DE4433467A1 - Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zur Verwendung im Antriebsstrang eines Kraft­ fahrzeuges zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe, mit wenigstens einem Eingangsteil und wenigstens einem Ausgangs­ teil, zwischen denen in Umfangsrichtung wirksame, eine Relativverdrehung ermöglichende und Schraubenfedern um­ fassende Kraftspeicher großer Länge vorgesehen sind, die auf einem verhältnismäßig großen Durchmesser angeordnet sind. Insbesondere betrifft die Erfindung Schwungräder, die aus wenigstens zwei relativ zueinander verdrehbar gelagerte und über Dreh- beziehungsweise Torsionsschwingungen dämpfende Mittel miteinander gekoppelte Massen bestehen.

Torsionsschwingungsdämpfer der oben genannten Art sind beispielsweise durch die DE-OS 39 09 892, die DE- OS 41 17 571 und die DE-OS 41 17 579 bekannt geworden. Der­ artige Torsionsschwingungsdämpfer haben sich in der Praxis bewährt. Bei manchen Fahrzeugtypen können jedoch aufgrund der Motor-, Antriebsstrang- und Karosserieauslegung bei bestimmten Drehzahlen beziehungsweise innerhalb bestimmter Drehzahlbereiche störende Geräusche, wie insbesondere sogenannte Brummer, auftreten. Diese Geräusche treten oft im Schubbetrieb, bei dem der Motor über die Antriebsräder angetrieben wird, auf.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Torsionsschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, die bezüglich ihrer Dämpfungskapazität verbessert sind und in allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine eine einwandfreie Filtrierung der unerwünschten Torsions­ schwingungen im Antriebsstrang gewährleisten, so daß auch die vorerwähnten störenden Geräusche nicht mehr auftreten. Weiterhin soll der Torsionsschwingungsdämpfer in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise herstellbar sein.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß in Reihe mit wenigstens einem der Kraftspeicher ein zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil wirksames, eine durch die Fliehkraft praktisch nicht begrenzte Federung aufweisendes Federelement vorgesehen ist. Die Federrate beziehungsweise Elastizität und/oder der Federweg dieses Federelementes soll also durch die auf dieses einwirkende Fliehkraft praktisch nicht beeinflußt werden. Durch eine derartige Ausgestaltung des Torsionsschwingungsdämpfers kann gewährleistet werden, daß auch bei höheren Drehzahlen über einen bestimmten Ver­ drehwinkel zwischen Dämpfereingangsteil und -ausgangsteil eine Resonanzerscheinungen beziehungsweise störende Geräu­ sche unterdrückende Verdrehelastizität vorhanden ist. In besonders vorteilhafter Weise kann das wenigstens eine Federelement derart im Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet sein, daß dieses lediglich im Schubbetrieb wirksam ist. Zweckmäßig kann es sein, wenn jedem Kraftspeicher ein mit diesem in Reihe geschaltetes, bezüglich seiner Federungs­ eigenschaften praktisch fliehkraftunabhängiges Federelement zugeordnet ist.

