Torsionsschwinqungsdämpfer

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, vorzugsweise zur Anordnung zwischen einem Antriebsmotor und einer anzutreibenden Welle. Der Torsionsschwingungsdämpfer besitzt dabei mindestens zwei entgegen der Wirkung einer Dämpfungseinrichtung mit in Umfangsrichtung wirkenden Energiespeichern zueinander verdrehbaren Teilen, von denen das eine mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors und das andere mit der anzutreibenden Welle verbindbar ist, wobei zwischen den beiden Teilen zusätzlich ein mit der Dämpfungseinrichtung in Reihe geschalteter Drehmomentbegrenzer vorgesehen ist, der zumindest in eine der zwischen den beiden Teilen möglichen Relativverdrehrichtungen wirksam ist.

Torsionsschwingungsdämpfer der vorbeschriebenen Art sind beispielsweise durch die

DE 39 09 892 A1, die DE 197 21 236 A1 und die DE 196 34 382 A1 vorgeschlagen worden.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Torsionsschwingungsdämpfer der eingangs beschriebenen Art bezüglich sowohl ihrer Funktion und Standfestigkeit als auch des Isolationsvermögens für Drehschwingungen zu verbessern. Weiterhin sollen die erfindungs- gemäßen Torsionsschwingungsdämpfer einen einfachen Aufbau aufweisen sowie eine kostengünstige Montage bzw. Herstellung gewährleisten.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Torsionsschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art dadurch erzielt, dass der Drehmomentbegrenzer zumindest zur Reduzierung des von ihm übertragbaren Drehmomentes in Abhängigkeit eines zwischen den beiden Teilen anstehenden, vorbestimmten Drehmomentes betätigbar bzw. aktivierbar ist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Drehmomentbegrenzer in Abhängigkeit eines von der Dämpfungseinrichtung übertragbaren Grenzdrehmomentes betätigbar ist. Dieses Grenzdrehmoment kann beispielsweise durch entsprechende Auslegung der in Umfangsrichtung zwischen den beiden Teilen wirkenden Energiespeicher erfolgen. Die Energiespeicher können dabei in vorteilhafter Weise durch Schraubendruckfedern gebildet sein, die zwischen den beiden Teilen entsprechend aufgenommen und bei einer Relativverdrehung derselben komprimierbar sind. Solche Energiespeicher sind beispielsweise durch die DE 101 62 162 A1 , die DE 101 58 943 A1, die DE 101 33 694 A1 und die DE 42 29 416 A1 sowie den darin angeführten Stand der Technik bekannt geworden.

Der Torsionsschwingungsdämpfer kann auch in vorteilhafter Weise derart aufgebaut sein, dass der Drehmomentbegrenzer in Abhängigkeit eines durch die Energiespeicher zwischen den beiden Teilen ermöglichten Grenzverdrehwinkels betätigbar bzw. aktivierbar ist.

In vorteilhafter weise kann der Drehmomentbegrenzer derart ausgestaltet sein, dass dieser in beide Relatiwerdrehrichtungen zwischen den Teilen eine Sperrwirkung aufweist, die beim Erreichen des Grenzdrehmomentes und/oder des Grenzverdrehwinkels zumindest teilweise aufhebbar ist, wodurch eine Verdrehung bzw. ein Durchrutschen zwischen den beiden Teilen ermöglicht wird und somit ein Aufbau von Drehmomentspitzen verhindert wird. Dadurch kann die Beschädigung von an der Drehmomentübertragung beteiligten Bauteilen vermieden werden. Der Drehmomentbegrenzer hat eine zumindest freilaufähnliche Funktion.

Der Drehmomentbegrenzer kann in beiden Relativverdrehrichtungen zwischen den Teilen zumindest annähernd beim gleichen Grenzdrehmoment entsperrt bzw. entriegelt werden. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, wenn das Grenzdrehmoment bzw. der Grenzverdrehwinkel zwischen den beiden Teilen in die beiden Relativverdrehrichtungen unterschiedlich groß sind.

In vorteilhafter Weise können die Energiespeicher der Dämpfungseinrichtung und der Drehmomentbegrenzer in radialer Richtung einander benachbart angeordnet sein, wodurch eine radial gedrungene Bauweise ermöglicht wird. Der Drehmomentbegrenzer kann dabei radial außerhalb oder radial innerhalb der Energiespeicher angeordnet sein. Zweckmäßig kann es auch sein, die Dämpfungseinrichtung und den Drehmomentbegrenzer axial nebeneinander vorzusehen.

Bei Verwendung von in Umfangsrichtung sich erstreckenden Energiespeichern kann der Drehmomentbegrenzer derart ausgestaltet sein, dass dieser die Energiespeicher umgreift.

In vorteilhafter weise kann der Drehmomentbegrenzer Abstützbereiche besitzen, mittels derer die Energiespeicher, wie insbesondere Schraubendruckfedern, verformbar sind.

