbereiche 19 und 20 des Kolbens 8 in radialer und in der einen axialen Richtung geführt und in der anderen Achs richtung durch das Führungselement 24. Dieses ist radial außer halb der Federn 15 über Niete 62 mit dem Kolben 8 vernietet und erstreckt sich nach radial innen, wobei es entsprechende Ausspa rungen zur Führung der Schraubenfedern 15 und zu seiner Ansteue rung über Steuerkanten 26 aufweist. Das Führungselement 24 ist radial innerhalb der Schraubenfedern 15 mit einem Bereich 33 ver sehen, der unter Axialvorspannung, die in Richtung auf den Kol ben 8 wirkt, auf der Nabenscheibe 50 aufliegt, die das Drehmoment von den Schraubenfedern 15 auf die Nabe 10 des Turbinenrades 9 überträgt. Die vom Führungselement 24 erzeugte Axialkraft stützt sich über die Nabenscheibe 50 zusätzlich auf dem Kolben 8 ab. Damit ist eine Reibeinrichtung realisiert, welche bei Relativver drehung, d. h. bei Drehmomentbeaufschlagung, zwischen dem Füh rungselement 24 und dem Kolben 8 einerseits sowie der Nabenschei be 50 andererseits wirksam wird. Die Nabenscheibe überträgt ihr Drehmoment auf die Nabe 10 über verlängert ausgeführte Nietbol zen 60 in der Nabe 10 und entsprechende Aussparungen 61 in der Nabenscheibe.

Fig. 6 zeigt einen weiteren Teillängsschnitt einer Überbrückungs kupplung 1 mit einem Torsions-Schwingungsdämpfer 6, der aus einer ersten Torsionsfedereinrichtung 13 besteht, die ganz radial außen im Kolben 8 untergebracht ist. Eine solche Anordnung ist axial raumsparend und bietet gute Unterbringungsmöglichkeit für die Torsionsfedern 15 auf einem großen mittleren Durchmesser. Der Kolben 8 ist in diesem Falle radial außerhalb der Reibfläche 21 gegenüber dem Gehäuse 12 mit dem axial verlaufenden Wandbereich 20 versehen, der hier sowohl die nötige Formstabilität für den Kol ben erzeugt als auch gleichzeitig die radiale Führung für die Schraubenfedern 15 übernimmt. Die axiale Führung der Schraubenfe dern 15 erfolgt einmal über den radialen Wandbereich 19 des Kol bens 8 und zum anderen über Führungselemente 25, die mit radial verlaufenden Nasen in axial verlaufende Schlitze 68 drehfest ein greifen und beispielsweise durch Verstemmen axial fixiert sind. Diese Führungselemente 25 weisen Steuerkanten 26 zur Drehmoment beaufschlagung der Schraubenfedern 15 auf. Kolbenseitig werden die Schraubenfedern 15 über Ansteuerelemente 30 mit Steuerkan ten 31 angesteuert. Dabei sind die Ansteuerelemente 30 radial innerhalb der Schraubenfedern über Nietbolzen 49 mit dem Kolben verbunden, wobei die Nietbolzen 49 in Richtung auf das Turbinen rad 9 verlängert ausgeführt sind und zusammen mit Langlöchern 51 in der Nabenscheibe 50 eine Verdrehwinkelbegrenzung bewirken. Die Nabenscheibe 50 ist etwa mittig zwischen den Führungselementen 25 und den Ansteuerelementen 30 angeordnet und überträgt das Drehmo ment von den Schraubenfedern 15 auf die Nabe 10. Zu diesem Zwecke ist die Nabenscheibe 50 in ihrem radial inneren Bereich mit axial abgewinkelten Nasen 70 versehen, die in entsprechende Öffnungen in einem radialen Fortsatz der Nabe 10 drehfest - aber axial ver schiebbar - eingreifen.