Das erfindungsgemäße Federelement muß also nicht auf den Leerlaufbereich der Brennkraftmaschine ausgelegt sein, sondern ist insbesondere im Lastbereich des Torsionsschwin­ gungsdämpfers wirksam. Bei dem eingangs genannten Stand der Technik, dessen Offenbarungsinhalt bezüglich der möglichen konstruktiven Ausgestaltungen, insbesondere Anordnung und Auslegung der langen Kraftspeicher, als in die vorliegende Anmeldung integriert zu betrachten ist, können bei bestimm­ ten Fahrzeugen Probleme bezüglich der Schwingungsisolation zwischen Brennkraftmaschine und Antriebsstrang auftreten. Diese Probleme sind oft darauf zurückzuführen, daß die Dämp­ fungswirkung des zwischen Dämpfereingangsteil und Dämpfer­ ausgangsteil vorgesehenen drehelastischen Dämpfers dynamisch beeinflußt wird und zwar weil infolge der auf die langen Kraftspeicher einwirkenden Fliehkräfte eine zur Federwirkung der Kraftspeicher parallel geschaltete Reibung erzeugt wird. Diese Reibung wirkt sich zwischen Dämpfereingangsteil und -ausgangsteil derart aus, als hätten die Kraftspeicher eine höhere Federrate. Mit zunehmender Drehzahl kann die erwähnte Reibungsdämpfung derart hoch werden, daß die Kraftspeicher sich zumindest nicht mehr voll entspannen können, das bedeutet also, sie können ihre bei nicht-rotie­ render Einrichtung vorhandene entspannte Länge nicht ein­ nehmen und bleiben somit verspannt. Diese durch die Flieh­ kraft beziehungsweise die Kraftspeicher verursachte Erhöhung der Verdrehsteifigkeit zwischen Ausgangsteil und Eingangs­ teil kann dazu führen, daß bei manchen dynamischen Fahr­ bedingungen der Isolationsgrad des Torsionsschwingungs­ dämpfers nicht mehr ausreicht, so daß Resonanzüberhöhungen auftreten können. Diese können bei verschiedenen Drehzahlen beziehungsweise in verschiedenen Drehzahlbereichen vorhanden sein, wobei in den meisten Fällen derartige Resonanzerschei­ nungen innerhalb eines Drehzahlbereiches zwischen 1.800 bis 3.500 U/min auftreten. Durch die erfindungsgemäße Auslegung des Torsionsschwingungsdämpfers können derartige Resonanz­ erscheinungen praktisch vermieden werden, da durch das erfindungsgemäße Federelement ein federnder Übergangsbereich bei Beaufschlagung der Kraftspeicher gewährleistet werden kann. Die durch das wenigstens eine Federelement erzeugte Verdrehsteifigkeit zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers ist also geringer als der in dem bestimmten Drehzahlbereich, in dem Resonanzerscheinungen auftreten, von den Kraftspeichern erzeugte Verdrehwider­ stand. So kann zum Beispiel der im kritischen Drehzahlbe­ reich von den Kraftspeichern erzeugte Verdrehwiderstand in der Größenordnung von 120 Nm/° liegen, wohingegen das Federelement einen Verdrehwiderstand in der Größenordnung von 30 Nm/° zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil erzeugen kann.

Je nach Anwendungsfall kann es zweckmäßig sein, wenn das wenigstens eine Federelement eine Verdrehsteifigkeit zwischen 10 und 50 Nm/°, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 25 und 40 Nm/° zwischen Eingangsteil und Ausgangs­ teil des Torsionsschwingungsdämpfers erzeugt. Das wenigstens eine Federelement kann dabei in vorteilhafter Weise, zu­ mindest in Schubrichtung, einen Verdrehwinkel zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil in der Größenordnung von 1,5 bis 5,0°, vorzugsweise 2,0 bis 4,0°, ermöglichen. Unter Schubrichtung ist diejenige Richtung zu verstehen, bei der der Torsionsschwingungsdämpfer vom Getriebe her mit einem Drehmoment beaufschlagt wird und somit der Motor über die Antriebsräder angetrieben wird.

In besonders vorteilhafter Weise kann der Torsionsschwin­ gungsdämpfer derart ausgebildet sein, daß unterhalb eines bestimmten Drehzahlniveaus der Brennkraftmaschine das durch die langen Kraftspeicher zwischen Eingangsteil und Ausgangs­ teil erzeugte Verdrehwiderstandsmoment geringer ist als das durch das wenigstens eine Federelement aufbringbare. Insbesondere im Leerlaufbereich sollen die langen Kraft­ speicher des Weitwinkeldämpfers einen geringeren Verdrehwi­ derstand als das wenigstens eine Federelement zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil erzeugen.

Bei höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine, zum Beispiel ab 1.800 U/min, kann das durch die langen Kraftspeicher erzeugte Verdrehwiderstandsmoment zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil größer werden als das von dem wenigstens einen praktisch fliehkraftunabhängigen Federelement erzeugten.

