DE4139939A1 - Torsionsschwingungsdaempfer mit elastischem federkoerper - Google Patents
Torsionsschwingungsdaempfer mit elastischem federkoerperInfo
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- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/121—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungsdämp
fer, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeu
ges, bestehend aus einem Eingangs- und einem Ausgangsteil,
welche konzentrisch zueinander verdrehbar und konzentrisch zu
einer Drehachse angeordnet sind, einer Torsionsfederanordnung
mit wenigstens einer Schraubenfeder, die funktionsmäßig zwi
schen Eingangs- und Ausgangsteil angeordnet ist und die in
folge ihrer Länge konzentrisch zur Drehachse angeordnet ist
und axial und zumindest nach radial außen in einem oder beiden
der Teile Eingangsteil oder Ausgangsteil geführt ist.
Ein Torsionsschwingungsdämpfer der obengenannten Bauart ist
beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 39 01 571
bekannt. Bei diesem bekannten Torsionsschwingungsdämpfer sind
Schraubenfedern vorgesehen, die über einen großen Winkel der
Umfangserstreckung verlaufen und demzufolge auf einer konzen
trisch zur Drehachse angeordneten Bahn angeordnet sind. Diese
Federn sind sowohl in axialer Richtung als auch nach radial
außen hin geführt. Diese Federn sind entsprechend ihrer Bestimmung
mit einer sehr niedrigen Federkennlinie ausgestattet
und so besteht die Gefahr, daß sie bei großen Momenten auf
Block gehen können. Dies bringt nicht nur unangenehme Geräusche
mit sich, sondern es entstehen an den Federn Setzerscheinun
gen, die sich ungünstig auf den späteren Betrieb auswirken
können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei Schrauben
federn der vorgenannten Bauart mit möglichst einfachen Mitteln
eine Progression in der Federkennlinie zu erzielen, ohne daß
die flache Grundfederkennlinie beeinflußt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des
Hauptanspruches gelöst. Durch die Anordnung eines elastischen
Körpers im Inneren der Schraubenfeder, der nach dem Zurückle
gen eines vorgegebenen Federweges zum Einsatz kommt, werden die
obengenannten Nachteile des Standes der Technik vermieden.
Durch die freischwimmende Anordnung des elastischen Körpers er
gibt sich einmal eine problemlose Montage und zum anderen wird
die Schraubenfeder in keiner Weise behindert. Dabei ist der
elastische Körper im Außendurchmesser so ausgebildet, daß er
ohne axiale Kraftbeaufschlagung in den Innendurchmesser der
Schraubenfeder hineinpaßt. Sobald der Federweg der Schraubenfe
der soweit aufgebraucht ist, daß nunmehr auch der elastische
Körper komprimiert wird, werden die beiden Federkennlinien
addiert, da beide Federn parallel zueinander wirksam sind. Da
bei kommt im Verlauf der Kompression des elastischen Körpers
noch ein zusätzlicher Effekt zustande, der im vorliegenden Fall
sehr erwünscht ist. Durch die Kompression des elastischen Kör
pers wird dieser im Durchmesser aufgeweitet und legt sich von
innen her an die Windungen der Schraubenfeder an. Dadurch wird
zusätzlich zur steileren Federkennlinie eine Reibkraft erzeugt,
so daß die Federkennlinie gegen das Ende zu progressiv an
steigt. Dieser progressive Anstieg der Federkennung behindert
die beim Stand der Technik aufgezeigten Mängel.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft,
daß sowohl die Schraubenfeder als auch der elastische Körper
entsprechend ihrer Einbaulage vorgekrümmt ausgebildet sind.
Dadurch wird nicht nur ein leichterer Einbau erzielt, sondern
zusätzlich die Grundreibung zumindest im annähernd entspannten
Zustand stark verringert.