Die Konstruktion gemäß den Fig. 7 und 8 weicht insofern von den vorhergehenden ab, als hierbei das Ausgangsteil des Torsions- Schwingungsdämpfers 7 direkt mit der Schale des Turbinenrades 9 verbunden ist. Dies bedingt, daß die Nabenscheibe 58 des Torsions- Schwingungsdämpfers 7 etwa die Form eines zylindrischen Ringes aufweist, umfangsmäßige Steuerkanten 59 zur Ansteuerung der Schraubenfedern 15 aufweist und in seinem vom Kolben 8 in Rich tung auf das Turbinenrad 9 verlängerten Bereich mit der Außen schale des Turbinenrades 9 über Niete 66 fest verbunden ist. Die Führung der Schraubenfedern 15 in radialer Richtung erfolgt über die axialen Wandbereiche 20 des Kolbens 8 in bekannter Weise, allerdings muß zur Ansteuerung der Federn - wie insbesondere aus Fig. 8 ersichtlich - der Wandbereich 20 umfangsmäßig unterbrochen werden, indem freigestanzte Bereiche 54 vorgesehen sind, die etwas nach radial innen versetzt sind und die Steuerkanten 56 tragen. Zur Führung der Schraubenfedern 15 nach radial innen hin ist dabei ein Führungselement 52 vorgesehen, welches etwa topf förmige Gestalt aufweist und fest mit dem Kolben 8 verbunden ist. Es weist einen parallel zum Wandbereich 20 des Kolbens 8 verlau fenden Wandbereich 53 auf, der die Federn in radialer Richtung führt. Zur symmetrischen Ansteuerung der Schraubenfedern 15 ist das Führungselement 52 ebenfalls mit freigestanzten Bereichen 55 versehen, welche um ein entsprechendes Maß nach radial außen ver setzt sind und mit ihren umfangsmäßigen Steuerkanten 57 die Schraubenfedern 15 ansteuern. Die hier beschriebene Torsionsfe dereinrichtung 13 weist ebenfalls vorgekrümmt hergestellte Schrau benfedern 15 auf, die durch ihre vorgekrümmte Bauform u. a. sehr leicht zu montieren sind.

Die vorgenannten Ausführungsbeispiele weisen allesamt zumindest in der ersten Torsionsfedereinrichtung vorgekrümmte Schraubenfe dern auf, die leicht montiert werden können, eine geringe Fremd reibung aufweisen und ohne irgendwelche radiale Einspannung ver baubar sind. Bei einer stärkeren Vorkrümmung als der Einbaulage entsprechend ist sichergestellt, daß die Endbereiche der Federn im unteren Drehzahlbereich reibungsfrei arbeiten. Bei einer Aus führung mit einer geringeren Krümmung als der Einbaulage entspre chend ergibt sich ebenfalls zusätzlich zum leichteren Einbau eine Anlage des mittleren Bereiches der Feder nach außen hin erst bei höheren Drehzahlen und bei Zunahme der Kraftkomponente durch die Drehmomentbeaufschlagung. Zusätzlich kann zur Ausbildung der fliehkraftabhängigen Reibung durch die Halter, welche die Feder enden im Abstand zur radial äußeren Anlage halten, Einfluß genom men werden. Mit diesen Maßnahmen wird außer der leichten Montage eine gezielte Abstimmung der Reibkraft möglich, welche zwar prin zipiell drehzahlabhängig ist, die aber beim Stand der Technik praktisch nicht beeinflußt werden kann. Zusätzlich ist es mög lich, den durch die Reibung hervorgerufenen Verschleiß zu mini mieren.

Die Anwendung von in unverbautem Zustand vorgekrümmten Schrauben federn in Torsions-Schwingungsdämpfern bezieht sich natürlich nicht nur auf die Verwendung in Überbrückungskupplungen hydrody namischen Getrieben, sondern kann bei allen Torsions-Schwingungs dämpfern verwendet werden, die mit Schraubenfedern arbeiten und ggf. noch eine zusätzliche Reibeinrichtung aufweisen. Es ist so mit ohne weiteres möglich, Kupplungsscheiben von Reibungskupplun gen mit diesen Federn auszustatten und auch die Torsions-Schwin gungsdämpfer-Systeme in Verbindung mit Zwei-Massen-Schwungrädern.

Claims

1. Torsions-Schwingungsdämpfer im Kraftübertragungsweg eines Kraftfahrzeuges mit Brennkraftmaschine, bestehend aus Ein gangsteilen, die von der Brennkraftmaschine antreibbar sind, Ausgangsteilen, die mit einem Getriebe verbunden sind, sowie einer ersten Torsionsfedereinrichtung zwischen beiden Teilen, bestehend u. a. aus Schraubenfedern mit einem großen Längen-/ Durchmesser-Verhältnis, die in konzentrisch zur Drehachse an geordneten Führungskanälen axial und radial geführt sind und bei Drehmomentübertragung zwischen Ein- und Ausgangsteilen komprimiert werden, dadurch gekennzeich net, daß die Schraubenfedern (15) in unverbautem Zustand über ihre Längserstreckung vorgekrümmt ausgebildet sind.

2. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, bei welchem die erste Torsionsfedereinrichtung aus mehreren Teilen mit unter schiedlich steilen Federkennlinien bestehen können, da durch gekennzeichnet, daß die gekrümmten Schraubenfedern (15) dem Teil der Torsionsfedereinrichtung (13) zugeordnet sind, das die niedrigste Federrate aufweist.

