DE19721236B4

DE19721236B4 - Torsionsschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE19721236B4
Application number: DE19721236.0A
Authority: DE
Inventors: Johann Jäckel; Andreas Raimann; Hartmut Mende
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2017-05-22
Also published as: US5908095A; JPH1054442A; FR2749365A1; FR2749365B1; DE19721236A1

Abstract

Torsionsschwingungsdämpfer umfassend ein mit einem Motor verbindbares Eingangsteil (2) und ein mit einer anzutreibenden Welle verbindbares Ausgangsteil (5), wobei diese beiden Teile entgegen des durch wenigstens ein Federelement (18) erzeugten Verdrehwiderstandes relativ zueinander um eine Achse verdrehbar sind, wobei das Federelement (18) wenigstens einen länglichen, sich um die Drehachse erstreckenden, elastisch verformbaren, zumindest in radialer Richtung auf Biegung beanspruchbaren Arm (19) umfaßt und das Federelement (18) weiterhin mit wenigstens einem (2) der Teile (2, 5) über einen durch radiale Verspannung des Armes (19) erzeugten Reibungseingriff verbunden ist, wobei wenigstens eines der Teile, nämlich Eingangsteil (2) oder Ausgangsteil (5), eine den Arm umgreifende Rotationsfläche (bei 22, 33, 274), wie zum Beispiel zylindrische Fläche, aufweist, gegen die der wenigstens eine Arm (19, 226) des Federelementes (18, 261) zur Herstellung des Reibungseingriffes radial verspannt ist, wobei der auf Biegung beanspruchte Arm (19) des wenigstens einen Federelementes (18) zumindest über einen bestimmten Winkel eine drehelastische Verdrehung zwischen dem Eingangs- (2) und dem Ausgangsteil (5) des Torsionsschwingungsdämpfers (1) ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, vorzugsweise zur Anordnung zwischen einem Motor und einer anzutreibenden Welle, der ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil besitzt, die entgegen des durch wenigstens ein Federelement erzeugten Verdrehwiderstandes relativ zueinander um eine Drehachse verdrehbar sind.
Die Erfindung betrifft insbesondere Torsionsschwingungsdämpfer, wie sie beispielsweise durch die DE-PS 510641 , die US-PS 2,061,827 , die US-PS 1,997,021 oder die US-PS 1,541,748 vorgeschlagen worden sind, bei denen Federelemente eingesetzt werden, die um die Drehachse des Torsionsschwingungsdämpfers gelegte Windungen bzw. elastische Arme aufweisen. Derartige Federelemente ermöglichen einen begrenzten Verdrehwinkel zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers, da deren Endbereiche mit diesen Teilen formschlüssig verbunden sind.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Torsionsschwingungsdämpfer der vorerwähnten Art bezüglich deren Standfestigkeit als auch deren Isolationsvermögens für Drehschwingungen zu verbessern. Weiterhin sollen die erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer einen einfachen Aufbau aufweisen sowie eine kostengünstige Montage bzw. Herstellung gewährleisten.
Die Aufgabe wird durch einen Torsionsschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Torsionsschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art dadurch erzielt, daß das zwischen dem Eingangsteil und Ausgangsteil vorgesehene Federelement wenigstens einen länglichen, sich um die Drehachse erstreckenden, elastisch verformbaren, zumindest in radialer Richtung auf Biegung beanspruchbaren Arm mit rechteckigem Querschnitt aufweist, wobei dieses Federelement weiterhin mit wenigstens einem der Teile über einen durch radiale Verspannung des Armes erzeugten Reibungseingriff drehverbunden ist, wobei wenigstens eines der Teile, nämlich Eingangsteil oder Ausgangsteil, eine den Arm umgreifende Rotationsfläche, wie zum Beispiel zylindrische Fläche, aufweist, gegen die der wenigstens eine Arm des Federelements zur Herstellung des Reibungseingriffes radial verspannt ist, wobei der auf Biegung beanspruchte Arm des wenigstens einen Federelements zumindest über einen bestimmten Winkel eine drehelastische Verdrehung zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers ermöglicht. Durch eine derartige Ausgestaltung kann über den Reibungseingriff das zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil übertragbare Reibmoment zumindest für eine Relativverdrehungsrichtung zwischen diesen Teilen, vorzugsweise für die bei Schubbetrieb auftretende Relativverdrehung zwischen den Teilen, begrenzt werden. Die Ausbildung des Federelementes kann jedoch auch derart erfolgen, daß auch bei Zugbetrieb zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil das übertragbare Drehmoment auf ein bestimmtes Niveau begrenzt wird.
Die erfindungsgemäße Konstruktion hat den Vorteil, daß die extrem hohen Beanspruchungen, welche beim Stand der Technik in den Anlenkungsbereichen des Federelementes mit dem Eingangsteil bzw. dem Ausgangsteil auftreten, nicht vorhanden sind bzw. erheblich reduziert werden können, da zumindest in eine Relativverdrehrichtung zwischen den beiden Teilen ein Durchrutschen ab einem bestimmten Momentniveau ermöglicht ist. Das zwischen den beiden Teilen übertragbare Drehmoment ist also abhängig vom radialen Verspannungszustand des elastisch verformbaren Armes des Federelementes. Diese radiale Verspannung ist abhängig von dem zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil anstehenden Drehmoment, dem Drehmomentübertragungssinn zwischen den beiden Bauteilen und dem Wickelsinn bzw. Biegungssinn des elastisch verformbaren Armes. Weiterhin wird das zwischen den beiden Teilen übertragbare Drehmoment durch die auf das Federelement, insbesondere dessen elastisch verformbaren Arm einwirkende Fliehkraft beeinflußt.
In vorteilhafter Weise kann ein Federelement verwendet werden, das wenigstens einen spiralartig verlaufenden Arm aufweist. Dieser spiralartige Arm kann gegen eine am Eingangsteil oder Ausgangsteil vorgesehene ringförmige Fläche verspannt sein, wodurch ein entsprechender Reibschluß bzw. Kraftschluß entsteht. Sofern ein spiralartiges Federelement mit mehreren Windungen zum Einsatz kommt, kann zumindest die radial äußere Windung und/oder die radial innere Windung gegen eine ringförmige bzw. zylindrische Fläche verspannt sein, welche vom Eingangsteil und/oder vom Ausgangsteil getragen ist.
Das Federelement kann auch durch eine sich um die Achse des Torsionsschwingungsdämpfers erstreckende in axialer Richtung gewundene Biegefeder bzw. Drehfeder gebildet sein. Bei einer derartigen Feder sind die einzelnen Windungen axial hintereinander angeordnet und überdecken sich in radialer Richtung. Beim Einsatz einer derartigen Feder kann zumindest eine Endwindung gegen eine ringförmige bzw. zylindrische Fläche radial verspannt sein, welche am Eingangsteil und/oder am Ausgangsteil vorgesehen ist. Zweckmäßig kann es auch sein, wenn das Federelement an seinen beiden axialen Enden wenigstens eine Endwindung aufweist, die radial gegen eine Abstützfläche am Eingangsteil und/oder Ausgangsteil verspannt ist. Es können jedoch zumindest an einem axialen Ende eines derartigen Federelementes auch mehrere Endwindungen, z. B. zwei, radial verspannt sein. Bei einer derartigen Ausgestaltung können die zwischen den verspannten Endwindungen gegebenenfalls vorhandenen Zwischenwindungen zumindest ein radiales Spiel gegenüber den ihnen benachbarten Bauteilen aufweisen, so daß sie je nach Drehrichtung sich im Durchmesser vergrößern oder verkleinern können, wodurch eine Verdrehung entgegen der dadurch erzeugten Federung zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil ermöglicht ist. Diese Relativverdrehung kann zumindest in eine Relativverdrehrichtung zwischen den beiden Bauteilen durch Anlage der Zwischenwindungen an wenigstens einem Bauteil des Eingangsteils und/oder des Ausgangsteils begrenzt werden, so daß dann zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil eine unnachgiebige drehfeste Verbindung vorhanden ist. Es kann aber auch durch entsprechende Abstimmung der Anzahl von Windungen ein Durchrutschen ab einem bestimmten Drehmoment ermöglicht werden. Die vorerwähnte Funktion des Federelementes ist vorzugsweise bei Zugbetrieb zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil gegeben. Bei Schubbetrieb ist es im Gegenteil vorteilhaft, wenn die radial vorgespannten Windungen tendenzmäßig sich von der Abstützfläche lösen, so daß also die radiale Verspannung bzw. der Anlage- bzw. Umschlingungswinkel der entsprechenden Windungen abnimmt, wodurch ein Durchrutschen zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil ermöglicht wird. Eine ähnliche Wirkungsweise kann durch entsprechende Ausbildung und Anordnung einer spiralartigen Feder, wie sie bereits weiter oben beschrieben wurde, erzielt werden.
Drehfedern, also Federn, bei denen die Windungen bzw. der elastische Arm über die Längserstreckung auf Biegung beansprucht werden bzw. wird, sind beispielsweise in der DIN 2088 beschrieben.
Für den Aufbau und die Funktion des Torsionsschwingungsdämpfers kann es besonders vorteilhaft sein, wenn wenigstens zwei Federelemente vorhanden sind, wobei diese Federelemente in bezug aufeinander um die Drehachse des Torsionsschwingungsdämpfers derart zueinander versetzt angeordnet sind, daß der Torsionsschwingungsdämpfer praktisch keine Unwucht aufweist.
Um zumindest bei Zugbetrieb ein ausreichend hohes Drehmoment zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers übertragen zu können, ist es zweckmäßig, wenn der wenigstens eine Arm des wenigstens einen Federelementes sich um die Achse zumindest über 90° erstreckt. Vorteilhaft kann es sein, wenn dieser Winkel größer ist und einen Wert zwischen 180 und 540° aufweist. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn dieser Winkel in der Größenordnung zwischen 400 und 500° liegt, vorzugsweise einen Wert in der Größenordnung von 450° aufweist. Der vorerwähnte Winkel entspricht demjenigen Winkel, über den der Arm bzw. die dem Arm entsprechende Windung in radialer Richtung gegen eine Abstützfläche eines Bauteiles verspannt ist, sich also an dieser radial abstützt. Die vorerwähnten Winkelgrößen sind insbesondere bei Federelementen vorteilhaft, die als ebenes bzw. scheibenförmiges Element ausgebildet sind, wobei sich der Arm bzw. der windungsartige Federbereich des Federelementes spiralartig oder bogenartig um die Drehachse des Torsionsschwingungsdämpfers erstrecken kann. Bei Federelementen mit einer Vielzahl von axial hintereinander angeordneten Windungen kann der Umschlingungswinkel der in radialer Richtung verspannt eingebauten Windungen auch größer sein als die vorerwähnten Winkelwerte. So können z. B. zwei, drei oder mehr Windungen in radialer Richtung gegen eine vom Eingangsteil und/oder vom Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers getragene Abstützfläche radial verspannt sein.
Die erfindungsgemäß ausgebildeten Torsionsschwingungsdämpfer können in vorteilhafter Weise als Bindeglied zwischen den beiden relativ zueinander verdrehbaren Schwungrädern eines sogenannten geteilten Schwungrades verwendet werden. Das geteilte Schwungrad kann ein erstes mit der Abtriebswelle eines Motors verbindbares Schwungrad sowie ein zweites über eine Reibungskupplung mit der Eingangswelle eines Getriebes verbindbares Schwungrad besitzen. Die relative Verdrehbarkeit zwischen den beiden Schwungrädern kann mittels einer Wälzlagerung gewährleistet werden. Für den Einsatz in Kraftfahrzeugen kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer derart ausgebildet ist, daß im Drehmomentfluß vom Motor zur anzutreibenden Welle betrachtet, also bei Zugbetrieb, das wenigstens eine Federelement den Reibungseingriff verstärkt, wohingegen bei Schubbetrieb der Reibungseingriff zumindest verringert wird. Diese Wirkungsweise kann durch entsprechende Auswahl des Erstreckungssinnes des elastischen Armes in bezug auf den Antriebsdrehsinn des Motors bewirkt werden. Diese Wirkungsweise ist im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung näher erläutert. Zweckmäßig kann es sein, wenn das Federelement derart ausgebildet und angeordnet bzw. eingebaut ist, daß es bei Schubbetrieb freilaufähnlich zwischen dem Ausgangsteil und dem Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers bzw. zwischen der anzutreibenden Welle und dem Motor wirkt. Durch entsprechende Auswahl der Länge des wenigstens einen radial verspannten Armes bzw. der winkelmäßigen Erstreckung der gegen eine Abstützfläche radial verspannten Windungsabschnitte des wenigstens einen Federelementes kann auch erzielt werden, daß beim Auftreten eines unzulässig hohen Drehmomentes im Zugbetrieb ein Durchrutschen zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers auftritt.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn bei Zugbetrieb, also im Drehmomentfluß vom Motor zur anzutreibenden Welle betrachtet, das Federelement bzw. dessen Arme oder Windungen zumindest beim Auftreten eines bestimmten Drehmomentniveaus gegen eine radiale Abstützfläche auflaufen, das bedeutet, gegen diese Abstützfläche aufgrund des einwirkenden Drehmomentes gedrückt werden. Bei Armen bzw. Windungen, die sich an einer zylindrischen, radial äußeren Fläche abstützen, erfolgt dies durch die Neigung der Arme bzw. Windungen sich in radialer Richtung aufzustellen bzw. im Durchmesser zu vergrößern. Sofern die Arme bzw. Windungen radial nach innen gegen eine zylindrische Fläche verspannt sind, kann eine Vergrößerung des übertragbaren Drehmomentes, z. B. bei Zugbetrieb, durch Aufwickeln der Windungen auf der Fläche bzw. durch eine tendenzmäßige radiale Verringerung des Abstandes der Arme bzw. der Windungen in bezug auf die Rotationsachse erfolgen.