Zur Betätigung bzw. Ansteuerung des Drehmomentbegrenzers kann dieser Ansteuerbereiche besitzen, mittels derer das von diesem übertragbare Drehmoment zumindest reduzierbar ist. Mittels der Ansteuerbereiche kann also der Drehmomentbegrenzer zwangsweise betätigt bzw. aktiviert werden, so dass dieser beispielsweise als Freilauf wirksam werden kann. Diese An-

steuerbereiche können in vorteilhafter Weise durch Anschläge bzw. Anschlagbereiche gebildet sein, die mit Gegenanschlägen bzw. Gegenanschlagbereichen bei einer entsprechenden Rotation zwischen den beiden Teilen zusammenwirken, um die Funktion des Drehmomentbegrenzers zu beeinflussen. Hierfür kann eines der zueinander verdrehbaren Teile zumindest ein Element des Drehmomentbegrenzers tragen, welches bei verriegeltem Drehmomentbegrenzer mit diesem Teil drehfest gekoppelt ist und das andere Teil zumindest einen Gegenanschlag tragen, der beim Erreichen oder überschreiten des vorbestimmten Drehmomentes bzw. des vorbestimmten Relatiwerdrehwinkels zwischen den Teilen zumindest mit einem vom Element getragenen Anschlag zusammenwirkt, um die Drehmomentübertragungskapazität des Drehmomentbegrenzers zumindest zu reduzieren bzw. diesen zu entriegeln. Dadurch wird eine zusätzliche Rotation zwischen den beiden Teilen ermöglicht und zwar zumindest so lange, bis das zwischen diesen Teilen anstehende Drehmoment die Drehmomentübertragungskapazität des Schwingungsdämpfers wieder erreicht bzw. unterschreitet.

In vorteilhafter weise kann der Drehmomentbegrenzer durch einen ansteuerbaren Freilauf gebildet sein. Ein derartiger Freilauf kann beispielsweise mittels zumindest einer Schlingenfe- derkupplung gebildet werden, die zumindest in eine der beiden möglichen Relatiwerdrehrich- tungen zwischen den Teilen diese Teile drehfest koppelt und in die andere mögliche Relativverdrehrichtung zwischen diesen Teilen bei Vorhandensein oder bei überschreitung des vorbestimmten Drehmomentes bzw. des vorbestimmten Verdrehwinkels eine Freilauffunktion aufweist.

Die Schlingenfederkupplung kann dabei zumindest eine Schiingenfeder besitzen, die eine Vielzahl von um die Achse des Torsionsschwingungsdämpfers verlaufenden Windungen besitzt, die vorzugsweise axial hintereinander angeordnet sind und sich in radialer Richtung überdecken. Beim Einsatz einer derartigen Feder kann zumindest eine Windung, vorzugsweise eine Endwindung, gegen eine ringförmige bzw. zylindrische Fläche radial verspannt sein, welche an einem der Teile vorgesehen ist. Bei Verwendung einer Schiingenfeder kann diese zumindest eine Windung aufweisen, welche Abstützbereiche für die Energiespeicher der Dämpfungseinrichtung trägt. Diese Abstützbereiche können einstückig mit der zumindest einen Windung ausgebildet sein und beispielsweise durch radiale sich erstreckende Arme bzw. Ausleger gebildet sein. Bei einer derartigen Ausgestaltung einer Schiingenfeder können diese Abstützbereiche von einer, in axialer Richtung betrachtet, mittleren bzw. Zwischenwindung getragen sein, so dass beidseits dieser Windung zusätzliche, in Umfangsrichtung sich erstreckende Windungen vorhanden sind. Die so angeordneten zusätzlichen Windungen bewirken jeweils für eine der möglichen Relatiwerdrehrichtungen zwischen den Teilen eine Sperrwir-

- A - kung und haben für die andere der Relativverdrehrichtungen eine Freilauffunktion. Dadurch wird gewährleistet, dass bei nicht betätigter bzw. angesteuerter Schlingenfederkupplung diese für die beiden Relativverdrehmöglichkeiten zwischen den Teilen die übertragung des anstehenden Drehmomentes gewährleistet. Vorteilhaft kann es sein, wenn alle Windungen der Schiingenfeder an der vorerwähnten ringförmigen bzw. zylindrischen Fläche mit radialer Vorspannung anliegen. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn einzelne Windungen zumindest ein geringes radiales Spiel gegenüber der zylindrischen Abstützfläche besitzen, so dass sie zunächst im Durchmesser verändert werden müssen, um zur Anlage an dieser Abstützfläche zu kommen. Durch eine derartige Auslegung kann, falls gewünscht, eine zusätzliche Reibungsdämpfung und/oder elastische Nachgiebigkeit zwischen den beiden Teilen realisiert werden. Diese elastische Nachgiebigkeit kann eine sehr kleine Verdrehsteifigkeit zwischen den Teilen bewirken und praktisch als so genannter Leerlaufdämpfer bzw. Vordämpfer wirken.