Dabei wird der elastische Körper vorzugsweise aus einem elasto
meren Material hergestellt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eignet sich die
Kombination einer Schraubenfeder mit einem elastomeren Körper
im Inneren besonders für die Anordnung in einem Zweimassen
schwungrad. Bei einer solchen Anordnung sind die Schraubenfe
dern üblicherweise in einem Kanal geführt, der zumindest teil
weise mit einem Schmier- und/oder Kühlmittel gefüllt ist. In
diesem Medium ist der elastische Körper freischwimmend angeord
net, so daß er zumindest in seiner umfangsmäßig nicht belaste
ten Stellung keine Beeinträchtigung der flachen Federkennlinie
der Schraubenfeder bewirkt und somit die Konstruktion mit einer
sehr geringen Grundreibung auskommt.
Die erfindungsgemäße Ausbildung bietet sich in besonders vor
teilhafter Weise dort an, wo die Schraubenfeder mit dem elasti
schen Körper zu einer Torsionsfederanordnung gehört, welche
insgesamt nur aus vorgekrümmten Schraubenfedern mit flachen
Federkennlinien besteht, die alle auf einem gleichen mittleren,
großen Durchmesser angeordnet sind. Eine solche Ausführung
eines Torsionsschwingungsdämpfers ist sehr einfach im Aufbau
und ermöglicht sowohl eine flache Federkennlinie als auch eine
geringe Grundreibung.
Die Erfindung wird anschließend anhand eines Beispieles näher
erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 die Prinzipdarstellung der vorgekrümmten Schraubenfeder
mit dem vorgekrümmten elastischen Körper;
Fig. 2 die Federkennung entsprechend Fig. 1.
Fig. 1 zeigt als Prinzipdarstellung die Anordnung einer Schrau
benfeder 5 mit großer umfangsmäßiger Ausdehnung, die, bei
spielsweise vorgekrümmt, in einem Kanal 7 geführt ist und dabei
konzentrisch zur Drehachse 3 angeordnet ist. Um diese Drehachse
3 ist sowohl das Eingangsteil 1 als auch das Ausgangsteil 2 der
Torsionsfederanordnung 4 drehbar gelagert. Im Inneren der
Schraubenfeder 5 ist ein elastischer Körper aus einem Elastomer
angeordnet, der im entspannten Zustand des gesamten Systems
entsprechend der Fig. 1 eine geringere umfangsmäßige Ausdehnung
hat als die Schraubenfeder 5.
Ausgehend vom entspannten Zustand gemäß Fig. 1 wird angenommen,
daß das Eingangsteil 1 entgegen dem Uhrzeigersinn drehmomentbe
aufschlagt wird, so daß die Schraubenfeder 5 im Kanal 7 um den
Winkel α komprimiert wird. Es entsteht dabei eine Feder
kennlinie 1 gemäß Fig. 2, wobei hier über den Verdrehwinkel
das Moment M aufgetragen ist. Die Federkennlinie 1 verläuft ge
radlinig mit geringer Steigung über den Winkelbereich α1,
da in diesem Bereich lediglich die Torsionsfederanordnung mit
der Schraubenfeder 5 beaufschlagt ist. Es sei an dieser Stelle
darauf hingewiesen, daß umfangsmäßig beispielsweise zwei oder
vier dieser Schraubenfedern 5 vorgesehen sein können, die ent
weder parallel oder in Reihe geschaltet sind. Nach dem Auf
brauch des Verdrehwinkels α1 kommt zusätzlich zur Belastung
der Schraubenfeder 5 die Belastung des elastischen Körpers 6
hinzu. Dadurch entsteht im Bereich des Verdrehwinkels α2
die Federkennlinie 11. Diese stellt anfangs die reine Addition
der Federkennlinien von Schraubenfeder 5 und elastischem Kör
per 6 dar und ist daher gegenüber der Federkennlinie 1 eben
falls gerade ausgebildet, nur mit einer größeren Steigung. Im
Verlauf dem Verdrehwinkels α2 jedoch wird der elastische
Körper 6 infolge seiner Kompression und der damit verbundenen
Durchmesservergrößerung von innen her an den einzelnen Windun
gen der Schraubenfeder 5 zur Anlage kommen und dadurch einen
zusätzlichen Reibungseffekt erzeugen. Dies drückt sich in der
Federkennlinie 11 dadurch aus, daß sie zu größerem Verdrehwin
kel hin eine stärkere Progressivität aufweist und von der gera
den Linie abweicht zu größeren Momenten hin. Dieser Effekt ist
sehr erwünscht, da dadurch die Schraubenfeder 5 davor bewahrt
wird, bei Momentenspitzen auf Block zu gehen.