Sofern das Federelement keine bzw. praktisch keine Federung in Umfangsrichtung besitzt, also zwischen dem Eingangsteil und Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers praktisch keine Relativverdrehung entgegen einer Federwirkung ermöglicht, kann es zweckmäßig sein, wenn zusätzlich zumindest ein drehelastischer Dämpfer in Serie mit dem Federelement geschaltet ist. Dieser drehelastische Dämpfer kann in vorteilhafter Weise in Tangential- bzw. Umfangsrichtung angeordnete Schraubenfedern aufweisen, welche bei einer Relativverdrehung zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil komprimiert werden. Im Drehmomentfluß vom Motor zur anzutreibenden Welle betrachtet, kann das Federelement dem drehelastischen Dämpfer vorgeschaltet oder aber auch nachgeschaltet sein. Zweckmäßig ist es, wenn der drehelastische Dämpfer wenigstens für den Lastbetrieb des Motors ausgelegt ist. Es kann jedoch auch ein drehelastischer Dämpfer Verwendung finden, der einen sogenannten Leerlaufdämpfer bzw. eine sogenannte Leerlaufstufe aufweist.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn im Drehmomentübertragungsweg zwischen Motor und anzutreibender Welle das Federelement derart vorgesehen ist, daß es zumindest bei Schubbetrieb und bei Überschreitung eines bestimmten Momentes als Drehmomentbegrenzer bzw. Rutschkupplung wirksam ist. Dadurch kann beispielsweise ein Aufschaukeln des Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges bei plötzlicher Gaswegnahme, also bei plötzlichem Übergang von Zugbetrieb in Schubbetrieb vermieden werden.
Der Arm bzw. die radial verspannten Windungen des Federelementes können in vorteilhafter Weise auf einem dornartigen bzw. einem hülsenartigen Bereich geführt sein.
Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer derart ausgelegt ist, daß bei Schubbeanspruchung eine Übertragungskapazität bezüglich des Drehmomentes in der Größenordnung zwischen 50 und 200 Nm, vorzugsweise zwischen 80 und 150 Nm gewährleistet ist. Dieser Wert ist abhängig vom Einsatzfall bzw. von der Motorcharakteristik. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die Drehmomentübertragungskapazität für Schubbeanspruchung derart bemessen ist, daß zumindest ein Anlassen des Motors durch Anschieben des Fahrzeuges möglich ist. Falls aus schwingungstechnischen Gründen ein derartiger Wert nicht realisiert werden kann, kann es zweckmäßig sein, wenn eine zusätzliche Vorkehrung zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil bzw. zwischen den beiden Schwungrädern vorgesehen wird, die ein Anlassen des Motors durch Anschieben des Fahrzeuges ermöglicht.
Anhand der 1 bis 19 sei die Erfindung näher erläutert.
Dabei zeigen
1: ein geteiltes Schwungrad mit einem entsprechend der Erfindung ausgebildeten Torsionsschwingungsdämpfer,
die 2 und 3: eine mögliche Ausführungsvariante eines Federelementes zur Realisierung der Erfindung,
4: eine Drehverbindung zwischen einem Ende des Federelementes gemäß den 2 und 3 und einem weiteren Bauteil,
die 5, 6 und 8: weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten von erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfern,
7: eine Ausführungsvariante eines Federelementes, welches z. B. bei einer Ausführungsform gemäß 6 einsetzbar ist,
die 9 bis 12: weitere Ausführungsformen bzw. Einsatzmöglichkeiten von erfindungsgemäß ausgestalteten Torsionsschwingungsdämpfern,
13: ein Federelement, das zumindest in ähnlicher Form z. B. bei einer Ausgestaltung gemäß 9 oder 10 einsetzbar ist,
14 bis 19: weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten von erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfern, wobei die 17 und 19 die Federelemente der Ausführungsformen gemäß den 16 und 18 entsprechend der Ansichtrichtung A zeigen.
Das in 1 gezeigte geteilte Schwungrad 1 besitzt ein mit der Abtriebswelle, wie der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, verbindbares Primärschwungrad 2 und ein gegenüber diesem über eine Lagerung 3 zur Drehachse 4 konzentrisch gelagertes Sekundärschwungrad 5. Das Sekundärschwungrad 5 trägt eine Reibungskupplung 6. Zwischen der Druckplatte 7 und der ein Bestandteil des Sekundärschwungrades 5 bildenden Gegendruckplatte 8 sind die Reibbeläge 9 einer Kupplungsscheibe 10 einspannbar. Die Gegendruckplatte 8 trägt radial außen einen radial sich erstreckenden hülsenförmigen Bereich 11, welcher zur Fixierung der Reibungskupplung 6 über ihren Deckel 12 dient. Zwischen der Druckplatte 7 und dem Deckel 12 ist eine Tellerfeder 13 verspannt, welche in einer Schwenklagerung 14 am Deckel 12 nach Art eines zweiarmigen Hebels verschwenkbar gelagert ist und mit einem radial äußeren Bereich die Druckplatte 7 in Richtung der Gegendruckplatte 8 axial beaufschlagt. Die Reibungskupplung 6 ist über die als Betätigungshebel dienenden Tellerfederzungen 15 betätigbar.
Der Kupplungsdeckel 12 ist mit dem durch ein Blechformteil gebildeten hülsenförmigen Bereich 11 über wenigstens ein Koppelelement 16 in Form eines Drahtringes verbunden. Bezüglich der möglichen Ausgestaltung derartiger Verbindungen wird auf die DE-OS 44 20 934 verwiesen.
Zwischen dem Primärschwungrad 2 und dem Sekundärschwungrad 5 ist ein drehelastischer Dämpfer 17 angeordnet, der eine sogenannte gewundene Biegefeder 18 aufweist. Derartige Federn 18 werden auch als Drehfedern bezeichnet, und zwar weil deren Windungen 19 in Drehrichtung um die Achse 4 bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrädern 2, 5 beansprucht werden. In axialer Richtung der Drehachse 4 betrachtet, wird also eine derartige Feder 18 zwischen ihren beiden axialen Endbereichen auf Verdrehung bzw. Torsion beansprucht, wodurch eine Biegebeanspruchung der Windungen erfolgt, und zwar hauptsächlich in Längserstreckung derselben, also über ihren Verlauf in Umfangsrichtung um die Achse 4.
Die Feder 18 kann durch Wickeln eines im Querschnitt rechteckigen Drahtes bzw. Flachbandes gebildet werden. In vorteilhafter Weise kann jedoch eine derartige Feder 18 aus einem hülsenförmigen Körper hergestellt werden, welcher in einzelne Windungen aufgeteilt wird. Letzteres kann beispielsweise durch Aufspalten eines derartigen hülsenförmigen Körpers erfolgen, wobei dieses Aufspalten durch Auftrennung des hülsenförmigen Körpers in Umfangsrichtung mittels eines Werkzeuges, das gleichzeitig in axialer Richtung des hülsenförmigen Körpers zur Bildung der einzelnen Windungen verlagert wird, erfolgen kann. Die einzelnen Windungen können also nach Art eines Schälvorganges hergestellt werden.
Das dargestellte Primärschwungrad 2 ist als Fließpreßteil oder Schmiedeteil hergestellt. Dieses Primärschwungrad kann jedoch, wie dies noch im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen erläutert wird, auch als Blechkonstruktion bzw. aus einer kombinierten Blech-Massivteil-Konstruktion hergestellt werden. So kann beispielsweise der radial innere flanschartige dünnwandige Bereich als ringförmiges Blechteil hergestellt werden und der radial äußere massive Bereich durch ein Guß- oder ein Schmiedeteil oder ein gefaltetes Blechteil mit größerer Dicke gebildet sein, wobei die einzelnen Bauteile, z. B. über Nietverbindungen oder Schweißverbindungen miteinander verbunden sein können.
Die zwischen den beiden Teilschwungrädern 2, 5 wirksame Feder 18 stützt sich einerseits an einem Bauteil 20 und andererseits an einem Bauteil 21 ab, wodurch eine Drehmomentübertragung mittels der Feder 18 zwischen den beiden Bauteilen 20 und 21 ermöglicht ist.
Das ringförmige Bauteil 20 hat einen radial verlaufenden scheibenförmigen Bereich 22, der radial außen und radial innen in einen axialen ringförmigen Ansatz 23 bzw. 24 übergeht. Der radial innere Ansatz 24 bildet einen Sitz 25 für das Wälzlager 26 der Lagerung 3.
Der radial äußere Ansatz 23 übergreift axial mehrere Windungen 19 der um die Drehachse 4 angeordneten Feder 18. Der scheibenförmige Bereich 22 besitzt Ausnehmungen 27, die mit Ausnehmungen 28 des radial inneren scheibenförmigen Bereiches 29 des Primärschwungrades 2 axial fluchten, so daß durch die Ausnehmungen 27, 28 Schrauben 30 zur Befestigung an der Abtriebswelle eines Motors hindurchgeführt werden können. Auf dem äußeren Lagerring 26a des Wälzlagers 26 ist das Bauteil 21 über einen axialen Ansatz 31, der das Lager 26 umgreift, zentriert. Der axiale Ansatz 31 ist an dem aus Blech hergestellten Bauteil 21 radial innen angeformt. Der sich an den axialen Ansatz 31 anschließende radial nach außen hin verlaufende scheibenartige Bereich 32 geht radial außen in einen axialen Ansatz 33 über, welcher Windungen 19 der Feder 18 übergreift. An seinem dem Primärschwungrad 2 zugewandten Ende geht der axiale Ansatz 33 in einen nach radial außen hin verlaufenden ringförmigen Bereich 34 über, an dem die Gegendruckplatte 8 des Sekundärschwungrades 5 befestigt ist, und zwar im vorliegenden Falle durch Nietverbindungen 35. Der ringförmige Bereich 34 ist axial angeordnet zwischen dem radial inneren Bereich der Gegendruckplatte 8 und dem scheibenförmigen Bereich 29 des Primärschwungrades 2.
In 2 ist eine Feder 18 im entspannten Zustand und in 3 im montierten, also axial verspanntem Zustand, dargestellt, wobei eine solche Feder 18 je nach Anwendungsfall mehr oder weniger Windungen 19 aufweisen kann. Durch Variation der Anzahl von Windungen können die in diesen auftretenden Spannungen und elastischen Verformungen sowie der mögliche maximale Verdrehwinkel zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil eines mit einer solchen Feder ausgerüsteten Dämpfers beeinflußt werden. Die in den 2 und 3 dargestellte Feder 18 weicht gegenüber der in 1 dargestellten Feder etwas ab, da sie eine geringere Anzahl von Windungen aufweist. Bezüglich der allgemeinen Ausgestaltung und der Funktion ist jedoch diese Feder mit der Feder 18 gemäß 1 vergleichbar.
Wie aus 2 ersichtlich ist, ist die Feder 18 derart ausgebildet, daß im entspannten Zustand derselben zumindest an einem Ende wenigstens zwei Windungen 19a aneinander liegen bzw. zumindest im wesentlichen unmittelbar benachbart sind, wohingegen die zwischen diesen Endwindungen 19a vorgesehenen Windungen 19b eine wesentlich größere Steigung in Richtung der Achse 4 aufweisen.