Die erfindungsgemäß ausgebildeten Torsionsschwingungsdämpfer können in vorteilhafter Weise als Bindeglied zwischen den beiden relativ zueinander verdrehbaren Schwungrädern eines so genannten geteilten Schwungrades verwendet werden. Das geteilte Schwungrad kann ein erstes mit der Abtriebswelle eines Antriebsmotors verbindbares Schwungrad sowie ein zweites, zum Beispiel über eine Reibungskupplung mit der Eingangswelle eines Getriebes verbindbares Schwungrad besitzen. Die relative Verdrehbarkeit zwischen den beiden Schwungrädern kann mittels einer Lagerung gewährleistet werden.

Zweckmäßig kann es auch sein, wenn der Drehmomentbegrenzer zwei Schlingenfedern aufweist, deren Sperr- und Freilauffunktion zwischen den beiden Teilen bzw. Schwungrädern umfangsmäßig entgegengerichtet ist. Das bedeutet, dass für die gleiche Relatiwerdrehrich- tung zwischen den Teilen bzw. Schwungrädern die eine Schiingenfeder eine Sperrwirkung besitzt, wohin gegen die andere Schiingenfeder eine Freilauffunktion aufweist, wodurch gewährleistet wird, dass bei Ansteuerung der einen Schiingenfeder, also Entriegelung deren Sperrfunktion, sich die beiden Teile bzw. Schwungräder zueinander verdrehen können.

Weitere funktionelle und bauliche Vorteile einer erfindungsgemäß ausgebildeten Torsions- schwingungsdämpfungseinrichtung werden in Zusammenhang mit der folgenden Figurenbeschreibung näher erläutert.

Dabei zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer,

Figur 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles Il der Figur 1 ohne die Sekundärschwungmasse und die dieser benachbarten Wandung, welche die die Federn aufnehmende Kammer axial verschließt,

Figur 3 eine Vergrößerung des oberen Bereiches der Figur 1 ,

Figur 4 eine perspektivische Darstellung einer Schiingenfeder zur Verwendung bei dem

Torsionsschwingungsdämpfer gemäß Figur 1 und

Figur 5 eine Einzelheit der Schiingenfeder,

Figur 6 einen Teilschnitt durch eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen

Torsionsschwingungsdämpfers,

Figur 7 eine der Figur 2 entsprechende Ansicht des Torsionsschwingungsdämpfers gemäß Figur 6,

Figuren 8, 9 und 10 Einzelheiten des Torsionsschwingungsdämpfers gemäß den Figuren 6 und 7.

Der in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Torsionsschwingungsdämpfer 1 bildet bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein so genanntes Zweimassenschwungrad 2. Zweimassenschwungräder sind beispielsweise durch die DE 198 34 728 A1 und die DE 41 17 584 A1 bekannt geworden.

Das Zweimassenschwungrad 2 umfasst ein mit der Abtriebswelle eines Motors, wie der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, verbindbares Primärschwungrad 3 und ein gegenüber diesem über eine Lagerung 4 zur Drehachse 5 konzentrisch gelagertes Sekundärschwungrad 6. Das Sekundärschwungrad 6 kann eine Reibungskupplung aufnehmen. Zwischen der Druckplatte einer derartigen Reibungskupplung und der ein Bestandteil des Sekundärschwungrades 6 bildenden Gegendruckplatte 7 können die Reibbeläge einer Kupplungs-

scheibe eingespannt werden, wobei die Kupplungsscheibe mit einer Getriebeeingangswelle drehfest verbunden werden kann.

Zwischen dem Primärschwungrad 3 und dem Sekundärschwungrad 6 ist eine Dämpfungseinrichtung 8, die wenigstens einen drehelastischen Dämpfer 9 umfasst, vorgesehen. Der drehelastische Dämpfer 9 umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wenigstens zwei bogenartig ausgebildete Energiespeicher 10, 11 , die jeweils aus mindestens einer Schraubendruckfeder aus Stahl bestehen können. Zur Bildung eines Energiespeichers 10, 11 können jedoch auch mehrere Schraubendruckfedern in Reihe hintereinander angeordnet werden, die entweder unmittelbar über ihre Endwindungen sich aneinander abstützen oder aber unter Zwischenlegung von keilförmigen Zwischenelementen hintereinander geschaltet sind. Die einzelnen Federn können dabei, wie bereits erwähnt, bogenförmig ausgebildet sein oder aber auch bei einer entsprechend großen Anzahl von Federn jeweils eine im Wesentlichen gerade Gestalt besitzen. Solche Energiespeicher sind beispielsweise durch den bereits erwähnten Stand der Technik bekannt geworden.

Dämpfungseinrichtung 8 bzw. der drehelastische Dämpfer 9 ist in Reihe geschaltet mit einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung 12, die hier als Freilaufeinrichtung 13 ausgebildet ist.