Die Anwendung einer vorgekrümmten Schraubenfeder und eines vor
gekrümmten elastischen Körpers bringt besondere Vorteile im
sogenannten Zweimassenschwungrad, bei welchem große Verdreh
winkel und flache Federkennlinien erwünscht sind. Durch das
dort vorhandene Schmier-, Dämpf- bzw. Kühlmedium können die
elastischen Körper frei innerhalb der Schraubenfedern schwim
men, wodurch die Grundreibung bei kleinen Verdrehwinkeln auf
einem erwünschten niedrigen Niveau gehalten werden kann.
Claims (5)
1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für den Antriebs
strang eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einem Eingangs-
und einem Ausgangsteil, welche konzentrisch zueinander ver
drehbar und konzentrisch zu einer Drehachse angeordnet
sind, einer Torsionsfederanordnung mit wenigstens einer
Schraubenfeder, die funktionsmäßig zwischen Eingangs- und
Ausgangsteil angeordnet ist und die infolge ihrer Länge
konzentrisch zur Drehachse angeordnet ist und axial und zu
mindest nach radial außen in einem oder beiden der Teile
Eingangsteil oder Ausgangsteil geführt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß im Inneren der Schrau
benfeder (5) ein elastischer Körper (6) angeordnet ist,
dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser der
Schraubenfeder (5) entspricht und dessen Länge kleiner aus
geführt ist als die Länge der Schraubenfeder im entspann
ten Zustand und der im Ruhezustand der Torsionsfederanord
nung (4) freischwimmend angeordnet ist.
2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß sowohl die Schraubenfeder (5) als auch der
elastische Körper (6) entsprechend ihrer Einbaulage vorge
krümmt ausgebildet sind.
3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der elastische Körper (6) aus einem elasto
meren Material besteht.
4. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß Eingangs- und Ausgangsteil (1, 2) Elemen
te eines Zweimassenschwungrades sind, wobei Schraubenfeder
(5) und elastischer Körper (6) in einem konzentrisch zur
Drehachse (3) ausgebildeten Kanal (7) geführt sind, der
zumindest teilweise mit einem Schmier- und/oder Kühlmittel
gefüllt ist.
5. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schraubenfeder (5) mit dem elastischen
Körper (6) Teil der einzigen Torsionsfederanordnung (4)
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914139939 DE4139939C2 (de) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Torsionsschwingungsdämpfer mit elastischem Federkörper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19914139939 DE4139939C2 (de) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Torsionsschwingungsdämpfer mit elastischem Federkörper |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4139939A1 true DE4139939A1 (de) | 1993-06-09 |
DE4139939C2 DE4139939C2 (de) | 1998-04-16 |
Family
ID=6446226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914139939 Expired - Fee Related DE4139939C2 (de) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Torsionsschwingungsdämpfer mit elastischem Federkörper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4139939C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT507600B1 (de) * | 2008-11-27 | 2012-10-15 | Tectos Oeg | Drehmomentübertragungseinrichtung |
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DE19529462B4 (de) * | 1995-08-10 | 2004-09-02 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Einrichtung zur Drehmomentermittlung für eine Antriebseinheit mit einem Verbrennungsmotor |
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DE4033131A1 (de) * | 1989-10-19 | 1991-05-02 | Aisin Seiki | Vorrichtung zur absorption einer drehmomentaenderung |
-
1991
- 1991-12-04 DE DE19914139939 patent/DE4139939C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE4139939C2 (de) | 1998-04-16 |
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