Durch die axiale Vorspannung der Feder 18 beim Einbau in einen Torsionsschwingungsdämpfer 17 gemäß 1 erfolgt ein Reibeingriff zwischen den axialen Endwindungen einer solchen Feder 18 und den mit diesen zusammenwirkenden Abstützflächen der Bauteile 21, 22, so daß bereits aufgrund dieses Reibungseingriffes ein Drehmoment zwischen den beiden Bauteilen 21, 22 übertragen werden kann.
Der Außendurchmesser der einzelnen Windungen 19 kann, wie in 2 und 3 gezeigt, gleich sein. Besonders vorteilhaft kann es jedoch sein, wenn, wie in 1 dargestellt, zumindest einige der zwischen den Endwindungen 19a bzw. zwischen den in den Endbereichen der Feder 18 aneinander liegenden Windungen 19a vorgesehenen Windungen 19b einen kleineren Durchmesser aufweisen als diese Endwindungen bzw. diese auch im entspannten Zustand der Feder 18 aneinander liegenden Windungen. Die Windungen mit kleinerem Außendurchmesser können dabei alle zumindest annähernd den gleichen Außendurchmesser besitzen oder – zur axialen Mitte einer Feder 18 hin betrachtet – einen stufenweise oder allmählich abnehmenden Durchmesser aufweisen, wie z. B. die in 1 gezeigte Feder 18.
Es können auch gewundene Biegefedern 18 Verwendung finden, bei denen die Windungen über die gesamte Länge praktisch die gleiche Steigung besitzen, also die Endwindungen praktisch die gleiche Steigungen aufweisen, wie die zwischen diesen vorgesehenen Windungen.
Die in 1 dargestellte Feder 18 ist derart eingebaut, daß zumindest an beiden Enden zumindest eine Endwindung 19a, vorzugsweise mehrere, z. B. zwei Endwindungen 19a, radial vorgespannt ist bzw. sind, so daß diese Windungen 19a an den entsprechenden axialen Ansätzen 23, 33 mit Reibschluß anliegen. Je nach Anwendungsfall kann an einem Endbereich der Feder 18 der Reibschluß auch größer sein als an dem anderen Endbereich, wobei hierfür die Anzahl der radial vorgespannten Windungen bzw. die Vorspannung der Windungen entsprechend variiert bzw. angepaßt werden kann. Weiterhin kann der Kraftschluß bzw. Reibschluß zwischen der Feder 18 und den Bauteilen 21, 22 durch entsprechende Materialauswahl für die die axialen Ansätze 23, 33 bildenden Bauteile bzw. durch entsprechende Beschichtung der sich in Kontakt befindenden bzw. kommenden Flächen variiert werden.
Weiterhin können die Endwindungen 19a am einen Ende der Feder 18 einen größeren Durchmesser aufweisen als die Endwindungen am anderen Ende dieser Feder 18, so daß bereits aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers, selbst bei gleicher radialer Vorspannkraft der entsprechenden Windungen, verschiedene Reibmomente übertragen werden können, und zwar im Bereich des größeren Durchmessers auch ein größeres Reibmoment.
Die Koppelung der Feder 18 mit dem als Eingangsteil dienenden Bauteil 21 oder dem als Ausgangsteil dienenden Bauteil 22 kann jedoch auch über einen Formschluß erfolgen, so daß dann die Feder 18 lediglich mit einem der Bauteile 21, 22 nur kraftschlüssig bzw. reibschlüssig bezüglich der Drehmomentübertragung verbunden ist.
Die vorerwähnte formschlüssige Verbindung zwischen einer Endwindung 19a und der Feder 18 und einem der Bauteile 21 bzw. 22 kann, wie in 4 dargestellt, erfolgen, und zwar indem der Endbereich 19c der entsprechenden Endwindung 19a in axialer Richtung abgewinkelt wird und in einen Schlitz bzw. eine Aufnahme 36 des entsprechenden Bauteils 21 bzw. 22 eingreift. Die Einhängung der Feder 18 kann jedoch auch in einer anderen Art und Weise erfolgen. So könnte der entsprechende Endbereich einer Windung 19a auch mit dem entsprechenden Bauteil, z. B. 21, vernietet sein, wobei vorzugsweise die Nietstelle auch als Gelenk ausgelegt ist, so daß eine gewisse Schwenkbewegung des entsprechenden Endbereiches der Feder 18 gegenüber der Befestigungsstelle gewährleistet wird.
Bei der Ausgestaltungsform gemäß 1 können die Endwindungen 19a der Feder 18 einen Außendurchmesser besitzen, der je nach Anwendungsfall 1 bis 4 mm größer ist als der Innendurchmesser der mit diesen zusammenwirkenden Innenflächen der axialen Ansätze 23, 33. Zumindest an einem Ende der Feder 18 kann dieser Durchmesserunterschied jedoch auch kleiner oder größer sein.
Bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrädern 2, 5 bzw. den beiden Bauteilen 21, 22 verhält sich die Feder 18 wie folgt:
Im Drehmomentfluß vom Primärschwungrad 2 zum Sekundärschwungrad 5 hin betrachtet und bei Zugbetrieb, also bei Drehmomenteinleitung in das Primärschwungrad 2, werden aufgrund des definierten Einbaus der Feder 18 die Windungen auf Biegung beansprucht, wobei die Windungen dazu neigen, sich radial nach außen hin zu erweitern, also sich im Durchmesser zu vergrößern, so daß auch die zunächst nicht an den Ansätzen 23, 33 anliegenden Windungen allmählich sich an diesen Ansätzen 23, 33 radial abstützen bzw. dort zur Anlage kommen. Dadurch erhöht sich die Federsteifigkeit der Feder 18 allmählich. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die freie Federungslänge bzw. die freie Federwindungslänge durch allmähliches Abstützen der einzelnen Windungen 19b an den entsprechenden Innenflächen der Ansätze 23, 33 verkürzt wird. Sobald alle Windungen 19 der Feder 18 sich radial außen abstützen, ist praktisch keine Federung bei Zugbetrieb mehr vorhanden. Die einzelnen Windungen 19 sind mit den mit diesen zusammenwirkenden Bauteilen 21, 22 entsprechend ihrer radialen Vorspannung reibschlüssig verbunden.
Durch entsprechende Abstimmung der Anzahl von Windungen, welche mit dem axialen Ansatz 23 und/oder 33 zusammenwirken, kann das bei Zugbetrieb maximal übertragbare Moment – unter Berücksichtigung eines bestimmten Toleranzfeldes – auf eine bestimmte Größe eingestellt werden, so daß bei Überschreitung im Zugbetrieb eines maximal zulässigen Drehmomentes ein Durchrutschen der Windungen gegenüber dem entsprechenden Bauteil 23 und/oder 33 erfolgen kann. Der drehelastische Dämpfer 17 kann jedoch für den Zugbetrieb auch selbsthemmend ausgelegt werden, so daß kein Durchrutschen zwischen den Teilen 20, 21, also keine Momentenbegrenzung durch den drehelastischen Dämpfer 17 erfolgen kann. Sofern der drehelastische Dämpfer 17 auch für den Zugbetrieb als Drehmomentbegrenzer dienen soll, kann dieser derart ausgelegt werden, daß er ein Mehrfaches des Motormomentes übertragen kann, z. B. das Zwei- oder Dreifache des maximalen Motormomentes. Dieser Wert kann jedoch auch kleiner oder größer sein.
Anstatt nur einer Feder 18 können auch zumindest zwei ähnlich ausgebildete Federn 18 Verwendung finden, deren Windungen um die Achse 4 ineinander gedreht sind, so daß praktisch ein einziger mehrlagiger Energiespeicher entsteht. Bei einer derartigen Konstruktion müssen die Abmessungen und die Anzahl der Windungen der einzelnen Federn auf den vorhandenen Einbauraum abgestimmt werden.
Die Lagerung 3 muß derart konzipiert sein, daß diese die aufgrund der Verspannung der Feder 18 auf das Primärschwungrad 2 und das Sekundärschwungrad 5 einwirkenden Axialkräfte abfangen kann. Die eventuell zwischen den beiden Bauteilen 21, 22 bzw. den beiden Schwungrädern 2, 5 auftretenden axialen Spreizkräfte müssen also durch das Lager 3 abgefangen werden und dieses Lager muß derart gesichert sein, daß ein Abziehen von den Lagersitzen 25, 31 nicht auftritt. Die axiale Sicherung des Lagers # kann, beispielsweise wie in der deutschen Patentanmeldung 195 32 463 beschrieben, erfolgen.
Es können jedoch auch zusätzliche Bauteile zur Sicherung des Lagers verwendet werden, wie z. B. Sicherungsringe oder Verstemmungen.
Bei Schubbetrieb, also in den Zuständen, in denen die mit dem Primärschwungrad 2 verbundene Brennkraftmaschine das Fahrzeug verzögert, also als Bremse wirkt, wird die Feder 18 derart beansprucht, daß sich der Durchmesser deren Windungen 19 verringert. Die Verkleinerung des Durchmessers der Windungen 19 in radialer Richtung erfolgt dabei zunächst im Bereich der freiliegenden Federwindungen 19b bzw. der nicht mit radialer Vorspannung an einem Bauteil sich abstützenden Zwischenwindungen 19b, welche sich zwischen den radial vorgespannten Endwindungen 19a befinden. Durch diese Durchmesserreduzierung der Windungen 19b wird auf die vorgespannten Windungen 19a eine Kraft erzeugt, die zunächst die radiale Vorspannkraft der Endwindungen 19a allmählich reduziert, wodurch das übertragbare Reibmoment bzw. Rutschmoment ebenfalls reduziert wird. Zusätzlich wird dadurch zumindest tendenzmäßig auch eine Durchmesserreduzierung der vorgespannten Windungen 19a eingeleitet, wodurch zumindest tendenzmäßig der Umschlingungswinkel dieser mit Vorspannung an den Ansätzen 23, 33 anliegenden Windungen allmählich reduziert wird und infolgedessen das übertragbare Reibmoment bzw. Rutschmoment ebenfalls abnimmt. Sobald das anliegende bzw. zu übertragende Drehmoment bzw. Schubmoment das von der Feder 18 übertragbare Reibmoment überschreitet, erfolgt ein Durchrutschen zwischen der Feder 18 und wenigstens einem der beiden Bauteile 21, 22.
Das vorbeschriebene Durchrutschen erfolgt auch in solchen Betriebszuständen, bei denen Drehschwingungen mit sehr hohen Spitzenmomenten auftreten, wie dies z. B. der Fall sein kann beim Vorhandensein eines Resonanzzustandes. Ein derartiger Zustand kann beispielsweise beim Anlassen und/oder beim Abstellen der Brennkraftmaschine auftreten.
Das Drehmoment, welches zwischen den beiden Schwungrädern 2, 5 durch die Feder 18 übertragen werden kann, ist drehzahlabhängig. Die auf die Windungen 19a und gegebenenfalls 19b einwirkende Fliehkraft bewirkt, daß mit zunehmender Drehzahl der Reibschluß zwischen den Gegenreibflächen der Teile 21, 22 und den sich an diesen abstützenden Windungen 19a und gegebenenfalls 19b vergrößert wird, wodurch das übertragbare Moment zwischen den beiden Bauteilen 21, 22 bei Zugbetrieb und/oder bei Schubbetrieb vergrößert wird.
Bei Ausführungsformen von Drehmomentübertragungseinrichtungen bzw. geteilten Schwungrädern 1, bei denen das durch die Reibverbindung der Federwindungen 19a übertragbare Drehmoment bei Drehzahl Null bzw. bei Anlaßdrehzahl der Brennkraftmaschine zu gering ist, um ein Anschieben bzw. Anschleppen des Fahrzeuges zu ermöglichen, und zwar, weil das Anschleppmoment des Motors größer ist als das von der Feder 18 übertragbare Moment, ist es vorteilhaft, wenn eine weitere Vorrichtung 37 wirkungsmäßig zwischen den beiden Teilschwungrädern 2, 5 vorgesehen ist, die das zwischen diesen beiden Teilschwungrädern übertragbare Moment auf ein Niveau anhebt, das höher ist als das Anschleppmoment der Brennkraftmaschine. Bei der Ausführungsform gemäß 1 umfaßt diese Vorrichtung 37 eine Dreh- bzw. Biegefeder 38. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Feder 38 durch Wickeln eines im Querschnitt runden Federdrahtes hergestellt. Die Feder 38 arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie die Feder 18, jedoch im umgekehrten Drehsinn, das bedeutet also, daß bezüglich einer Relativverdrehung zwischen den beiden Teilschwungrädern 2, 5 die Sperrichtung der Feder 38 gegenüber der der Feder 18 verschieden ist. Die einzelnen Windungen 39 der Feder 38 sind um eine zylindrische Fläche 40 gelegt, welche am Sekundärschwungrad 5 vorgesehen ist. Die Fläche 40 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von dem hülsenförmigen Verbindungsteil 11, welches den Kupplungsdeckel 12 mit der Gegendruckplatte 8 verbindet, gebildet. Die Windungen 39 liegen mit einer gewissen radialen Vorspannung an der Fläche 40 an. Hierfür besitzen die Windungen 39 im nicht verbauten Zustand der Feder 38 einen entsprechend kleineren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Fläche 40.