Die Freilaufeinrichtung 13 ist hier als Schlingenfederkupplung 14 ausgebildet. Die Schlingen- federkupplung 14 umfasst wenigstens eine Schiingenfeder 15, die wenigstens eine, vorzugsweise wie dargestellt mehrere, axial hintereinander angeordnete Windungen 16 aufweist.

Bei dem in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Schiingenfeder 15 eine Vielzahl von axial nebeneinander angeordneten und einstückig ausgebildeten Windungen 16.

Die Schiingenfeder 15 kann durch Wickeln eines im Querschnitt rechteckigen Drahtes bzw. Flachbandes gebildet werden. In vorteilhafter weise kann jedoch eine derartige Feder 15 aus einem hülsenförmigen Körper hergestellt werden, der in einzelne Windungen aufgeteilt wird, zum Beispiel mittels eines Aufspalt- bzw. Auftrennwerkzeuges.

Durch entsprechende Beaufschlagung der Windungen 16 in Umfangsrichtung können diese tendenzmäßig im Sinne einer Durchmesservergrößerung oder Durchmesserverkleinerung verformt werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Windungen 16 von einem ringförmigen bzw. hülsenförmigen Bereich 17 umgriffen, der hier vom Primärschwungrad 3 getragen ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der hülsenförmige Bereich 17 mit einem Blechformteil 18 einstückig ausgebildet, das radial innen einen ringförmigen Ansatz 19 trägt, der zur Lagerung des Sekundärschwungrades 6 dient.

Am axialen Ende des ringförmigen Bereiches 17 ist eine radial nach innen weisende Wandung 20 befestigt, die zusammen mit dem Blechformteil 18 eine ringartige Kammer 21 begrenzt, in der die Schlingenfederkupplung 14 und hier auch der drehelastische Dämpfer 9 aufgenommen sind. In vorteilhafterweise kann in der Kammer 21 eine vorbestimmte Menge an viskosem Medium, wie zum Beispiel Fett oder öl, vorgesehen sein.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Drehmomentfluss vom Antriebsmotor zu einem Getriebe betrachtet die Drehmomentbegrenzungseinrichtung 12 der Dämpfungseinrichtung 8 vorgeschaltet. Durch entsprechende kinematische Umkehrung kann die Drehmomentbegrenzungseinrichtung 12 der Dämpfungseinrichtung 8 jedoch auch nachgeschaltet werden.

Aus den Figuren 1 bis 3 ist erkennbar, dass bei einer Beaufschlagung der Windungen 16 im Sinne einer Durchmesservergrößerung diese sich radial an der Innenfläche 22 des ringförmigen Bereiches 17 abstützen. Die Abstützkraft ist dabei umso größer, je größer die in Um- fangsrichtung auf die Windungen 16 einwirkende Kraft ist, welche die vorerwähnte Durchmesservergrößerung bewirkt. Aufgrund der zwischen den Windungen 16 und der Abstützfläche 22 vorhandenen Reibung kann das vom Antriebsmotor abgegebene Drehmoment übertragen werden.

Die Verriegelung bzw. Sperrung der als Freilaufeinrichtung 13 ausgebildeten Drehmomentbegrenzungseinrichtung 12 erfolgt mittels der Energiespeicher 10. Hierfür besitzt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Schiingenfeder 15 eine in axialer Richtung betrachtet zumindest annähernd mittlere Windung 23, die Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 24 für die als Schraubendruckfedern ausgebildeten Energiespeicher 10, 11 trägt. Durch die Aufteilung der Windungen 16 axial beidseits der Windung 23 kann die Schiingenfeder 15 in beide Relativverdrehrichtungen der Schwungräder 3 und 6 eine Sperrwirkung innerhalb der Freilaufeinrichtung 13 bewirken.

Die Beaufschlagungsbereiche 24 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch radial nach innen gerichtete Zungen bzw. Ausleger 25 gebildet, die hier einstückig mit der Windung 23 ausgebildet sind und zur Vergrößerung der umfangsmäßigen Abstützfläche für die Energiespeicher 10, 11 U-förmig ausgestaltete Verstärkungs- bzw. Verbreiterungselemente 26 aufnehmen. Die Verbreiterungselemente 26 sind über Nietverbindungen 27 mit den Auslegern 25 verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Beaufschlagungsbereiche 24, die sich diametral gegenüberliegen, vorgesehen.

Die beidseits der Windung 23 vorgesehenen Windungen 16 sind jeweils für eine der beiden Relativverdrehmöglichkeiten zwischen den Schwungrädern 3 und 6 als Sperrmittel bzw. Rotationsbremse bei entsprechender Beaufschlagung im Sinne einer Durchmesservergrößerung wirksam.