Eine für die Funktion und den Aufbau des Torsionsschwin­ gungsdämpfers besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann dadurch gewährleistet werden, daß das Eingangs- oder Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers einen kreisrin­ gartigen beziehungsweise torusförmigen Kanal bildet, in dem die Kraftspeicher mit großer Länge, also mit einem großen Längen-Durchmesserverhältnis, aufgenommen sind. Das Längen- Durchmesserverhältnis kann dabei in der Größenordnung zwischen 5 und 15 liegen. Derartig ausgebildete Torsions­ schwingungsdämpfer sind durch den eingangs angeführten Stand der Technik bekannt geworden. Weiterhin sind derartige Kraftspeicher beziehungsweise Dämpfer durch die DE- OS 37 21 711 und DE-OS 37 21 712 vorgeschlagen worden. Der Offenbarungsinhalt der beiden zuletzt genannten Schutzrechte soll ebenfalls als in die vorliegende Anmeldung integriert betrachtet werden. Bezüglich der Auslegung, der Abstützung und der Wirkung der langen Federn wird also auf den vor­ erwähnten Stand der Technik verwiesen.

Die Kraftspeicher können jeweils durch wenigstens eine Schraubenfeder mit großer Länge gebildet sein. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn die einzelnen Kraftspeicher durch mehrere hintereinander, also in Reihe, angeordnete beziehungsweise wirksame kürzere Federn gebildet sind. Zwischen den einzelnen kürzeren Federn können dabei Abstützelemente vorgesehen werden, die zum Beispiel keilartig ausgebildet sein können. Die Schraubenfe­ dern können in dem sie aufnehmenden Kanal derart angeordnet sein, daß sie sich unmittelbar über ihre einzelnen Windungen abstützen, wobei die Kraftspeicher zumindest im wesentlichen auf den Krümmungsradius des Kanales vorgeformt sein können. Bei Verwendung kurzer Federn zur Bildung eines langen Kraftspeichers kann es zweckmäßig sein, wenn diese kurzen Federn, über ihre Länge betrachtet, gerade ausgeführt sind und deren Endbereiche über Führungselemente, wie zum Beispiel Führungsschuhe, positioniert sind. Die Führungs­ elemente können dabei derart ausgebildet sein, daß diese an der radial äußeren Begrenzungsfläche des die Kraftspeicher aufnehmenden Kanales, zumindest unter Fliehkrafteinwirkung, anliegen und somit die Endbereich der kurzen Kraftspeicher radial abstützen.

Für den Aufbau und die Funktion des Torsionsschwingungs­ dämpfers kann es besonders vorteilhaft sein, wenn das Federelement durch eine als Biegebalken ausgestaltete Feder gebildet ist. Diese Feder kann dabei einen praktisch geraden Biegebalken bilden oder aber eine andere Form aufweisen, wie zum Beispiel gekrümmte oder spiralförmige Gestalt. Solche Federelemente können als Einzelteil ausgebildet sein, welches am Eingangsteil und/oder am Ausgangsteil des Dämpfers befestigt werden kann. In besonders vorteilhafter Weise kann jedoch das Eingangsteil und/oder das Ausgangsteil ein scheibenförmiges Bauteil aufweisen, welches das Feder­ element einstückig angeformt hat. Dieses scheibenförmige Bauteil kann dabei rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Besonders zweckmäßig ist es, wenn jedem langen Kraftspeicher zumindest für den Schubbereich ein entsprechendes Feder­ element zugeordnet ist.

Insbesondere bei einer Ausgestaltung des Torsionsschwin­ gungsdämpfers derart, daß das Eingangs- oder Ausgangsteil einen konzentrischen, kreisringförmigen Kanal bildet, zur Aufnahme eines Satzes Kraftspeicher großer Länge, wobei im Kanal axial beabstandete, einander gegenüberliegende Beaufschlagungsbereiche für die Stirnenden der Kraftspeicher vorhanden sind, und das Ausgangs- beziehungsweise Eingangs­ teil scheibenförmig ausgebildet ist und mit radial ver­ laufenden Armen, die zwischen den Beaufschlagungsbereichen aufgenommen sind und ebenfalls zur Beaufschlagung der Stirnenden der Schraubenfedern dienen, kann in einfacher Weise das wenigstens eine, als Biegebalken wirksame Federe­ lement einstückig am scheibenförmigen Bauteil angeformt sein. Hierfür kann wenigstens einer der Arme des scheiben­ förmigen Bauteiles einen vom radial äußeren Bereich dieses Armes radial nach innen hin verlaufenden schlitzförmigen Ausschnitt aufweisen, wobei die Länge des Schlitzes größer ist als, vorzugsweise wenigstens doppelt so lang wie die radiale Erstreckung des entsprechenden Armes. Durch den Ausschnitt wird, in Umfangsrichtung betrachtet, auf wenig­ stens einer Seite eines Armes, vorzugsweise an allen Armen, eine auf Biegung beanspruchte elastische Lasche gebildet.