Die Feder 38 besitzt einen Endbereich 41, der mit dem Primärschwungrad 2 drehfest verbunden ist. Der Endbereich 41 ist durch einen axial abgewinkelten Endabschnitt der Feder 38 gebildet, welcher in eine Aufnahme bzw. in ein Loch 42 eingreift. Das andere Ende der Feder 38 ist frei, also nicht eingehängt, so daß dieses gegenüber dem Sekundärschwungrad 5 verdrehbar ist. Durch einen derartigen Einbau der Feder 38 wird gewährleistet, daß in Schubrichtung, also bei Einleitung eines Drehmomentes über die Kupplungsscheibe 10, die Feder 38 gegen die Fläche 40 aufläuft, wodurch eine Verstärkung des zwischen den beiden Schwungrädern 2, 5 übertragbaren Momentes bewirkt wird und das zum Anlassen der mit dem Schwungrad 2 verbundenen Brennkraftmaschine erforderliche Moment übertragen werden kann.
Die radiale Vorspannung der einzelnen Windungen 39 ist derart bemessen, daß infolge der auf diese einwirkenden Fliehkraft die Sperrwirkung bzw. Drehmomentverstärkung der Feder 38 ab einer bestimmten Drehzahl aufgehoben wird. Zweckmäßig ist es, wenn die Drehzahl bzw. der Drehzahlbereich, bei der bzw. in dem die Wirkung der Feder 38 aufgehoben wird, unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegt, wobei es zweckmäßig sein kann, wenn die Sperrwirkung der Feder 38 kurz vor dem Erreichen der Leerlaufdrehzahl vollständig aufgehoben ist. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn die Wirkung der Feder 38 erst bei Erreichen der Leerlaufdrehzahl oder oberhalb der Leerlaufdrehzahl vollständig aufgehoben wird.
Die durch die Feder 38 bewirkte Erhöhung des zwischen den beiden Schwungrädern 2, 5 durch Reibung übertragbaren Drehmomentes nimmt mit zunehmender Drehzahl allmählich ab, das bedeutet also, daß die Wirkung der Feder 38 über einen Drehzahlbereich allmählich aufgehoben wird. Es findet also keine abrupte bzw. plötzliche Aufhebung des zwischen der Feder 38 und der Fläche 40 vorhandenen Reibmomentes statt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel können sich die einzelnen Windungen 39 der Feder 38 an einer radial außerhalb derselben vorgesehenen Fläche 43 radial abstützen. Die Fläche 43 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel am Primärschwungrad 2 im Bereich eines radialen Einstiches vorgesehen.
Unterhalb der Freigabedrehzahl, also der Drehzahl, ab der die Feder 38 kein Reibmoment mehr erzeugt, bewirken die Windungen 39 eine zusätzliche Reibungshysterese. Diese Hysterese wirkt sich bei den weitaus meisten Anwendungsfällen positiv aus, da sie beim Anlassen und/oder beim Abstellen des Motors in dem Drehzahlbereich, in dem normalerweise eine Resonanz auftreten würde, diese unterdrücken kann.
Die Ausführungsform gemäß 5 hat eine ähnliche Wirkungsweise wie diejenige gemäß 1. Es ist wiederum ein Primärschwungrad 102 und ein Sekundärschwungrad 105 vorgesehen, zwischen denen ein drehelastischer Dämpfer 117 angeordnet ist. Der drehelastische Dämpfer 117 besitzt wiederum eine um die Rotationsachse 104 des geteilten Schwungrades 101 angeordnete Feder 118, deren Windungen 119 in ähnlicher bzw. gleicher Weise wie diejenigen der Feder 18 gemäß 1 oder 2, 3 beansprucht und wirksam sind.
Bei der Ausführungsform gemäß 5 wurde jedoch die Abstützung der Feder 118 bzw. deren Endwindungen 119a in bezug auf die Schwungräder 102 und 105 umgekehrt, das bedeutet also, daß sich die linke Endwindung 119a an einem mit dem Sekundärschwungrad 105 fest verbundenen scheibenartigen Bauteil 144 abstützt und sich die rechte Endwindung 119a an einem am Primärschwungrad 102 axial befestigten ringförmigen Bauteil 145 abstützt. Die kräftemäßigen Wechselwirkungen zwischen der Feder 118 und dem Primär- sowie Sekundärschwungrad wurden also bei 5 gegenüber den bei 1 vorhandenen entsprechenden Wechselwirkungen umgekehrt. Dadurch wird vermieden, daß die aufgrund einer Durchmesseränderung der Federwindungen 119 auftretenden Axialkräfte, welche auf die Bauteile 144 und 145 einwirken, ein Abschieben des Wälzlagers 126 von den Lagersitzen 125, 131 bewirken. Aus 5 ist erkennbar, daß die eventuell durch die Feder 118 auf die Bauteile 144, 145 ausgeübten Axialkräfte aufgrund der axialen Anlenkung bzw. Abstützung dieser Bauteile 144, 145 an den entsprechend zugeordneten Schwungrädern 102, 105, ein axiales Zusammenziehen der Schwungräder 102, 105 bewirken, wodurch das Lager 126 axial auf die entsprechenden Lagersitze 125, 131 der Schwungräder 102, 105 gedrückt werden. Axialkräfte, welche die beiden Bauteile 144, 145 axial auseinanderspreizen würden, können infolge einer Durchmesserreduzierung der Windungen 119 erzeugt werden, da eine derartige Durchmesserreduzierung bewirkt, daß die Feder 118, in Achsrichtung 104 betrachtet, länger wird. Um eine einwandfreie Verformung der Windungen 119 zu gewährleisten bzw. um eine definierte Hysterese zu bewirken können die seitlichen Flächen der Windungen 119 mit einem entsprechenden Material, wie z. B. Teflon, beschichtet sein. Anstatt einer Beschichtung können auch Zwischenlagen zur Anwendung kommen. Zweckmäßig kann es auch sein, durch entsprechende Materialauswahl für die Beschichtung bzw. für die Zwischenlagen die Reibungshysterese, welche aufgrund der zwischen den einzelnen Windungen auftretenden Relativbewegungen entsteht, zu erhöhen.
Die Lagerung zwischen den beiden Schwungrädern 102, 105 erfolgt in ähnlicher Weise wie bei 1 über einerseits einen ringförmigen Axialansatz 124, welcher vom Primärschwungrad 102 getragen wird und andererseits über ein ringförmiges Bauteil 121, das Bestandteil des Sekundärschwungrades 5 ist und radial außen mit der Gegendruckplatte 108 fest verbunden ist. Das scheibenförmige Bauteil 144 und das ringförmige Bauteil 121 sind über die gleichen Befestigungsmittel 135, wie Nietverbindungen, mit der Gegendruckplatte 108 fest verbunden. Die beiden Bauteile 121 und 144 bilden eine kastenförmige Aufnahme bzw. begrenzen einen ringförmigen Raum, in dem die Feder 118 aufgenommen ist. Das ringförmige Bauteil 145 greift von radial innen her in den durch die Bauteile 121, 144 begrenzten Raum 146 hinein. Der Raum 146 kann zumindest radial nach außen hin dicht ausgebildet werden, so daß in diesem gegebenenfalls ein Schmiermittel, wie z. B. Fett, vorgesehen werden kann. Dadurch kann einerseits eine Schmierung zwischen den einzelnen Windungen 119 bewirkt werden und andererseits eine viskose Dämpfung. Falls erforderlich, kann der Raum 146 auch nach radial innen hin abgedichtet werden. Hierfür können beispielsweise Dichtungen zwischen dem Bauteil 144 und der Primärschwungmasse 2 sowie zwischen den Bauteilen 145, 121 vorgesehen werden.
Die Feder 118 hat auf der rechten Seite eine Endwindung 119a, welche mit radialer Vorspannung innerhalb eines am äußeren Bereich des ringförmigen Bauteiles 145 vorgesehenen axialen Ansatzes 145a aufgenommen ist. Auf der linken Seite hat die Feder 118 ebenfalls eine Endwindung 119a, die innerhalb eines axialen Vorsprunges 144a des scheibenartigen Bauteils 144 aufgenommen ist. Die linke Endwindung 119a kann mit einer vorbestimmten radialen Vorspannung im axialen Vorsprung 144a aufgenommen sein und/oder eine formschlüssige Drehverbindung mit dem Bauteil 144 aufweisen, welche ähnlich ausgebildet sein kann, wie dies im Zusammenhang mit der Feder 18 sowie den 1 und 4 beschrieben wurde.
Bei Zugbeanspruchung verdrehen sich die beiden Schwungräder 102, 105 derart, daß die zwischen den Endwindungen 119a vorgesehenen Zwischenwindungen 119b im Durchmesser größer werden, wobei mit zunehmender Verdrehung die einzelnen Windungen 119b allmählich an einer radial außen vorgesehenen Abstützfläche, die von einem axialen Ansatz 133 des Bauteiles 121 gebildet wird, zur Anlage kommen. Nach Anlage der Windungen 119b an dem axialen Ansatz 133 wirkt die Feder 118 in ähnlicher Weise wie die Feder 18 gemäß 1. Sie kann also die Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrädern 102, 105 bei Zugbetrieb beenden und gegebenenfalls durch Zusammenwirken mit den anderen Bauteilen als Drehmomentbegrenzer dienen, um unzulässig hohe Drehmomentspitzen bei Zugbetrieb zu kappen. Dadurch werden also diese Drehmomentspitzen erst gar nicht an den Antriebsstrang bzw. das Getriebe weitergeleitet.
Bei Schubbeanspruchung werden die beiden Schwungräder 102, 105 derart relativ zueinander verdreht, daß zunächst die Windungen 119b über ihre Längserstreckung in Umfangsrichtung verbogen werden, wodurch deren Durchmesser kleiner wird. Über die Windungen 119b werden auch die Endwindungen 119a beansprucht, so daß auch diese sich tendenzmäßig im Durchmesser verkleinern, wodurch die radiale Vorspannung der Endwindungen 119a gegen die radialen Abstützbereiche 144a, 145a abnimmt, so daß ein Durchrutschen zumindest der rechten Endwindung 119a erfolgen kann. Sofern die linke Endwindung 119a keine formschlüssige Verbindung mit dem Bauteil 144 aufweist, kann auch diese Endwindung gegenüber dem Bauteil 144 durchrutschen. Es kann jeweils nur diejenige Endwindung 119a durchrutschen, welche das kleinere Reibmoment erzeugt. Bei Schubbetrieb wirkt also die Feder 118, ähnlich wie dies im Zusammenhang mit der Feder 18 gemäß 1 beschrieben wurde, als Freilauf. Durch die Feder 118 wird also gewährleistet, daß bei Zugbetrieb ein hohes Drehmoment, welches zumindest oberhalb des nominalen Motordrehmomentes liegt, vorzugsweise das Zwei- bis Dreifache desselben beträgt, übertragen werden kann, wohingegen die Feder 118 bei Schubbetrieb ein geringeres Drehmoment, das wesentlich unterhalb des vom Motor abgegebenen Nominaldrehmomentes liegen kann, übertragen kann. Wie bereits erwähnt, kann das über die Feder 118 übertragbare Drehmoment bei Schubbetrieb derart gering sein, daß diese durch Zusammenwirken mit den übrigen Bauteilen praktisch als Freilaufvorrichtung wirkt.
Es kann jedoch zweckmäßig sein, wenn auch bei Schubbeanspruchung das von der Feder 118 erzeugte Reibmoment bzw. Rutschmoment ausreicht, um die Brennkraftmaschine anzulassen, so daß dann keine Vorrichtung 37 gemäß 1 erforderlich ist. Ansonsten ist auch bei einer Ausführungsform gemäß 5 eine Vorrichtung, z. B. 37, wie sie in Verbindung mit 1 beschrieben wurde, vorzusehen.