Zur Abstützung bzw. Beaufschlagung der Energiespeicher 10 und 11 sind am Sekundärschwungrad 6 Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 28 vorgesehen. Diese Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 28 sind von einem flanschartigen Bauteil 29 getragen, das drehfest verbunden ist mit dem Primärschwungrad 3, beispielsweise mittels Nietverbindungen. Bezüglich derartiger Verbindungen wird beispielsweise auf die DE 103 59 635 A1 verwiesen.

Falls erforderlich, kann jedoch zwischen dem flanschartigen Bauteil 29 und dem Sekundärschwungrad 6 eine weitere Dämpfungseinrichtung und/oder Drehmomentbegrenzungseinrichtung vorgesehen werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 28 durch U-förmig ausgebildete Bauteile 30 gebildet, welche drehfest, beispielsweise mittels Schweißung, mit dem flanschartigen Bauteil 29 verbunden sind. Die U-förmigen Bauteile 30 umgreifen von radial innen her die Beaufschlagungsbereiche 24. Wie aus Figur 2 erkennbar ist, sind die Beaufschlagungsbereiche 28 in Umfangsrichtung betrachtet kürzer ausgebildet als die Beaufschlagungsbereiche 24, so dass ein gewisser Leerweg bzw. Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungrädern 3 und 6 möglich ist, ohne dass die Energiespeicher 10 und 11 komprimiert werden. Die Energiespeicher 10 und 11 werden insbesondere durch die Seitenschenkel der U-förmigen Beaufschlagungsbereiche 28 beaufschlagt. Bei einer Komprimierung der Energiespeicher 10 und 11 stützen diese sich einerseits an den Beaufschlagungsbereichen 24 ab und werden andererseits mittels der Beaufschlagungsbereiche 28 komprimiert.

Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 4 ersichtlich ist, besitzen die axialen Endwindungen 31 , 32 Ansteuerbereiche 33, 34, die als Anschläge 33, 34 ausgebildet sind. Diese Ansteuerbereiche 33, 34 sind durch radial nach innen gerichtete Zungen bzw. Ausleger 35, 36 gebildet. Diese Ansteuerbereiche 33, 34 können bei einer entsprechenden Relativverdrehung zwischen den Schwungrädern 3 und 6 durch am Sekundärschwungrad 6 vorgesehene Gegenansteuer- bereiche 37, 38 betätigt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Ge- genansteuerbereiche 37, 38 durch Anschläge 37, 38 gebildet, die an den U-förmigen Bauteilen 30 vorgesehen sind und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit diesen U-förmigen Bauteilen 30 einstückig sind. Wie insbesondere aus Figur 1 und 3 zu entnehmen ist, sind diese Gegenansteuerbereiche bzw. Gegenanschläge 37, 38 durch entsprechend ausgestaltete axiale Anformungen gebildet.

Aus Figur 1 ist erkennbar, dass, ausgehend von der dargestellten winkelmäßigen Position, zwischen den beiden Schwungrädern 3 und 6 nach einem Relativverdrehwinkel 39 in eine mögliche Relativverdrehrichtung bzw. 40 in die andere mögliche Relativverdrehrichtung die Gegenansteuerbereiche bzw. Gegenanschläge 37, 38 an einem für die entsprechende Relativverdrehrichtung zugeordneten Ansteuerbereich bzw. Anschlag 33, 34 zur Anlage kommen, so dass bei Fortsetzung der entsprechenden Relatiwerdrehung zwischen den beiden Schwungrädern 3 und 6 der entsprechende Ansteuerbereich 33 bzw. 34 in Umfangsrichtung betätigt bzw. mitgenommen wird. Diese Mitnahme bewirkt, dass tendenzmäßig ein Aufwickeln der entsprechenden Windungen 16, welche axial auf einer Seite der Windung 23 vorgesehen sind, erfolgt, welches tendenzmäßig eine Durchmesserverkleinerung der entsprechenden Windungen 16 bewirkt. Dadurch wird die Sperrwirkung der in die entsprechende Relatiwer- drehrichtung zwischen den beiden Schwungrädern 3 und 6 wirksamen Windungen 16 aufgehoben, so dass ein Durchrutschen der Drehmomentbegrenzungseinrichtung 12 bzw. der Freilaufeinrichtung 13 auftritt. Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung 12 kann somit in Abhängigkeit eines durch die Energiespeicher 10 und 11 zwischen den beiden Schwungrädern 3 und 6 übertragbaren Grenzdrehmomentes wirksam werden. Dieses Grenzdrehmoment kann durch entsprechende Wahl der in Schub- und Zugrichtung zwischen den beiden Schwungrädern 3 und 6 möglichen Relatiwerdrehwinkel 39 und 40 bestimmt werden. Die Winkel 39, 40 und somit die Grenzdrehmomente, die zu einer Aktivierung der Drehmomentbegrenzungseinrichtung 12 führen, können unterschiedlich groß sein, wobei es vorteilhaft sein kann, wenn bei Zugbetrieb das übertragbare Grenzdrehmoment größer ist als das bei Schubbetrieb übertragbare. Diese Grenzdrehmomente können jedoch auch zumindest annähernd gleich groß sein.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ansteuerbereiche 33, 34 in Bezug auf die Beaufschlagungsbereiche 24 bzw. 28 umfangsmäßig auf der gleichen Seite vorgesehen, was insbesondere aus den Figuren 2 und 4 ersichtlich ist. Die Ansteuerbereiche 33 und 34 können jedoch zumindest annähernd diametral gegenüberliegend vorgesehen werden.