Eine solche Lasche wird durch den mit dieser zusammen­ wirkenden Kraftspeicher bei einer Relativverdrehung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil beaufschlagt. Bei Überwindung des Schlitzes kommt diese elastische Lasche an den in Umfangsrichtung steifen, also praktisch unelastischen Armbereichen zur Anlage.

Bei Verwendung eines scheibenförmigen, mit radial ver­ laufenden Armen versehenen Ausgangs- oder Eingangsteiles können auch Federelemente Verwendung finden, die durch ein flaches beziehungsweise scheibenförmiges Bauteil gebildet sind, welches seitlich an dem Ausgangsteil oder Eingangsteil befestigt ist. Dieses Bauteil kann dabei wenigstens einen, als Biegebalken ausgebildeten Abschnitt aufweisen, der sich im Bereich der Arme radial erstreckt und gegenüber dem ent­ sprechenden Arm, in Umfangsrichtung betrachtet, in Richtung Kraftspeicher hervorsteht. Bei Beaufschlagung des federnden Abschnittes wird dieser elastisch verbogen, wobei bei ausreichend hohem Drehmoment der entsprechende Kraftspeicher sich am Arm abstützt, wodurch die auf den elastischen Abschnitt einwirkende Kraft begrenzt wird. Der elastische Abschnitt wird also, in Umfangsrichtung betrachtet, über den entsprechenden Arm geschoben beziehungsweise verlagert.

Anhand der Fig. 1 bis 6 sei die Erfindung näher erläu­ tert.

Dabei zeigt Fig. 1 eine Teilansicht mit Ausbruch eines erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers,

Fig. 2 eine Ansicht gemäß dem Pfeil II der Fig. 1 im Schnitt,

Fig. 3 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit in Ansicht mit einem Ausbruch,

Fig. 4 eine Ansicht gemäß dem Pfeil IV der Fig. 3 im Schnitt,

die Fig. 5 und 6 weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Torsionsdämpfungs­ einrichtung 1 ist durch ein Schwungrad 2 gebildet, welches in zwei Schwungradelemente 3, 4 unterteilt ist. Die beiden Schwungradelemente 3, 4 sind über eine Lagerung 5 relativ zueinander verdrehbar zentrisch positioniert. Das Schwung­ radelement 3 ist mit der Abtriebswelle einer Brennkraftma­ schine verbindbar und das Schwungradelement 4 über eine darauf zu befestigende Reibungskupplung einer Getriebeein­ gangswelle zu- und abkuppelbar. Bezüglich der Lagerausbil­ dung, des Aufbaues der einzelnen Schwungradelemente sowie deren Verbindungsmöglichkeiten mit der Brennkraftmaschine und der Getriebeeingangswelle wird auf den bereits vor­ erwähnten Stand der Technik verwiesen.

Zwischen den beiden Schwungradelementen 3, 4 ist ein Dämp­ fer 6 vorgesehen, mit in Umfangsrichtung wirksamen Kraft­ speichern 7, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch in Umfangsrichtung längliche Schraubenfedern gebildet sind. Diese Schraubenfedern können entsprechend ihrer Anordnung in der Einrichtung 1 bereits vor der Montage vor­ gekrümmt sein. Die Kraftspeicher 7 sind in einem kreisring­ förmigen beziehungsweise torusartigen Raum 8 aufgenommen, der zumindest teilweise mit einem viskosen Medium, wie zum Beispiel Fett, gefüllt ist. Der torusartige Raum 8 ist hauptsächlich durch zwei schalenartige Gehäuseteile 9, 10 gebildet, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Blechformteile hergestellt sind. Diese sind radial außen miteinander verschweißt.