Das geteilte Schwungrad 101 besitzt eine Hystereseeinrichtung bzw. eine im Verdrehwinkel begrenzte Rutschkupplung 147, die ab einem bestimmten Drehmoment zur Wirkung kommt und in Reihe geschaltet ist mit dem die Feder 118 aufweisenden drehelastischen Dämpfer 117.
Die Hystereseeinrichtung 147 ist wirkungsmäßig zwischen dem ringförmigen Bauteil 145, welches praktisch das Eingangsteil für den drehelastischen Dämpfer 117 bildet, und dem Primärschwungrad 102 angeordnet. Die Hystereseeinrichtung 147 umfaßt einen Reibring 148, der eingespannt ist zwischen einem vom Bauteil 145 getragenen Beaufschlagungsbereich 149 und einem fest mit dem Schwungrad 102 verbundenen Abstützbereich 150. Der Beaufschlagungsbereich 149 und der Abstützbereich 150 sind kegelstumpfartig ausgebildet und der Reibring 148 ist an diese Formgebung angepaßt.
Der Beaufschlagungsbereich 149 ist über axiale Verbindungsstege 151 mit dem radialen Abschnitt 152 des ringförmigen Bauteiles 145 verbunden. Der Abstützbereich 150 ist von einem Bauteil 153 gebildet, das radial außen anschließend an den Abstützbereich 150 Zungen 154 aufweist, die in Umfangsrichtung betrachtet mit Spiel zwischen die Stege 151 eingreifen. Das Bauteil 153 hat einen radial inneren scheibenartigen Bereich 155, über den es gegenüber dem Schwungrad 102 zentrisch positioniert und befestigt ist. Nach Montage des geteilten Schwungrades 101 an der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine gewährleisten die Befestigungsschrauben 130 eine einwandfreie starre Verbindung zwischen den Bauteilen 102, 120 und 153, welche zur Aufnahme der Schrauben 130 in axialer Richtung fluchtende Ausnehmungen aufweisen.
Der Beaufschlagungsbereich 149 bzw. das ringförmige Bauteil 145 wird zumindest durch einen Kraftspeicher 156 nach rechts beaufschlagt, wodurch der Reibring 148 zwischen den Bereichen 149, 150 axial eingespannt wird. Der Kraftspeicher 156 ist durch eine Tellerfeder gebildet, die zwischen radialen Bereichen des Primärschwungrades 102 und dem diesem benachbarten Endbereich des ringförmigen Bauteils 145 eingespannt ist. Das von der als Rutschkupplung mit begrenztem Verdrehwinkel bzw.
Drehmomentbegrenzungseinrichtung wirksame Hystereseeinrichtung 147 übertragbare Drehmoment ist auch abhängig von der durch die Feder 118 zwischen den Bauteilen 121, 145 erzeugten axialen Verspannkraft, welche sich zu der von der Tellerfeder 156 erzeugten axialen Kraft addiert. Die Feder 118 kann, wie dies bereits im Zusammenhang mit der Feder 18 gemäß den 1 bis 3 beschrieben wurde, eine axiale Grundvorspannung besitzen, welche einerseits über die Lagerung 126 und andererseits über die Hystereseeinrichtung 147 abgefangen wird. Wenn bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrädern 102, 105 die Feder 118 aufgrund der in sie eingebrachten Spannungen die Tendenz hat, sich zu verlängern, nimmt die auf die Hystereseeinrichtung 147 einwirkende Axialkraft zu, so daß das durch diese erzeugte Rutschmoment größer wird.
Bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrädern 102, 105 wird zunächst die Feder 118 auf ein Moment verspannt, das dem vorhandenen Durchrutschmoment der Hystereseeinrichtung 147 entspricht. Sobald das übertragbare Moment der Hystereseeinrichtung 147 überschritten wird, rutscht diese durch, und zwar solange, bis das vorhandene Verdrehspiel zwischen den Stegen 151 und den Zungen 154 aufgebraucht ist, also die Zungen 154 an den Stegen 151 zur Anlage kommen. Dadurch wird das Bauteil 145 drehstarr mit dem Schwungrad 102 verbunden, so daß bei Fortsetzung der Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrädern 102, 105 in die gleiche Richtung die Feder 118 weiter verspannt wird und das zwischen den beiden Schwungrädern 102, 105 anstehende Drehmoment entsprechend zunimmt. Diese Zunahme des zwischen den beiden Schwungrädern 102, 105 übertragbaren Drehmomentes findet solange statt, bis entweder bei Schubbetrieb das von der Feder 118 übertragene Drehmoment ein Niveau erreicht, das ein Durchrutschen der Feder bewirkt oder aber bei Zugbetrieb die Feder 118 radial auf Block geht, und zwar durch Anlage der Windungen 119b an dem Abstützbereich 133. Die Feder 118 wirkt also ähnlich bzw. genauso wie die Feder 18 gemäß 1.
Das in 6 dargestellte geteilte Schwungrad 201 besitzt ein Primärschwungrad 202, das im wesentlichen aus einem äußeren, den Anlasserzahnkranz tragenden Schwungmassenkörper 257 und einem mit diesem fest verbundenen scheibenartigen Bauteil 258 besteht. Das scheibenartige Bauteil 258 ist radial außen mit dem Schwungmassenkörper 257 verbunden und radial innen über Schrauben 230 mit der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine verbindbar. Das Sekundärschwungrad 205 trägt in ähnlicher Weise wie dies in Verbindung mit 1 beschrieben wurde, eine Reibungskupplung 206. Zwischen den beiden Schwungrädern 202 und 205 ist ein drehelastischer Dämpfer 217, der in Umfangsrichtung komprimierbare Energiespeicher in Form von Schraubenfedern 259 aufweist sowie eine mit dem drehelastischen Dämpfer 217 in Reihe geschaltete Rutschkupplung 260 wirksam.
Die zumindest bei Schubbetrieb und bei Überschreitung eines bestimmten Momentes durchrutschende, also das zwischen den beiden Schwungrädern 202, 205 übertragbare Moment begrenzende Kupplung 260 umfaßt scheibenförmige Federkörper 261, von denen einer in 7 in Ansicht dargestellt ist.
Wie aus 7 hervorgeht, besitzt der scheibenförmige Federkörper 261 einen ringförmigen Bereich 262, von dem radial nach innen hin weisende Ausleger bzw. Arme 263 ausgehen, welche Ausschnitte bzw. Fenster 264 begrenzen, die über den Umfang des ringförmigen Bereiches 262 betrachtet, zwischen den Auslegern 263 angeordnet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel laufen die Ausleger 263 radial nach innen hin frei aus. Diese Ausleger 263 könnten jedoch auch radial innen über einen ringförmigen Bereich miteinander verbunden sein, so daß dann das Bauteil 261 in den an die Fenster 264 angrenzenden Bereichen eine größere Stabilität bzw. Steifigkeit besitzen würde.
Ausgehend vom radial äußeren Rand 265 des in sich geschlossenen ringförmigen Bereiches 262 erstreckt sich ein elastisch verformbarer Arm 266, der sich über ca. 450° in Umfangsrichtung, also um die Achse 204, erstreckt. Der Arm 266 verläuft bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel spiralartig, wobei ausgehend von der Wurzelzone 267 die radiale Breite des Armes 266, zumindest über Teilbereiche seiner Erstreckung, zum freien Ende 268 hin abnimmt. Das radial innere Ende 269 des Armes 266 mündet in die Wurzelzone 267, die ihrerseits wiederum übergeht in den ringförmigen Bereich 262. Die Wurzelzone 267 liegt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel radial außerhalb eines Auslegers 263.
Der sich um den ringförmigen Bereich 262 erstreckende elastisch verformbare Arm 266 ist gegenüber diesem Bereich 262 durch einen Spalt 270 getrennt, wobei dieser Spalt 270 im unverspannten Zustand des Federkörpers 261 und über seine Längserstreckung betrachtet, Bereiche unterschiedlicher Breite aufweisen kann, wie dies aus 7 zu entnehmen ist. Der Spalt 270 ist derart ausgebildet, daß eine radiale Verspannung und somit eine radiale Verringerung der Abmessung des Armes 266 über die Gesamtlänge betrachtet möglich ist. Dadurch kann dieser Arm 266 mit radialer Vorspannung in der Rutschkupplung 260 aufgenommen werden. Da der Federkörper 261 flach ausgebildet ist und aus verhältnismäßig dünnem Material besteht, kann dieser in einfacher Weise durch Stanzen hergestellt werden. Gegebenenfalls kann ein solcher Federkörper 261 auch mittels Laserstrahl ausgeschnitten werden.
Der in radialer Richtung und in Umfangsrichtung elastisch verformbare Arm 266 ist ausgehend von der Wurzelzone 267 und über seine Längserstreckung betrachtet im Querschnitt bzw. in radialer Richtung derart bemessen, daß eine einwandfreie elastische Verformbarkeit des Armes 266 gewährleistet ist, so daß insbesondere praktisch keine seitliche Ausknickung, auch in Teilbereichen des Armes 266 auftritt. Der Arm 266 soll also nach spannungstechnischen Aspekten ausgelegt werden, wobei über die Länge des Armes 266 betrachtet, die Biegebeanspruchung zumindest annähernd gleich bleiben soll. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 verläuft der elastische Arm 266 ausgehend von der Wurzelzone 267 spiralartig nach außen.
Wir aus 6 zu entnehmen ist, sind drei axial aufeinander geschichtete scheibenförmige Federkörper 261 vorgesehen, wobei die einzelnen Arme 266 in einer am Sekundärschwungrad vorgesehenen Aufnahme 271 radial verspannt aufgenommen sind. Die Aufnahme 271 ist durch eine an der Gegendruckplatte 207 vorgesehene axiale Abstufung 272 gebildet, die eine ringförmige Aufnahme für die elastisch verformbaren Arme 266 begrenzt. Zwischen der axialen Abstufung 272 und den elastischen Armen 266 ist ein ringförmiges im Querschnitt winkelförmig ausgebildetes Bauteil 273 vorgesehen, welches aus einem verschleißfesten Material besteht. Das Bauteil 273 kann beispielsweise aus Metall hergestellt sein, welches gehärtet ist und gegebenenfalls mit einer zumindest über einen Teil der Lebensdauer den Verschleiß reduzierenden Beschichtung versehen sein kann. Der axial verlaufende Schenkel 274 des Bauteils 273 übergreift die radial äußeren Randbereiche der elastisch verformbaren Arme 266. An dem radial verlaufenden Schenkel 275 des Bauteiles 273 stützt sich der Arm 266 des rechten Federkörpers 261 axial ab. Die aneinanderliegenden Federkörper 261 sind in der Aufnahme 271 in axialer Richtung gegeneinander verspannt aufgenommen. Hierfür ist ein elastisches Element 276 vorgesehen, welches unter Zwischenlegung einer Anpreßscheibe 277 zumindest Teilbereiche der elastisch verformbaren Arme 266 axial verspannt. Durch die Verspannung der scheibenförmigen Federkörper zwischen dem radialen Bereich 275 und der Anpreßscheibe 277 kann ein Grundreibmoment eingestellt werden, welches durch die Rutschkupplung 260 übertragbar ist. Die drei scheibenförmigen Federkörper 261 sind in Umfangsrichtung um die Achse 204 derart versetzt angeordnet, daß ein praktisch unwuchtfreier Aufbau gewährleistet ist. Im vorliegenden Falle sind die drei Federkörper 261 derart eingebaut, daß sie mit ihren elastischen Armen 266 in die gleiche Umfangsrichtung weisen und in bezug aufeinander um 120° versetzt montiert sind.
Die Federn 259 sind in Aufnahmen in Form von Fenstern vorgesehen, welche einerseits in dem scheibenartigen Bauteil 258 und andererseits in einem weiteren scheibenartigen Bauteil 278, welches mit dem Bauteil 258 drehfest verbunden ist, eingebracht sind. Die scheibenartigen Bauteile 258 und 278 besitzen axial beabstandete Bereiche, welche einen Freiraum 279 begrenzen, in dem die scheibenförmigen Federkörper 261 von radial außen her eintauchen. Die axial zwischen den beiden Bauteilen 258, 278 aufgenommenen Ausleger 263 der Federkörper 261 bilden Beaufschlagungsbereiche für die Schraubenfedern 259. Die Schraubenfedern 259 sind also in den durch die Federkörper gebildeten Ausschnitte bzw. Fenster 264 aufgenommen.