In Zusammenhang mit den Figuren geht hervor, dass für jede Relativverdrehrichtung zwischen den beiden Schwungrädern 3 und 6 jeweils nur einer der Ansteuerbereiche 33, 34 beaufschlagbar ist.

Die Schlingenfederkupplung 14 kann also in Abhängigkeit einer winkelmäßigen Verdrehung zwischen den beiden Schwungrädern 3 und 6 gelöst werden. Dadurch wird die Gefahr von Beschädigungen durch auftretende, weit über dem Nominaldrehmoment des Antriebsmotors liegende übermomente vermieden. Die Schlingenfederkupplung 14 ermöglicht somit eine einwandfreie Koppelung zwischen den beiden Schwungrädern 3 und 6 zum Zwecke einer Drehmomentübertragung und gewährleistet gleichzeitig bei überschreitung eines vorbestimmten Grenzdrehmomentes ein Lösen dieser Koppelung, wodurch eine Beschädigung von Bauteilen infolge von übermomenten vermieden wird.

Die vorbeschriebene Ausgestaltung ermöglicht weiterhin eine umfangsmäßige symmetrische Krafteinleitung zwischen Schiingenfeder 15 und den als Bogenfedern ausgebildeten Energiespeichern 10, 11. Dadurch wird ein Kippmoment an den Enden der Energiespeicher 10 und 11 vermieden.

Die Schiingenfeder 15 ist derart ausgebildet, dass deren Windungen 16 und 23 nach der Montage in den ringförmigen Bereich 17 mit einer vorbestimmten radialen Vorspannung an der Abstützfläche 22 des ringförmigen Bereiches 17 anliegen.

Die abgewickelte spezielle Schlingenfederkontur mit den Zungen bzw. Auslegern 25, die hier diametral gegenüberliegend, also um 180° gegeneinander versetzt vorgesehen sind, kann zum Beispiel aus einem Federbandmaterial mittels Laserstrahl geschnitten werden. Danach kann das ausgeschnittene Material zu einer Schiingenfeder auf den gewünschten Durchmesser gewickelt werden.

Die radiale Abstützung der Energiespeicher 10, 11 kann unmittelbar durch die diese umgreifende wenigstens eine Schiingenfeder erfolgen. Zweckmäßig kann es jedoch sein, wenn zwi-

sehen den Energiespeichern 10, 11 und den Windungen 16 der Schiingenfeder 15 ein Verschleißschutz vorgesehen wird, der beispielsweise durch eine sich in Umfangsrichtung entlang der Energiespeicher 10, 11 erstreckende Schale bzw. bandförmige Einlage gebildet sein kann.

In den Figuren 6 bis 10 ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit eines erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers 101 gezeigt.

Im Gegensatz zu Figur 2 sind in Figur 7 die durch Schraubendruckfedern gebildeten Energiespeicher 110, 111 in ihrer komprimierten Lage dargestellt. Da bei einer Ausgestaltung gemäß den Figuren 6 bis 10 die Begrenzung des Relativverdrehwinkels der Dämpfungseinrichtung 108 zwischen den beiden Schwungrädern 103 und 106 mittels der Energiespeicher 110, 111 erfolgt, befinden sich die einzelnen Windungen dieser Energiespeicher 110, 111 auf Block, das heißt, die Windungen berühren sich.

Der prinzipielle Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers 101 ist sehr ähnlich demjenigen des Torsionsschwingungsdämpfers 1, so dass bezüglich der allgemeinen Ausgestaltungsmerkmale, wie zum Beispiel Lagerung, Kammer zur Aufnahme der Energiespeicher 110, 111 usw., auf die Beschreibung der Figuren 1 bis 3 verwiesen wird.

Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung 112 ist wiederum durch eine Schlingenfederkupp- lung 114 gebildet, welche eine Schiingenfeder 115 besitzt. Die Schiingenfeder 115 besitzt in Umfangsrichtung verlaufende Windungen 116, 116a, die sich in ähnlicher Weise wie dies in Verbindung mit den Figuren 1 bis 5 beschrieben wurde an einem ringförmigen bzw. hülsen- förmigen Bereich 117, der diese umgreift, abstützen. Dieser Bereich 117 ist ähnlich ausgebildet und angeordnet wie der Bereich 17 der Figuren 1 bis 3. Aus den Figuren 6 und 8 ist ersichtlich, dass die Schiingenfeder 115 nur eine geringe Anzahl von Windungen aufweist, im vorliegenden Falle in etwa zwei Windungen 116, 116a.