Der ringförmige beziehungsweise torusartige Raum 8 ist - in Umfangsrichtung betrachtet - unterteilt in einzelne Auf­ nahmen 11, in denen die Kraftspeicher 7 vorgesehen sind. Die einzelnen Aufnahmen 11 sind, in Umfangsrichtung betrachtet, voneinander getrennt durch Beaufschlagungsbereiche 12, 13, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch in die als Blechformteile ausgebildeten schalenartigen Kör­ per 9, 10 eingeprägte Taschen gebildet sind.

Die an dem zweiten Schwungradelement 4 vorgesehenen Be­ aufschlagungsbereiche 14 für die Kraftspeicher 7 sind von einem scheibenartigen Bauteil 15 getragen, das radial innen über Nietverbindungen 16 mit dem zweiten Schwungradelement 4 verbunden ist. Die Beaufschlagungsbereiche 14 sind durch an der äußeren Kontur des scheibenartigen Bauteiles 15 ange­ formte radiale Ausleger beziehungsweise Arme gebildet. Die Arme 14 sind axial zwischen den sich gegenüberliegenden Beaufschlagungsbereichen 12, 13 des ersten Schwungradelemen­ tes 3 bei nicht-drehmomentbeaufschlagtem Schwungrad 2 vorgesehen.

Bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwung­ radelementen 3, 4 in Schub- oder Zugrichtung werden die Kraftspeicher 7 zwischen den mit diesen zusammenwirkenden Beaufschlagungsbereichen 12, 13, 14 komprimiert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Kraftspeicher 7 bei Zugbetrieb an einem ihrer Enden unmittelbar beziehungs­ weise sofort durch die Arme 14 beaufschlagt beziehungsweise abgestützt. Zugbetrieb bedeutet, daß der Motor ein Antriebs­ moment für das Kraftfahrzeug abgibt.

Bei Schubbetrieb werden die Kraftspeicher 7 zunächst nicht über die Arme 14 beaufschlagt, da zwischen dem entsprechen­ den Ende der Kraftspeicher 7 und den entsprechenden Ab­ stützbereichen 17 der Arme 14 eine zusätzliche Federung, die durch ein Federelement 18 aufgebracht wird, vorgesehen ist. Die Federwirkung des Federelementes 18 ist mit der Federwir­ kung der Kraftspeicher 7 in Reihe geschaltet.

Vorzugsweise sind die Kraftspeicher 7 und die Arme 14, über den Umfang der Einrichtung 1 betrachtet, zumindest annähernd rotationssymmetrisch angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Kraftspeicher 7 vorgesehen und das ringförmige Bauteil 15 besitzt zwei diametral gegen­ überliegende Arme 14.

Das Federelement 18 ist seitlich vom ringförmigen Bau­ teil 15, und zwar auf der dem Gehäuseteil 9 zugekehrten Seite des Bauteiles 15, vorgesehen. Radial innen besitzt das Federelement 18 einen ringförmigen Bereich 19, der ebenfalls über die Nietverbindungen 16 drehfest mit dem Schwungrad­ element 4 verbunden ist. Ausgehend von dem ringförmigen Bereich 19 verlaufen Arme 20 radial nach außen. Diese Arme 20 erstrecken sich dabei, zumindest teilweise, radial über die Beaufschlagungsbereiche 17 der Arme 14. Die Arme 20 bilden als Biegebalken ausgestaltete Federn. Radial außen sind die Arme 20 um die Arme 14 mit einem Bereich 21 herumgebördelt, wodurch eine Seitenführung für die Arme 20 gegeben ist. Die Federarme 20 bilden Abstützbereiche 22 für die Kraftspeicher 7, wobei diese Abstützbereiche 22 gegen­ über den Beaufschlagungsbereichen 17 der Arme 14 in Schub­ richtung versetzt sind. Die Größe dieses Versatzes 23 in Umfangsrichtung kann dabei je nach Einsatzfall unterschied­ lich groß sein. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn dieser Versatz 23 einen Verdrehwinkel in der Größenordnung zwischen 1,5 und 5,0 Grad, vorzugsweise in der Größenordnung von 2,0 bis 3,0 Grad, ermöglicht, bevor die Kraftspeicher 7 im Schubbetrieb sich an den Armen 14 abstützen können. Bei entsprechender Beaufschlagung der federnden Arme 20 durch die Kraftspeicher 7, weichen diese Arme 20 in Umfangs­ richtung zurück, so daß der flächige Überdeckungsgrad zwischen den Armen 14 und den Armen 20 größer wird. Die Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 hat den Vorteil, daß die elastischen Arme 22 nicht das volle Drehmoment zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 aufnehmen müssen, da ab einer bestimmten Größe dieses Drehmomentes die Kraftspeicher 7 sich unmittelbar an den Beaufschlagungs­ armen 14 abstützen können.