3. Torsions-Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, daß die Krümmung exakt derjenigen im Einbauzustand entspricht.

4. Torsions-Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, daß die Krümmung stärker als dem Einbau zustand entsprechend ausgeführt ist.

5. Torsions-Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, daß die Krümmung schwächer als dem Ein bauzustand entsprechend ausgeführt ist.

6. Torsions-Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Federenden der vorgekrümmten Schraubenfedern (15) durch Halter (18) in radialer Richtung derart gehalten sind, daß in den Endbereichen keine Berührung mit den radial außenliegenden Führungsteilen erfolgt.

7. Torsions-Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 6, welcher Teil einer Überbrückungskupplung einer hydrodynami schen Kraftübertragung ist und dessen Eingangsteile mit dem Kolben der Überbrückungskupplung verbunden und dessen Aus gangsteile mit dem Abtriebsteil der hydrodynamischen Kraft übertragung wie z. B. dem Turbinenrad gekoppelt sind, da durch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) zur Führung der Schraubenfedern (15) der ersten Tor sionsfedereinrichtung (13) im Führungsbereich topfförmig aus gebildet ist - mit einem im Querschnitt axial verlaufenden Wandbereich (20) zur Führung der Schraubenfedern (15) in ra dialer Richtung.

8. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kolben (8) in seinem topfförmigen Bereich einen im Querschnitt radial verlaufenden Wandbereich (19) aufweist - zur Führung der Schraubenfedern (15) in der einen Achsrichtung.

9. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß der radial und der axial verlaufende Wandbereich (19, 20) im Querschnitt etwa einen Viertelkreis mit einem Durchmesser gleich oder kleiner als der Durchmesser der Schraubenfedern (15) bilden.

10. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der axial verlaufende Wandbereich (20) eine Er streckung aufweist, die über die Mitte des Querschnittes der Schraubenfedern (15) hinaus verläuft.

11. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Führung der Schraubenfedern (15) in die an dere axiale Richtung am Kolben (8) radial oberhalb der Schraubenfedern (15) ein Führungselement (22 . . . 25) befestigt ist, welches in Richtung auf die Schraubenfedern zu verläuft und diese zumindest auf einem Teil ihres Umfanges umhüllt.

12. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß das Führungselement (22 . . . 25) mit Steuerkanten (26) versehen ist - zur drehmomentmäßigen Ansteuerung der Stirnenden der Schraubenfedern (15).

13. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß das Führungselement (22 . . . 25) vorzugsweise mit dem Kolben (8) vernietet ist.

14. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß am Kolben (8) im Bereich der Schraubenfedern (15) etwa gegenüberliegend zu den Führungselementen Ansteuer elemente (27 . . . 30) befestigt sind, die in Übereinstimmung mit den Führungselementen Steuerkanten (31) aufweisen.

15. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß das Führungselement (22, 24) nach radial innen verlängert ausgeführt ist (Bereich 32, 33) bis auf einen Durchmesser kleiner als der innere Durchmesser der Schrauben federn (15) der ersten Torsionsfedereinrichtung (13) und dort unter Axialfederkraft auf einem Ausgangsteil des Torsions- Schwingungsdämpfers reibend aufliegt.

16. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß jedes Ansteuerelement (28) radial innerhalb der Schraubenfedern (15) axial abgewinkelte Nasen (34) aufweist, die in entsprechende Öffnungen (44) der zwischen Führungsele ment (23) und Ansteuerelement (28) angeordneten und mit dem Abtrieb verbundenen Nabenscheibe (Deckbleche 35, 36) zur Drehwinkelbegrenzung eingreifen.

17. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der axial verlaufende Wandbereich (20) mit am Umfang verteilt angeordneten, nach innen weisenden Ansteuer elementen (37) versehen ist, deren etwa radial verlaufende Kanten die Enden der Schraubenfedern beaufschlagen, wobei die Ansteuerelemente axial fest im Wandbereich gehalten sind und die axiale Führung der Schraubenfedern (15) zumindest in die andere axiale Richtung über das außenliegende der beiden Deckbleche (38, 39) erfolgt, die beidseitig der Ansteuerele mente (37) verlaufen, untereinander drehfest verbunden und auf Abstand gehalten sind und Fenster zur Aufnahme der Schraubenfedern (15) und Momentübertragung auf diese aufwei sen.

18. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß beide Deckbleche (38, 39) nach radial innen weitergeführt sind und dort mit einer dazwischen angeordneten Nabenscheibe (40) als Ausgangsteil und einem Satz Schrauben federn (16) eine zweite Torsionsfedereinrichtung (14) bilden, die mit der ersten Torsionsfedereinrichtung (13) in Reihe geschaltet ist.

19. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 18, dadurch gekenn zeichnet, daß die Nabenscheibe (40) der zweiten Torsionsfe dereinrichtung (14) etwa entsprechend dem Verlauf der Kontur der Außenschale des Turbinenrades (9) gegenüber der Naben scheibe (37) der ersten Torsionsfedereinrichtung (13) auf den Kolben (8) zu axial versetzt angeordnet ist, das dem Kolben zugewandte Deckblech (39) radial innerhalb der ersten Tor sionsfedereinrichtung (13) mit dem anderen Deckblech vernie tet ist und direkt radial innerhalb der Vernietung eine topf förmige Ausbuchtung (41) in Richtung auf den Kolben zu auf weist - zur Aufnahme der Nabenscheibe (40) -, wobei in der topfförmigen Ausbuchtung Öffnungen (43) vorgesehen sind, in die radial nach außen abstehende Nasen (42) der Nabenscheibe (40) zur Verdrehwinkelbegrenzung der zweiten Torsionsfeder einrichtung (14) eingreifen.

20. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, daß die Nabenscheibe aus zwei untereinander verbun denen Blechteilen (35, 36) besteht, die sich radial innerhalb der Öffnungen (44) axial trennen und als Deckbleche mit Schraubenfedern (16) eine zweite Torsionsfedereinrichtung (14) bilden, indem das dem Turbinenrad (9) zugewandte Deckblech (35) topfförmig ausgebildet ist und zwischen sich und dem dem Kolben (8) zugewandten Deckblech (36) Schraubenfedern (16) und eine Nabe (45) umschließen, welche drehfest mit dem Ab triebsteil verbunden ist.

21. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß eine zweite Torsionsfedereinrichtung (14) auf einem kleineren Durchmesser vorgesehen ist, deren Schrauben federn (16) über eine Nabenscheibe (46) ansteuerbar sind, die auch in die erste Torsionsfedereinrichtung (13) zwischen Ansteuerelement (27) und Führungselement (22) hinein verläuft, deren Deckbleche (47, 48) untereinander fest verbunden sind und am Abtriebsteil befestigt sind.

22. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 21, dadurch gekenn zeichnet, daß das Führungselement (22) auf dem dem Turbinen rad (9) zugewandten Deckblech (48) der zweiten Torsionsfeder einrichtung (14) mit seinem Bereich (22) in Richtung auf den Kolben (8) federnd aufliegt und die Axialabstützung über das dem Kolben (8) zugewandte Deckblech (47) erfolgt, das mit dem anderen Deckblech fest verbunden und auf Abstand gehalten ist und mit seinem inneren Rand - radial innerhalb der Schraubenfedern (16) - am Kolben (8) abgestützt ist.

23. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vernietungsstelle radial innerhalb der Schraubenfedern (15) angeordnet ist und die Niete als in Achsrichtung verlängerte Nietbolzen (49) ausgeführt sind, die in Richtung auf das Turbinenrad (9) zu verlaufen, das axial zwischen den Führungselementen (25) und den Ansteuerelementen (30) eine Nabenscheibe (50) verläuft, welche über Steuerkan ten das Drehmoment von den Schraubenfedern (15) auf die Nabe (10) des Turbinenrades (9) überträgt, und die Nietbolzen (49) in entsprechende Langlöcher (51) der Nabenscheibe zur Verdreh winkelbegrenzung reichen.

24. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß radial innerhalb der Schraubenfedern (15) ein ebenfalls etwa topfförmiges Führungselement (52) mit axial verlaufendem Wandbereich (53) angeordnet ist - zur Führung der Schraubenfedern nach radial innen - und beide Wandberei che (20, 53) freigestanzte Bereiche (54, 55) aufweisen, die parallel zueinander und zu den anderen Wandbereichen, aber mit kleinerem gegenseitigem Abstand verlaufen und mit axial verlaufenden Steuerkanten (56, 57) versehen sind - zur Dreh momentbeaufschlagung der Schraubenfedern.

25. Torsions-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 24, dadurch gekenn zeichnet, daß die axiale Führung der Schraubenfedern (15) in die andere axiale Richtung über eine Nabenscheibe (58) in Form eines zylindrischen Ringes erfolgt, der radial zwischen den Wandbereichen (20, 23) verläuft, der umfangsmäßige Aus sparungen mit Steuerkanten (59) aufweist - zur Drehmomentbe aufschlagung der Schraubenfedern - und der auf der dem Kolben (8) abgewandten Seite fest mit dem Turbinenrad (9) verbunden ist.