Die Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 124, 124a, 133, 134 für die als Schraubendruckfedern ausgebildeten Energiespeicher 110, 111 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einstückig mit der Schiingenfeder 115 ausgebildete Ausleger 125, 125a, 135, 136 gebildet. Die Ausleger 135 bzw. 136 sind an den Enden der Schiingenfeder 115 vorgesehen. Die Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 124, 124a, 133, 134 können jedoch auch durch separate Bauteile gebildet werden, die an der entsprechenden Windung der Schiingenfeder

115 befestigt werden. Die Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 124, 124a sind beabstandet von den die Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 133, 134 aufweisenden Endbereichen der Schiingenfeder 115. Wie aus Figur 7 ersichtlich ist, sind die Beaufschlagungsbereiche 124, 124a zumindest annähernd um 180° gegenüber den Beaufschlagungsbereichen 133, 134 in Umfangsrichtung versetzt. Zwischen den Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereichen 124, 124a ist wenigstens eine Windung der Schiingenfeder vorhanden, wobei es zweckmäßig sein kann, wenn mehrere Windungen vorgesehen werden, zum Beispiel zwei. Zwischen einem Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereich 124, 124a und dem darauf folgenden Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereich 133, 134 ist wenigstens zumindest annähernd eine halbe Windung vorgesehen, wobei die Windungslänge auch größer sein kann und beispielsweise eineinhalb Windungen betragen kann.

Bei dem in den Figuren 6 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die Ausleger 135, 136 gleichzeitig als Ansteuerbereiche, deren diesbezügliche Funktion vergleichbar ist mit der Funktion der Ansteuerbereiche 33, 34 gemäß den Figuren 1 bis 5.

Diese Ansteuerbereiche 133, 134 können bei einer entsprechenden Relativverdrehung zwischen den Schwungrädern 103 und 106 durch von dem Sekundärschwungrad 106 getragene Gegenansteuerbereiche 137, 138 betätigt bzw. beaufschlagt werden. Diese Gegenan- steuerbereiche 137, 138 sind hier ebenfalls durch Anschläge 137, 138 gebildet. Die Gegenansteuerbereiche 137, 138 sind durch nasenförmige Anformungen des flanschartigen Bauteils 129 gebildet.

Diese nasenförmigen Anformungen sind am Außenbereich des flanschartigen Bauteils 129 vorgesehen.

Das flanschartige Bauteil 129 hat Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 128, 128a für die Energiespeicher 110, 111, die durch einstückig angeformte, radiale Ausleger gebildet sind.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel stützen sich die als Bogenfeder ausgebildeten Energiespeicher 110, 111 an den Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereichen 124, 124a, 133, 134 mittels Stützschuhen 141 , 142 ab. Der jeweilige Stützschuh 141 , 142 ist derart ausgebildet, dass sich dieser für eine bestimmte Relativverdrehrichtung zwischen den beiden Schwungrädern 103, 106 jeweils nur an einem der zugeordneten Abstüiz- bzw. Beaufschlagungsbereichen 124, 124a, 133, 134 abstützen kann. Dies bedeutet, dass beispielsweise für

eine Relatiwerdrehrichtung zwischen den beiden Schwungrädern 103, 106 sich der Stützschuh 141 an dem Abstützbereich 124a und der Stützschuh 142 an dem Abstützbereich 133 umfangsmäßig abstützen kann. Für die andere Relativverdrehrichtung zwischen den beiden Schwungrädern stützt sich dann der Abstützschuh 141 an dem Abstützbereich 124 und der Abstützschuh 142 an dem Abstützbereich 134 ab. Die Abstützungen der Energiespeicher 110, 111 an der Schiingenfeder 115 erfolgen dabei derart, dass die Schiingenfeder eine Sperrwirkung aufweist, so dass das Drehmoment übertragen werden kann.

Um die vorerwähnte Funktion zu erzielen, sind die Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche der Stützschuhe 141, 142 für die ihnen zugeordneten Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 124, 124a bzw. 133, 134 in Umfangsrichtung entsprechend versetzt. Dies ist beispielsweise aus Figur 10 für die Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 124, 124a erkennbar. Aus Figur 10 ist ersichtlich, dass der Abstützschuh 141 in Umfangsrichtung betrachtet zum Beispiel mit dem Abstützbereich 124 praktisch spielfrei zusammenwirken kann, wohingegen der Abstützbereich 124a ein Winkelspiel 143 aufweist. Auf der anderen Seite der Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 124, 124a sind gleiche bzw. ähnliche Verhältnisse gegenüber dem Abstützschuh 141 vorhanden. Aus Figur 10 ist ersichtlich, dass zwischen dem Abstützbereich 124 und dem Abstützschuh 141 ein Winkelspiel 144 vorhanden ist. Aufgrund dieses Winkelspieles 144 stützt sich der Energiespeicher 110 über den Stützschuh 141 in Umfangsrichtung lediglich an dem Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereich 124a ab.