Die in radialer Richtung elastisch verspannten Arme 266 der Federkörper 261 funktionieren in ähnlicher Weise wie die Endwindungen 19a bzw. 119a der Feder 18 bzw. 118. Durch Auflaufen und Ablaufen der Windungen 266 bzw. der sich in Umfangsrichtung erstreckenden elastischen Arme 266 gegenüber der durch den axialen Schenkel 274 gebildeten radialen Abstützfläche wird das von der Rutschkupplung 260 übertragbare Reibmoment bzw. Drehmoment erhöht oder verringert, und zwar in ähnlicher Weise wie dies im Zusammenhang mit den Endwindungen 19a bzw. 119a beschrieben wurde. Die scheibenförmigen Federkörper 261 sind also in das geteilte Schwungrad 201 derart eingebaut, daß bei Zugbetrieb, also bei Einleitung eines Antriebmomentes in das Primärschwungrad 202, die radiale Verspannkraft der Arme 266 bzw. der Umschlingungswinkel dieser Arme 266 infolge des auf die Federkörper 261 einwirkenden Drehmomentes vergrößert wird, wodurch die Drehmomentkapazität der Rutschkupplung 260 erhöht wird. Es erfolgt also eine Selbstverstärkung. Bei Schubbetrieb, also bei Einleitung eines Drehmomentes in das Sekundärschwungrad 205, werden die elastischen Arme 266 derart beansprucht, daß deren radiale Vorspannung gegen den axialen Schenkel 274 abnimmt, wodurch die Drehmomentkapazität der Rutschkupplung 260 verringert wird. Bei ausreichend hohem Drehmoment und Schubbetrieb tendieren die elastischen Arme 266 ihren Anlagewinkel in bezug auf die durch den radialen Schenkel 275 gebildete Abstützfläche zu reduzieren, wodurch eine zusätzliche Reduzierung der Drehmomentkapazität der Rutschkupplung erfolgt. Die elastischen Arme 266 wirken ähnlich wie eine Bandbremse. Dem durch die radiale Verspannung der Arme 266 erzeugten Reibmoment ist das durch die axiale Verspannung der scheibenförmigen Federkörper mittels des elastischen Elementes 276 erzeugten Grundreibmoment überlagert. Die axiale Verspannung der elastischen Arme 266 hat weiterhin den Vorteil, daß diese Arme sich nicht tellerfederartig aufstellen bzw. seitlich ausknicken können. Weiterhin wird dadurch eine Reibungshysterese zwischen den einzelnen Armen 266, welche aufgrund der versetzten Anordnung sich relativ zueinander bewegen können, erzeugt. Zwischen den Armen 266 kann Gleit- bzw. Reibmaterial in Form von Zwischenlagen vorgesehen werden oder die Arme können entsprechend beschichtet werden. Aufgrund der Ausgestaltung der Arme 266 haben diese selbst eine gewisse Elastizität in Umfangsrichtung, so daß sie eine begrenzte elastische Verdrehung zwischen den beiden Schwungrädern 202 und 205 zumindest bei Schubbeanspruchung ermöglichen. Diese Verdrehung ist jedoch im Verhältnis zu der durch den in Serie geschalteten drehelastischen Dämpfer 217 mit Schraubenfedern 259 gering.
Bei Zugbetrieb ist das durch die Rutschkupplung 260 übertragbare Moment ausreichend, um den drehelastischen Dämpfer 217 auf Block zu beanspruchen.
Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß 1 ist auch bei dem geteilten Schwungrad 201 eine Vorrichtung 237 vorgesehen, welche die beiden Schwungräder 202 und 205 bei stillstehender Brennkraftmaschine derart miteinander verbindet, daß diese durch Anschieben des Fahrzeuges gestartet werden kann.
Der scheibenförmige Federkörper 261 gemäß 7 hat lediglich einen elastisch verformbaren Arm 266, wobei dieser sich zumindest über 180° um die Achse 204 erstrecken sollte. Ein derartiger Federkörper 261 kann jedoch auch mehrere Arme, z. B. zwei oder drei, aufweisen, die ausgehend von einem ringförmigen Bereich 262 sich in Umfangsrichtung erstrecken und entsprechend versetzt sind. So können z. B. zwei diametral gegenüberliegende Arme vorgesehen werden, die sich praktisch über 180° in die gleiche Drehrichtung um die Achse 204 erstrecken können. Bei Anordnung von drei Armen müssen diese entsprechend verkürzt werden. Die jeweiligen Arme müssen dabei derart ausgebildet sein, daß sie in radialer Richtung verspannt und in einer Aufnahme, z. B. 271 gemäß 6, aufgenommen werden können.
Aus der vorangegangenen Beschreibung geht hervor, daß die Arme 266 bei Schubbetrieb freilaufähnlich wirken, so daß die Rutschkupplung 260 bei Vorhandensein eines bestimmten Schubmomentes ähnlich wie eine Überholkupplung zwischen den beiden Schwungrädern 205, 202 wirkt.
Die zwischen den beiden Schwungrädern 202, 205 vorgesehene Wälzlagerung 226 ist ähnlich angeordnet, wie dies in Verbindung mit den 1 und 5 beschrieben wurde.
Die Ausführungsform gemäß 8 hat einen ähnlichen Aufbau und Funktionsweise wie diejenige gemäß 6. Sie unterscheidet sich im wesentlichen dadurch, daß das Bauteil 320, welches das Wälzlager 326 aufnimmt, radial außerhalb der Schrauben 330 nach außen hin verlängert ist, um einen scheibenförmigen Bereich 322 zu bilden, welcher zur Beaufschlagung der Federn 359 herangezogen wird. Hierfür sind in dem scheibenförmigen Bereich 322 entsprechende Fenster vorgesehen, in denen diese Federn 359 aufgenommen sind. Das Bauteil 320 ist radial außen mit dem ringförmigen Bauteil 358 über Nietverbindungen 335 fest verbunden. Das Bauteil 358 hat die gleiche Funktion wie das Bauteil 258 gemäß 6. Das mit dem Bauteil 278 vergleichbare Bauteil 378 besitzt radial außen axial verlaufende Ausleger 380, die sich durch Spalte bzw. Schlitze 370 der scheibenförmigen Federkörper 361 erstrecken. Die Ausleger 380 sind mit dem scheibenförmigen Bauteil 358 fest verbunden. Die Ausleger 380 können in den Spalten bzw. Schlitzen 370 derart angeordnet sein, daß sie bei Schubbetrieb an dem geschlossenen Ende wenigstens eines Schlitzes 370 zur Anlage kommen, so daß dann eine formschlüssige Mitnahme des bzw. der mit wenigstens einem Ausleger 380 zusammenwirkenden Federkörper 361 erfolgt.
Bei den Ausführungsformen gemäß den 6 und 8 ist die asymmetrisch wirkende Drehmomentbegrenzungsvorrichtung 260, 360 – im Drehmomentfluß vom Motor zum Getriebe hin betrachtet – dem drehelastischen Dämpfer 217, 317 nachgeschaltet.
Bei der Ausführungsform gemäß 9 ist im Drehmomentfluß vom Motor zum Getriebe hin betrachtet, also vom Primärschwungrad 402 zum Sekundärschwungrad 405, die durch die Federelemente 461 gebildete Drehmomentbegrenzungsvorrichtung 460 dem drehelastischen Dämpfer 417 vorgeschaltet. Die als Rutschkupplung ausgebildete Drehmomentbegrenzungsvorrichtung 460 ist also auf dem Primärschwungrad 402 angeordnet. Die Federelemente 461 können ähnlich wie die Federelemente 261 gemäß 7 ausgebildet sein, wobei sie jedoch keine radial nach innen weisenden Ausleger besitzen. Bei einer derartigen Ausgestaltung liegen die einzelnen scheibenartigen Federelemente axial aufeinander, befinden sich also in verschiedenen Ebenen, wie dies z. B. auch der Fall ist bei den 6 und 8. Zur Befestigung derartiger Federelemente bzw. Federkörper können im Bereich des ringförmigen Grundkörpers, von dem aus die elastischen Arme ausgehen, Ausnehmungen vorgesehen werden, über die die scheibenförmigen Federkörper mit dem flanschartigen Bauteil 422, z. B. über Nietverbindungen, drehfest verbunden werden können. Die scheibenförmigen Federkörper 461 können jedoch auch entsprechend der 13 ausgebildet werden. Bei einer derartigen Ausbildung besteht der Befestigungsbereich 463 lediglich aus einem segmentförmigen Abschnitt, dessen winkelmäßige Erstreckung bzw. Länge um die Drehachse 404 derart bemessen ist, daß mehrere Befestigungsbereiche 463 hintereinander auf einem Kreis Platz finden. Bei der Ausführungsform gemäß 9 sind drei scheibenförmige Federkörper 461 vorgesehen, welche um die Drehachse 404 derart zueinander versetzt sind, daß die Befestigungsbereiche 463, in Umfangsrichtung betrachtet, gleichmäßig verteilt sind, wodurch auch die Entstehung einer Unwucht vermieden wird. Durch eine Ausgestaltung gemäß 13 können die Befestigungsbereiche 463 alle in einer zur Drehachse 404 senkrecht verlaufenden Ebene angeordnet bzw. befestigt werden. Bei Verwendung von drei Federkörpern 461 kann also der mittlere der drei Federkörper 461 am Flanschteil 422 über Nietverbindungen 435 – in axialer Richtung betrachtet – unverspannt, also praktisch eben, montiert werden. Die beidseits des mittleren scheibenförmigen Federkörpers 461 vorgesehenen Federkörper 461 sind, in axialer Richtung betrachtet, geringfügig verspannt, da deren Befestigungsbereiche 463 um die Materialdicke des mittleren Federscheibenkörpers 461 gegenüber dem entsprechenden elastisch verformbaren Arm 466 axial versetzt sind. Die sich in Umfangsrichtung erstreckenden elastischen Arme 466 sind in radialer Richtung gegen eine am Primärschwungrad 402 vorgesehene axial verlaufende ringförmige Fläche 474 verspannt, welche von einem Blechformteil 476 gebildet ist. Das Blechformteil 476 ist mit dem scheibenartigen Trägerblech 458 verbunden. Das Trägerblech 458 dient zur Befestigung des geteilten Schwungrades 401 mit der Abtriebswelle eines Motors. Radial außen trägt das Blech 458 ein Schwungmassenkörper 457 sowie einen Anlasserzahnkranz. Der Schwungmassenkörper 457 ist ringförmig ausgebildet und durch Falten von Blechmaterial hergestellt.
Das mit den scheibenförmigen Federkörpern 461 drehfest verbundene flanschartige Bauteil 422 bildet das Eingangsteil des drehelastischen Dämpfer 417. Die mit den in Umfangsrichtung drehelastischen Federn in Form von Schraubenfedern 417 zusammenwirkenden Bereiche 422a sind axial zwischen zwei beabstandeten Seitenscheiben 478, 479 aufgenommen. Das flanschartige Bauteil 422 sowie die beiden Seitenscheiben 478, 479 besitzen entsprechend ausgebildete Fenster bzw. Ausschnitte zur Aufnahme der Federn 417. Die Seitenscheiben 478, 479 sind mit dem Sekundärschwungrad 405 drehfest verbunden. Die Lagerung zwischen den beiden Schwungrädern 402, 405 erfolgt in ähnlicher Weise wie dies mit den bereits beschriebenen Ausführungsformen geschildert wurde, über ein Wälzlager 426.
Durch die Anlenkung der Befestigungsbereiche 463 der scheibenförmigen Federelemente 461 auf gleicher axialer Höhe werden die scheibenförmigen Federelemente 461 axial gegeneinander verspannt, wodurch sie eine axiale Stabilität erhalten und ein axiales Kippen bzw. Aufstellen nach Art einer Tellerfeder vermieden werden kann. Eine solche Verformung der scheibenförmigen Federelemente 461 wird bei der Ausführungsform gemäß 9 zusätzlich durch das Blechformteil 476 vermieden, welches in Verbindung mit dem Bauteil 458 eine ringförmige Aufnahme für die elastisch verformbaren Arme 466 bildet. Ähnlich wie dies im Zusammenhang mit dem ringförmigen Bauteil 276 gemäß 6 beschrieben wurde, kann auch das ringförmige Bauteil 476 mit seinem radial inneren ringförmigen Bereich 476a die elastisch verformbaren Arme 466 gegen das Bauteil 458 verspannen, wodurch ein Grundreibmoment erzeugt werden kann.
Bei der Ausführungsform gemäß 10 sind die einzelnen Federschwingen bzw. elastisch verformbaren Arme 566, ähnlich wie dies im Zusammenhang mit 9 beschrieben wurde, in Umfangsrichtung versetzt und axial verspannt, wobei hier die beschriebene axiale Stabilisierung durch den axialen Versatz der elastisch verformbaren Arme 566 gegenüber den Befestigungsbereichen 563 erforderlich ist, da die elastisch verformbaren Arme 566 lediglich auf einer Seite, nämlich der rechten Seite, axial abgestützt sind.
