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.