Die von allen im Schwungrad 2 vorgesehenen Kraftspeichern 7 erzeugte Drehmomentrate kann in der Größenordnung zwischen 1 und 8 Nm/° liegen, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 2 und 4 Nm/°. Die von allen Federelementen 20 zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 erzeugte Drehmomentrate kann in der Größenordnung zwischen 15 und 50 Nm/°, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 25 und 40 Nm/° liegen. Die von den Federelementen 20 erzeugte Verdrehsteifigkeit pro Winkelgrad ist also wesentlich größer als die von den langen Kraftspeichern 7 erzeugte. Das Verhältnis kann in der Größenordnung zwischen 5 und 15 liegen. Die in Zusammenhang mit den Kraftspeichern 7 genannten Werte entsprechen einer statischen Messung, also einer Messung, bei der das Schwungrad 1 nicht rotiert beziehungsweise nur mit sehr geringer Drehzahl.

Aufgrund der Ausbildung der Federarme 20 ist die Feder­ charakteristik dieser Arme in Umfangsrichtung praktisch unabhängig von der auf sie einwirkenden Fliehkraft. Das bedeutet also, daß unabhängig von der auf die Arme 20 einwirkenden Fliehkraft diese in Umfangsrichtung stets federn können, also nicht durch die Fliehkraft in ihrer Federung beziehungsweise Verformbarkeit in Umfangsrichtung gehindert werden.

Die durch Schraubenfedern 7 gebildeten Kraftspeicher stützen sich unter Fliehkrafteinwirkung an den die ringförmige Kammer 8 begrenzenden Wandungen 24 ab. Dadurch wird der Reibeingriff zwischen den einzelnen Windungen der Federn 7 und der entsprechenden Abstützfläche 24 mit zunehmender Drehzahl größer. Dies führt dazu, daß bei Überschreitung einer bestimmten Drehzahl die Federrate beziehungsweise die Rückstellkraft der Federn 7 nicht mehr ausreicht, um diesen Reibungseingriff zu überwinden, so daß mit zunehmender Drehzahl und nach einer entsprechenden Beaufschlagung der Federn 7, diese eine immer kürzer werdende Länge einnehmen. Die Federn 7 bleiben also aufgrund des erwähnten Reibungs­ eingriffes verspannt. Die Feder wird also bezüglich ihrer Dämpfungswirkung härter, wobei der durch die Federn 7 erzeugte Verdrehwiderstand durch den von diesen selbst erzeugten Reibungseingriff zusätzlich vergrößert wird. Dieser, durch die Kraftspeicher 7 erzeugte Anstieg des Ver­ drehwiderstandes zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 bewirkt, daß bei manchen Drehzahlen beziehungsweise in manchen Drehzahlbereichen der Brennkraftmaschine, ins­ besondere im Schubbetrieb, Resonanzen auftreten können, die störende Geräusche erzeugen. Durch die erfindungsgemäßen, praktisch fliehkraftunabhängigen Federelemente 20 wird gewährleistet, daß über den gesamten Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine stets eine ausreichend kleine Verdreh­ steifigkeit beziehungsweise Verdrehelastizität zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 vorhanden ist, mittels der die erwähnten Resonanzerscheinungen unterdrückt werden können.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform hat, abgesehen von der Ausgestaltung der zusätzlichen Feder­ elemente 118, den gleichen Aufbau und die gleiche Wirkungs­ weise wie der Torsionsschwingungsdämpfer 1 beziehungsweise das Zweimassenschwungrad 2 gemäß den Fig. 1 und 2.