Im Drehmomentfluß vom Motor zum Getriebe hin betrachtet, ist bei der Ausführungsform gemäß 10 die durch die scheibenförmigen Federkörper 561 gebildete Drehmomentbegrenzungseinrichtung bzw. Rutschkupplung 560 dem Schraubenfedern aufweisenden drehelastischen Dämpfer 517 nachgeschaltet. Die Schraubenfedern 559 sind in einer zumindest teilweise mit einem Schmiermittel gefüllten Kammer 581 aufgenommen, die durch zwei das Primärschwungrad 502 bildende, aus Blech hergestellte Bauteile 557, 558 begrenzt ist. Die Bauteile 557, 558 besitzen Ausbuchtungen, in denen die Federn 559 aufgenommen und geführt sind. Radial innen dient das ringförmige Bauteil 558 zur Befestigung des geteilten Schwungrades 501 an der Abtriebswelle eines Motors. Das Ausgangsteil des drehelastischen Dämpfers 517 ist durch ein flanschartiges Bauteil 522 gebildet, das sich von radial innen her in den Raum 581 hineinerstreckt und mit Beaufschlagungsbereichen 522a die Federn 559 komprimieren kann. Das flanschartige Bauteil 522 bildet gleichzeitig die ringförmige Abstützfläche 574 für die in radialer Richtung an dieser Fläche 574 mit Vorspannung anliegenden elastisch verformbaren Arme 566. Die Befestigungsbereiche 563 der scheibenförmigen Federkörper 561 sind über Nietverbindungen 535 mit dem Sekundärschwungrad 505 fest verbunden.
Das Sekundärschwungrad 505 bzw. die Gegendruckplatte 508 trägt eine Reibungskupplung 506, zwischen deren Druckplatte 507 und der Gegendruckplatte 508 die Reibbeläge einer Kupplungsscheibe 510 einspannbar sind. Zwischen den beiden Schwungrädern 502 und 505 ist weiterhin eine Hysterese- bzw. verschleppte Reibungseinrichtung 582 vorgesehen, deren Wirkung parallel sowohl zum drehelastischen Dämpfer 517 als auch zur Drehmomentbegrenzungsvorrichtung 560 geschaltet ist. Die beiden Schwungräder 502, 505 sind über eine Lagerung 526 in ähnlicher Weise wie bei den vorangegangenen Ausführungsformen zueinander verdrehbar gelagert.
Bei der Ausführungsform gemäß 10 können die Befestigungsstellen 583 an dem Sekundärschwungrad 505 bzw. der Gegendruckplatte 508 für die Befestigungsbereiche 563 in axialer Richtung derart angeordnet werden, daß die Federelemente 561 eine axiale Vorspannung aufweisen, welche bewirkt, daß der radial innere ringförmige Bereich 584 des flanschförmigen Bauteils 522 axial eingespannt ist zwischen den elastisch verformbaren Armen 566 und einem radialen Bereich 585 der Gegendruckplatte 508. Dadurch kann ein zusätzliches Reibmoment erzeugt werden, das zumindest bei Schubbetrieb und durchrutschender Einrichtung 560 erhalten bleibt. Weiterhin kann dadurch das flanschartige Bauteil 522 in axialer Richtung genau positioniert bzw. gehaltert werden, was für die den Raum 581 radial nach innen hin verschließenden Dichtungen 586, 587 vorteilhaft ist. Die Dichtungen 586, 587 sind beidseits des flanschartigen Bauteils 522 vorgesehen und sind zwischen diesem und dem ihnen jeweils benachbarten Bauteil 557 bzw. 558 verspannt.
Bei der Ausführungsform gemäß 11 ist lediglich ein scheibenförmiger Federkörper 661 vorhanden, der sprialfederartig bzw. ähnlich einer radial elastisch verformbaren Schwinge ausgebildet sein kann. Zwischen den beiden relativ zueinander verdrehbaren Schwungräder 602, 605 ist ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß 10 ein drehelastischer Dämpfer 617 sowie eine mit diesem in Reihe geschaltete zumindest im Schubbetrieb als Drehmomentbegrenzungsvorrichtung bzw. Rutschkupplung wirksame Einrichtung 660 vorgesehen. Das Federelement 661 der Einrichtung 660 ist ähnlich wirksam wie der elastisch verformbare Arm 266 eines scheibenförmigen Federkörpers 261.
Bei der Ausführungsform gemäß 12 ist der um die Drehachse 704 sich erstreckende in radialer Richtung elastisch verformbare Arm 766 einstückig mit dem flanschartigen Bauteil 722 ausgebildet, welches das Eingangsteil für den drehelastischen Dämpfer 717 bildet. Der drehelastische Dämpfer 717 ist zwischen den beiden Schwungrädern 702 und 705 in ähnlicher Weise angeordnet, wie dies in Verbindung mit dem drehelastischen Dämpfer 417 gemäß 9 beschrieben wurde. Der in radialer Richtung vorgespannt eingebaute elastische Arm 766 hat radial außen zumindest über Teilbereiche seiner Erstreckung in Umfangsrichtung axiale Ansätze 766a, die aufgrund der auf das Zweimassenschwungrad 701 einwirkenden Fliehkraft mit zunehmender Drehzahl das von der Drehmomentbegrenzungseinrichtung 760 übertragbare Drehmoment vergrößern.
Bei der in 14 dargestellten Ausführungsform eines geteilten Schwungrades 801 ist der prinzipielle Aufbau weitgehend identisch mit dem des geteilten Schwungrades 1 gemäß 1.
Der wesentliche Unterschied des geteilten Schwungrades 801 gegenüber demjenigen gemäß 1 besteht darin, daß die zwischen den beiden Schwungrädern 802, 805 vorgesehene Torsionsdämpfeinrichtung bzw. Drehmomentbegrenzungseinrichtung 817 ein Federelement 818 aufweist, welches aus zwei gewundenen Biegefedern 818a und 818b besteht. Die einander benachbarten Endwindungen der beiden Biegefedern 818a, 818b sind miteinander drehfest verbunden, und zwar im dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Nietverbindung 880. Zumindest eine Endwindung 819a des Federelementes 818 ist in ähnlicher Weise radial gegen einen ringförmigen Ansatz 823, 833 verspannt, wie dies in Verbindung mit 1 beschrieben wurde. Die beiden Biegefedern 818a, 818b sind derart angeordnet, daß sie um die Rotationsachse 804 des geteilten Schwungrades 801 betrachtet, gegensinnig wirksam sind. Die Windungen der beiden Biegefedern 818a, 818b verlaufen ausgehend von den einander benachbarten Endwindungen bzw. ausgehend von der Befestigungsstelle 880 in entgegengesetzten Drehrichtungen, und zwar derart, daß die Windungen der Biegefeder 818b in die vom Motor auf das Primärschwungrad 802 übertragene Drehrichtung verlaufen, wohingegen die Windungen der Biegefeder 818a entgegen der vom Motor auf das Primärschwungrad 802 übertragene Drehrichtung verlaufen. Dadurch wird bei Zugbetrieb zwischen den beiden Schwungrädern 802, 805 das von der Biegefeder 818a übertragbare Drehmoment vergrößert, und zwar durch radiales Aufweiten der Windungen, wohingegen das von der Biegefeder 818b übertragbare Drehmoment durch Verringerung der Vorspannung der Windungen reduziert werden kann. Die Feder 818a hat also in bezug auf den ringförmigen Ansatz 823 die gleiche Wirkungsweise wie die Feder 18 in bezug auf den ringförmigen Ansatz 23. Auch wirken die zwischen den Endwindungen der Feder 818a vorgesehenen Windungen als drehelastische Verbindung zwischen den beiden Schwungrädern 802, 805. Die Biegefeder 818b ist in radialer Richtung gegen den axialen Ansatz 833 derart verspannt, daß bei Zugbetrieb zwischen den beiden Schwungrädern 802, 805 ein definiertes Höchstdrehmoment übertragen werden kann, bevor ein Durchrutschen erfolgt. Dieses Höchstdrehmoment liegt auf jeden Fall höher als das maximale Drehmoment des das Primärschwungrad 802 antreibenden Motors, vorzugsweise beträgt dieses Höchstdrehmoment das 1,5 bs 3-fache des nominalen Motordrehmomentes.
Zwischen den beiden Schwungrädern 902, 905 gemäß 15 ist ein drehelastischer Dämpfer 917 vorgesehen, der gleichzeitig als Drehmomentbegrenzer zumindest bei Schubbeanspruchung des geteilten Schwungrades 901 wirksam ist. Der Dämpfer 917 ist ähnlich ausgebildet und wirksam wie der Dämpfer 17 gemäß 1. Gegenüber einer Ausführungsform entsprechend 1 besitzt die Ausführungsform gemäß 15 eine zusätzliche Hystereseeinrichtung 947. Die Hystereseeinrichtung 947 besitzt einen Reibring 948. Der Reibring 948 ist axial eingespannt zwischen einem ringförmigen radialen Bereich 951 eines mit dem Primärschwungrad 902 fest verbundenen Blechbauteils 952 und einer Scheibe 953, die von einer Tellerfeder 954 beaufschlagt wird. Zur Ansteuerung des Reibringes 948 ist ein hülsenförmiges Bauteil 955 vorgesehen, das mit dem linken Endbereich mit dem Reibring 948 und mit dem rechten Endbereich mit der rechten Endwindung 919a der Biegefeder 918 drehverbunden ist. Zwischen der rechten Endwindung 919a und dem hülsenförmigen Bauteil 955 ist eine formschlüssige Verbindung 956 vorgesehen.
Bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrädern 902, 905 sind die Windungen der Biegefeder 918 in ähnlicher Weise wie die der Feder 18 gemäß der 1 wirksam. Dem durch die Biegefeder 918 zwischen den beiden Schwungrädern 902, 905 erzeugten elastischen Verdrehwiderstand wird die von der Hystereseeinrichtung 947 erzeugte Reibung überlagert. Die formschlüssige Verbindung 956 kann mit Verdrehspiel ausgebildet sein, so daß die Hystereseeinrichtung 947 eine sogenannte verschleppte Reibung erzeugen kann. Aufgrund des erwähnten Verdrehspieles erzeugt die Hystereseeinrichtung 947 bei einer Drehsinnumkehrung zwischen den beiden Schwungrädern 902, 905 über einen bestimmten Verdrehwinkel zunächst keine Reibung.
Bei dem in den 16 und 17 dargestellten Ausführungsbeispiel eines geteilten Schwungrades 1001 ist zwischen den beiden Schwungrädern 1002, 1005 eine Dämpfungseinrichtung 1017 vorgesehen, welche eine Spiralfeder 1018 aufweist. Die Spiralfeder 1018 ist durch Wickeln eines Drahtes mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt gebildet. Der radial innere Endabschnitt 1018a der Spiralfeder 1018 ist drehfest mit dem Primärschwungrad 1002 verbunden. Hierfür greift der abgewinkelte bzw. abgebogene Endbereich 1018a in einen radialen Ausschnitt 1080 eines mit dem Primärschwungrad 1002 drehfest verbundenen ringförmigen Bauteils 1020. Der radial äußere Endbereich 1018b der Spiralfeder 1018 ist mit einem ringförmigen Bauteil 1081, das Bestandteil einer Rutschkupplung bzw. Drehmomentbegrenzungseinrichtung ist, drehfest verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch einen Formschluß 1082. Der über den Umfang offene Federring 1081 ist in einer am Sekundärschwungrad 1005 vorgesehenen Aufnahme 1083 angeordnet. Die Aufnahme 1083 bildet eine zylindrische Fläche 1084, gegen welche der Federring 1081 radial verspannt ist. Der Federring 1081 besitzt also im nicht verspannten Zustand eine größere radiale äußere Erstreckung bzw. einen größeren Außendurchmesser. Im entspannten Zustand kann der Ring 1081 eine vom idealen Kreis abweichende Form besitzen, und zwar zur Optimierung der über die Länge des Ringes 1081 auftretenden Spannungen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Ring 1081 über seine Erstreckung in Umfangsrichtung den gleichen Querschnitt. Es kann jedoch auch ein Ring 1081 zum Einsatz kommen, der über seine Längserstreckung einen sich verändernden Querschnitt aufweist, wobei die Querschnittsveränderung ebenfalls nach spannungstechnischen Aspekten ausgelegt sein kann.