Aus Fig. 3 ist ein zusätzliches Federelement 118 ersicht­ lich, das als gekrümmter Biegebalken ausgestaltet ist. Der Torsionsschwingungsdämpfer 101 hat zwei derartige diametral gegenüberliegende Federelemente 118. Das Federelement 118 hat einen Fußbereich 119, der drehfest mit dem scheibenförm­ igen Ausgangsteil 115 des drehelastischen Dämpfers 106 verbunden ist. Ausgehend vom Fußbereich 119 erstreckt sich ein gekrümmter laschen- beziehungsweise streifenförmiger Bereich 120, der elastisch verformbar ist. Das scheibenför­ mige Ausgangsteil 115 hat einen entsprechenden Ausschnitt beziehungsweise eine entsprechend verlaufende Kontur 115a, die ein ungehindertes Ausfedern des Armes 120 ermöglicht. Die Abstützbereiche 122 des elastischen Armes 120 sind wiederum gegenüber den Abstützbereichen 117 der Arme 114 in Schubrichtung versetzt.

Bei der Ausgestaltung gemäß den Fig. 3 und 4 stützt sich jedoch der elastische Arm 120 bei ausreichend hoher Drehmo­ mentbeaufschlagung an dem Arm 114 des Dämpferausgangs­ teiles 115 ab. Es werden also Abschnitte des elastischen Armes 120 zwischen der entsprechenden Endwindung eines Kraftspeichers 107 und den Abstützbereichen 117 eingespannt.

Der freie Endbereich des elastischen Armes 120 besitzt einen Ausschnitt 125, in den eine Nase 126, die an dem entspre­ chenden Arm 114 angeformt ist, eingreift. Dadurch wird der elastische Arm 120 radial außen zumindest seitlich geführt. Die einer elastischen Verformung des Armes 120 entsprechende Stellung ist in Fig. 3 strichliert angedeutet. In dieser strichlierten Stellung des Armes 120 stützt sich die entsprechende Feder 107 radial außen an der Nase 126 ab und radial innen an einem Abschnitt des elastischen Armes 120.

Die als Biegebalken ausgebildeten zusätzlichen Federelemen­ te 20, 120 können auch derart ausgestaltet werden, daß diese vor Erreichen der maximal zulässigen elastischen Verformung mit einem ihrer Bereiche bereits an einem Bauteil zur Anlage kommen, wodurch ihre Federsteifigkeit über einen bestimmten Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 vergrößert werden kann. Letzteres kann zum Beispiel dadurch geschehen, daß die verbleibende Biegelänge verändert wird, oder aber die Einspannung beziehungsweise die Ab­ stützung des als Biegebalken wirksamen Federelementes verändert wird.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsvariante ist der als Biegebalken wirksame Bereich 220 des Federelementes 218 spiralförmig ausgebildet. Der innere Endbereich des spiral­ artigen Biegebalkens 220 ist wiederum mit dem Eingangsteil und/oder Ausgangsteil 215 des drehelastischen Schwingungs­ dämpfers 206 verbunden. Die elastischen, spiralförmigen Bereiche 220 sind von einem ringförmigen Bauteil 219 getragen, das gegenüber dem Ausgangsteil 215 zentrisch geführt und in Umfangsrichtung begrenzt verdrehbar ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über ein Lang­ loch 219a, das einen Führungsbolzen 215a aufnimmt, welcher am Ausgangsteil 215 befestigt ist. Radial außen besitzt das scheibenförmige Bauteil 218 Abstütz-, beziehungsweise Beaufschlagungsbereiche 222 für die Schraubenfedern 207.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist das mit den Schraubenfedern der entsprechenden Torsionsdämpfungseinrich­ tung in Reihe geschaltete und praktisch fliehkraftunab­ hängige Federelement 318 einstückig mit dem Eingangsteil- oder Ausgangsteil 315 ausgebildet. Hierfür ist in dem scheibenförmigen Bauteil 315 im Bereich der Schraubenfeder­ beaufschlagungsarme 314 jeweils ein Ausschnitt 330 vor­ gesehen. Durch den Ausschnitt 330 wird ein elastisch verformbarer Arm 320 gebildet, der gegenüber den verbleiben­ den, in Umfangsrichtung steifen Bereichen 314a der Arme 314, in Umfangsrichtung betrachtet, einen bestimmten Abstand 323 aufweist. Nach Überwindung des Abstandes 323 infolge des auf einen elastischen Arm 320 einwirkenden Drehmomentes, stützt sich dieser elastische Arm 320 unmittelbar an den Armberei­ chen 314a ab. Um eine einwandfreie Abstützung zwischen dem Arm 320 und den Bereichen 314a zu gewährleisten, besitzt der Arm 320 auf seiner den Bereichen 314a zugewandten Seite einen Freischnitt 320a. Der sich radial nach innen hin erstreckende Ausschnitt 330 ist derart ausgebildet, daß die infolge der elastischen Verformung des Armes 320 im Bau­ teil 315 auftretenden Spannungen die Dauerfestigkeit des Bauteiles 315 gewährleisten.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie­ benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt insbesondere auch Varianten, die durch Kombination von in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung und den vor­ erwähnten Patentanmeldung beschriebenen Merkmalen bezie­ hungsweise Elementen sowie Funktionsweisen gebildet werden können. Weiterhin können einzelne, insbesondere in Ver­ bindung mit den Figuren beschriebene Merkmale beziehungs­ weise Funktionsweisen, für sich alleine genommen eine selbständige Erfindung darstellen. Auch können zusätzliche praktisch fliehkraftunabhängige Federelemente gemäß der Erfindung auch im Zugbereich Anwendung finden. Es können also diese Elemente, falls im Zugbereich bei bestimmten Drehzahlen beziehungsweise bestimmten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine störende Geräusche auftreten, ebenfalls eingesetzt werden. Für manche Anwendungsfälle kann es auch von Vorteil sein, wenn derartige Elemente sowohl für den Schub- als auch für den Zugbereich vorgesehen werden.

Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung offenbarte Merkmale von erfindungswesent­ licher Bedeutung zu beanspruchen.

Claims (11)

1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für den Einsatz zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe eines Kraft­ fahrzeuges, mit einem Eingangsteil und einem Ausgangs­ teil, die entgegen der Wirkung von auf einem verhält­ nismäßig großen Durchmesser angeordneten und Schrauben­ federn umfassenden Kraftspeichern mit großer Länge zueinander verdrehbar sind, wobei die Kraftspeicher eine fliehkraftabhängige, deren Federwirkung parallel ge­ schaltete Reibung erzeugen, wodurch der durch die Kraft­ speicher erzeugte dynamische Verdrehwiderstand drehzahl­ abhängig zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit wenigstens einem der Kraftspeicher ein zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil wirksames, eine durch die Fliehkraft praktisch nicht begrenzte Federung auf­ weisendes Federelement vorgesehen ist.

2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangs- oder Ausgangsteil einen kreisringartigen Kanal bildet zur Aufnahme der ein verhältnismäßig großes Längen-Durchmesserverhältnis aufweisenden Kraftspeicher.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicher jeweils durch wenigstens eine Schraubenfeder mit großer Länge gebildet sind.

4. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicher jeweils durch mehrere, hintereinander angeordnete, kurze Federn gebildet sind.

5. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement durch eine als Biegebalken ausgebildete Feder gebildet ist.

6. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsteil und/oder das Ausgangsteil ein scheibenförmiges Bauteil aufweist, welches das Federelement einstückig angeformt hat.

7. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement nur im Schubbetrieb wirksam ist.

8. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil eine Verdrehsteifigkeit zwischen 15 Nm/Grad und 50 Nm/Grad vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 25 Nm/Grad und 40 Nm/Grad erzeugt.

9. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement zumindest in Schubrichtung einen Verdrehwinkel zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil des Torsionsschwingungs­ dämpfers in der Größenordnung von 1,5 bis 5 Grad, vorzugsweise 2 bis 4 Grad, ermöglicht.

10. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Leerlaufbereich der Brennkraftmaschine das durch die Kraftspeicher zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil erzeugte Ver­ drehwiderstandsmoment geringer ist als das durch das Federelement aufbringbare.

11. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei höheren Drehzah­ len das durch die Kraftspeicher erzeugte Verdrehwider­ standsmoment zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil größer ist als das von dem wenigstens einen, praktisch fliehkraftunabhängigen Federelement erzeugten.