Das zwischen dem radial verspannten Federring 1081 und dem Sekundärschwungrad 1005 übertragbare Drehmoment kann durch Anordnung einer Zwischenschicht 1085 aus z. B. Reibmaterial oder Gleitmaterial moduliert werden. Die Zwischenschicht 1085 kann durch Aufspritzen oder Aufkleben eines entsprechenden Materials auf die Außenkontur der Ringfeder 1081 und/oder der Fläche 1084 gebildet sein. Durch die zumindest auf den Ring 1081 einwirkende Fliehkraft wird das über diesen Ring 1081 auf das Sekundärschwungrad 1005 übertragbare Drehmoment mit zunehmender Drehzahl vergrößert. Die radiale Vorspannung des Ringes 1081 ist derart bemessen und die Verbindung 1082, über die die Drehmomentübertragung zwischen der Spiralfeder 1018 und dem Ring 1081 erfolgt, ist derart angeordnet, daß bei einer Drehmomenteinleitung in das Primärschwungrad 1002, also bei Zugbetrieb stets das volle Drehmoment des das Primärschwungrad 1002 antreibenden Motors übertragen werden kann. Bei Schubbetrieb, also bei Verzögerung eines Fahrzeuges über den Motor, ermöglicht die Ringfeder 1081 ab einem bestimmten Drehmoment, welches unterhalb des Nominaldrehmomentes des Antriebsmotors liegt, ein Durchrutschen bzw. Verdrehen zwischen den beiden Schwungrädern 1002, 1005.
Das über den Federring 1081 übertragbare Drehmoment in Zugrichtung und Schubrichtung ist abhängig von der Lage der Verbindung 1082 in bezug auf den Endbereich 1086 des Ringes 1081. Das Ende 1086 zeigt entgegen der Drehrichtung B des Motors. Je näher die Verbindungsstelle 1082 zum Ende 1086 hin verlagert wird, um so größer ist die Verstärkungswirkung bezüglich des übertragbaren Drehmomentes bei Zugbetrieb, wobei bei Schubbetrieb das über die Ringfeder 1081 übertragbare Drehmoment entsprechend abnimmt. Die Zunahme des über die Ringfeder 1081 übertr0agbaren Drehmomentes bei Zugbetrieb beruht darauf, daß durch Verlagerung der Verbindungsstelle 1082 zum Endbereich 1086 hin der in Zugrichtung wirksame Umschlingungswinkel des Ringes 1081 in bezug auf die Fläche 1084 vergrößert wird. Bei Anordnung der Verbindungsstelle 1082 im Endbereich 1086 beträgt dieser Umschlingungswinkel praktisch 360°. In Schubrichtung ist jedoch dann kein Verstärkungseffekt mehr vorhanden. Der Federring 1081 wirkt also in ähnlicher Weise wie die radial verspannten Endwindungen 19a der Feder 18 gemäß 1. Die Spiralfeder 1018 übernimmt die Funktion der drehelastischen Verbindung zwischen den beiden Schwungrädern 1002, 1005, also diejenige Funktion, welche bei einer Ausgestaltung gemäß 1 die Zwischenwindungen 19b übernehmen.
Bei einer Drehmomenteinleitung durch den Motor in das Primärschwungrad 1002 erfolgt die Drehmomenteinleitung in die Spiralfeder 1018 über ihren Endbereich 1018a. Wie aus 17 erkennbar ist, tendieren die Windungen 1019 der Spiralfeder 1018 sich im Durchmesser zu vergrößern, wodurch eine zusätzliche Radialkraft von der äußeren Windung der Feder 1018 auf den Ring 1081 ausgeübt wird, die das von diesem Ring 1081 übertragbare Drehmoment vergrößert. Die Ausgestaltung gemäß den 16 und 17 hat den Vorteil, daß kein Verschleiß durch Reibung an der Spiralfeder 1018 entsteht und praktisch auch keine Wärmeeinleitung beim Durchrutschen des Ringes 1081 in die Spiralfeder 1018 erfolgt.
Bei der Ausführungsform gemäß den 18 und 19 ist zwischen den beiden Schwungrädern 1102, 1105 eine gleichzeitig als Drehmomentbegrenzungsvorrichtung ausgebildete drehelastische Dämpfungsvorrichtung 1117 vorgesehen. Die Dämpfungsvorrichtung 1117 umfaßt zwei Spiralfedern 1118 und 1180, die in ähnlicher Weise, wie dies im Zusammenhang mit der Spiralfeder 1018 beschrieben wurde, mit einem mit dem Sekundärschwungrad 1105 drehfesten Bauteil 1120, über ihren radial inneren Endbereichen 1118a, 1180a drehfest verbunden sind. Die beiden Spiralfedern 1118 und 1180 sind gleich ausgebildet, um die Rotationsachse 1104 jedoch um 180° versetzt angeordnet, wodurch eine praktisch unwuchtfreie Konstruktion gegeben ist. Die Windungen 1119 und 1181 der beiden Federn 1118, 1180 sind – in Achsrichtung 1104 betrachtet – ineinandergeschachtelt, so daß die Windungen beider Federn 1118 und 1180 in radialer Richtung gesehen, übereinander angeordnet sind. Die Federn 1118 und 1180 sind in radialer Richtung vorgespannt, innerhalb eines axialen Ansatzes 1182 der Primärschwungrades 1102 aufgenommen. Radial außen besitzen die Spiralfedern 1118 und 1180 Bereiche 1183, 1184, die sich unter Zwischenlegung eines Reibmaterials bzw. Reibbelages 1185 an dem zylindrischen Bereich 1182 abstützen. Die radial äußeren Endbereiche 1183 und 1184 können jedoch auch unmittelbar mit dem axialen Ansatz 1182 in Reibkontakt stehen.
Die Endbereiche 1183 und 1184 sind derart ausgebildet, daß im verspannten Zustand der Federn 1118, 1180 diese Bereiche 1183, 1184 eine flächige Anlage mit dem Reibbelag 1185 oder falls dieser nicht vorhanden ist, mit dem axialen Ansatz 1182 aufweisen.
Da die Reibverbindung zwischen den Spiralfedern 1118 und 1180 mit dem Primärschwungrad 1102 erfolgt, verlaufen die Windungen 1119, 1180, ausgehend von dem radial inneren Endbereich 1118a bzw. 1180a in die entgegengesetzte Drehrichtung gegenüber den Windungen 1019 der Feder 1018 gemäß den 16 und 17. Bei der Ausführungsform gemäß den 16 und 17 ist nämlich die Reibverbindung zwischen der Spiralfeder 1018 und dem Sekundärschwungrad 1005 vorgesehen.
Wie aus den 18 und 19 sowie der vorangegangenen Beschreibung hervorgeht, wirken die Spiralfedern 1118, 1180 bei Zugbetrieb, also bei Einleitung eines Drehmomentes durch den Motor in das Primärschwungrad 1102, drehmomentverstärkend, da dann die einzelnen Windungen 1119 bzw. 1181 dazu tendieren, sich im Durchmesser zu vergrößern. Bei Schubbetrieb wirken die Spiralfedern 1118, 1180 freilaufähnlich bzw. rutschen ab einem bestimmten Drehmoment gegenüber dem Primärschwungrad 1102 durch. Dieses bestimmte Drehmoment ist abhängig von der radialen Verspannung der Spiralfedern 1119, 1180 und der auf die Windungen 1119, 1181 einwirkenden Fliehkraft.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Torsionsschwingungsdämpfer umfassend ein mit einem Motor verbindbares Eingangsteil (2) und ein mit einer anzutreibenden Welle verbindbares Ausgangsteil (5), wobei diese beiden Teile entgegen des durch wenigstens ein Federelement (18) erzeugten Verdrehwiderstandes relativ zueinander um eine Achse verdrehbar sind, wobei das Federelement (18) wenigstens einen länglichen, sich um die Drehachse erstreckenden, elastisch verformbaren, zumindest in radialer Richtung auf Biegung beanspruchbaren Arm (19) umfaßt und das Federelement (18) weiterhin mit wenigstens einem (2) der Teile (2, 5) über einen durch radiale Verspannung des Armes (19) erzeugten Reibungseingriff verbunden ist, wobei wenigstens eines der Teile, nämlich Eingangsteil (2) oder Ausgangsteil (5), eine den Arm umgreifende Rotationsfläche (bei 22, 33, 274), wie zum Beispiel zylindrische Fläche, aufweist, gegen die der wenigstens eine Arm (19, 226) des Federelementes (18, 261) zur Herstellung des Reibungseingriffes radial verspannt ist, wobei der auf Biegung beanspruchte Arm (19) des wenigstens einen Federelementes (18) zumindest über einen bestimmten Winkel eine drehelastische Verdrehung zwischen dem Eingangs- (2) und dem Ausgangsteil (5) des Torsionsschwingungsdämpfers (1) ermöglicht.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (18) mit dem einen der Teile (5, 21) über einen Formschluß (19c + 36) in Drehverbindung steht und mit dem anderen der Teile (2) über einen durch Biegebeanspruchung des Armes (19) erzeugten Reibungseingriff drehverbunden ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (18) mit beiden Teilen (2, 5) eine Reibungsverbindung aufweist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (261, 1018) wenigstens einen spiralartig verlaufenden Arm (263, 1019) aufweist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (18) durch eine sich um die Achse (4) des Torsionsschwingungsdämpfers (1) erstreckende, in axialer Richtung gewundene Biegefeder (18) ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement durch eine Drehfeder (18) gebildet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Federelemente (1118, 1180) vorhanden sind, wobei die Federelemente in Bezug aufeinander um die Achse derart versetzt angeordnet sind, daß sie innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers keine Unwucht erzeugen.
Torsionsschwingungsdämpfer nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (261) einen ringförmigen Grundkörper (262) aufweist, von dem aus wenigstens ein um die Achse (1104) sich erstreckender radial elastisch verbiegbarer Arm (266) ausgeht.
Torsionsschwingungsdämpfer nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Arm (19, 266) um die Achse zumindest über 90° erstreckt.
Torsionsschwingungsdämpfer nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Arm (266) um die Achse (204) um einen Winkel erstreckt, der zwischen 180° und 540° liegt.
Torsionsschwingungsdämpfer nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Arm (266) um die Achse (204) um einen Winkel erstreckt, der in der Größenordnung zwischen 400° und 500°, vorzugsweise in der Größenordnung von 450° liegt.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Bestandteil eines geteilten Schwungrades (1) ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das geteilte Schwungrad ein erstes mit der Abtriebswelle eines Motors verbindbares Schwungrad (2) sowie ein zweites über eine Reibungskupplung (6) mit der Eingangswelle eines Getriebes verbindbares Schwungrad (5) aufweist, wobei beide Schwungräder über eine Lagerung (3) koaxial zueinander verdrehbar angeordnet sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Drehmomentenfluß vom Motor zur anzutreibenden Welle betrachtet, also bei Zugbetrieb, das wenigstens eine Federelement (18, 261) den Reibungseingriff verstärkt und bei Schubbetrieb diesen Reibungseingriff zumindest verringert.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schubbetrieb das Federelement (18, 261) freilaufähnlich zwischen der anzutreibenden Welle und dem Motor wirkt.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zugbetrieb das Federelement (18) zumindest beim Auftreten eines bestimmten Drehmomentniveaus an einer radialen Abstützfläche (bei 23, 33) aufläuft.
Torsionsschwingungsdämpfer nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (261) mit einem drehelastischen Dämpfer (217) in Serie geschaltet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der drehelastische Dämpfer (217) in Tangential- bzw. Umfangsrichtung angeordnete Schraubenfedern (259) aufweist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß, im Drehmomentfluß vom Motor zur anzutreibenden Welle betrachtet, das Federelement (261) dem drehelastischen Dämpfer (217) vorgeschaltet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der drehelastische Dämpfer (217) wenigstens für den Lastbetrieb des Motors ausgelegt ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß im Drehmomentübertragungsweg zwischen Motor und anzutreibender Welle das Federelement (18, 261) zumindest bei Schubbetrieb und Überschreitung eines bestimmten Momentes als Drehmomentbegrenzer wirksam ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil (19a) der Länge des Armes (19, 1181) des Federelementes (18, 1180) auf einem dornartigen oder hülsenartigen Bereich (23, 33, 1120) geführt ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsschwingungsdämpfer bei Schubbeanspruchung eine Übertragungskapazität bezüglich des Drehmomentes in der Größenordnung zwischen 50 und 200 Nm, vorzugsweise zwischen 80 und 150 Nm aufweist.