Zur Drehmomentübertragung zwischen den beiden Schwungrädern 103, 106 stützt sich beispielsweise der Stützschuh 142 an dem sperrenden Endbereich der Schiingenfeder 115 ab, also in Figur 7 an dem Abstützbereich 133. Das den Abstützbereich 133 tragende Ende der Schiingenfeder 115 bildet also das sperrende, also verstärkende Ende dieser Schiingenfeder 115. Der zweite Stützschuh 141 stützt sich im weiteren umfangsmäßigen Verlauf der Schlin- genfeder 115 an dem Abstützbereich 124a ab. Dieser Abstützbereich 124a ist gegenüber dem Abstützbereich 133 um eine Bandlänge von wenigstens 180° versetzt angeordnet. Die winkelmäßige Länge dieses Versatzes kann jedoch auch größer sein und beispielsweise 360, 480, 720 usw. Winkelgrad betragen.

Das Durchrutschen bzw. das Entriegeln der Drehmomentbegrenzungseinrichtung 112 erfolgt in ähnlicher Weise wie dies in Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 5 beschrieben wurde. Bei Vorhandensein eines vorbestimmten Grenzdrehmomentes bzw. eines vorbestimmten Grenzverdrehwinkels kommen die Gegenanschlagbereiche bzw. Gegenansteuerbereiche

137, 138 zur Anlage an dem entsprechend zugeordneten, einen Ansteuerbereich 133, 134 aufweisenden Ende der Schiingenfeder 115 zur Anlage. Diese Anlage bewirkt, dass bei Fortsetzung der entsprechenden Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrädern 103, 106 ein tendenzmäßiges Aufwickeln der Schiingenfeder erfolgt, welches tendenzmäßig eine Durchmesserverkleinerung der Windungen bewirkt. Dadurch wird die Sperrwirkung der in die entsprechende Relativverdrehrichtung zwischen den beiden Schwungrädern 3 und 6 wirksamen Windungen 116, 116a aufgehoben, so dass ein Durchrutschen der Drehmomentbegrenzungseinrichtung 112 bzw. der Freilaufeinrichtung 113 auftritt.

Bei einer Umkehrung des auf das Zweimassenschwungrad 102 bzw. den Torsionsschwin- gungsdämpfer 101 wirkenden Drehmomentes kehrt sich auch die Kraftwirkungsrichtung auf die Schlingfeder bzw. das Schlingfederband 115 um. Dies bewirkt, dass das lösende bzw. entriegelnde Ende der Schiingenfeder 115 zum sperrenden Ende wird und das sperrende zum lösenden bzw. entriegelnden Ende.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die Drehmomentbegrenzungseinrichtung bzw. die Freilaufeinrichtung auch zwischen dem flanschartigen Bauteil 129 und dem Sekundärschwungrad 106 vorgesehen werden, wobei dann am Primärschwungrad 103 entsprechende Ansteuerbereiche zum Entriegeln der Einrichtung 12 bzw. 13 vorgesehen werden können.

Das zum Ansteuern bzw. Aktivieren des Drehmomentbegrenzers bzw. der Freilaufeinrichtung erforderliche Drehmoment kann zumindest annähernd dem von den Energiespeichern der Dämpfungseinrichtung übertragbaren maximalen Drehmoment entsprechen. Bei Verwendung von Schraubenfedern kann dieses Ansprechdrehmoment über dem oder unter dem erforderlichen Drehmoment zur Beanspruchung dieser Federn auf Block liegen. Für viele Anwendungsfälle ist es zweckmäßig, wenn das Ansprechdrehmoment des Freilaufes bzw. des Drehmomentbegrenzers kleiner ist als das Anschlagmoment des Torsionsschwingungsdämpfers, wodurch Anschlaggeräusche vermieden werden können.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen den Ansteuerbereichen und Gegenansteu- erbereichen, die eine Betätigung des Drehmomentbegrenzers ermöglichen, Dämpfungsmittel vorgesehen werden, wodurch ebenfalls Anschlaggeräusche vermieden werden können. Derartige Dämpfungsmittel können beispielsweise durch Federelemente gebildet werden, die von den Ansteuerbereichen und/oder den Gegenansteuerbereichen getragen sein können. Bei-

spielsweise können Gummipuffer bzw. Kunststoffbauteile, die eine gewisse elastische Deformation ermöglichen, verwendet werden.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche, die durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und der Figurenbeschreibung sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten gebildet werden können.

Bezuqszeichenliste

Torsionsschwingungsdämpfer

Zweimassenschwungrad

Primärschwungrad

Lagerung

Drehachse

Sekundärschwungrad

Gegendruckplatte

Dämpfungseinrichtung

Drehelastischer Dämpfer

Energiespeicher

Energiespeicher

Drehmomentbegrenzungseinrichtung

Freilaufeinrichtung

Schlingenfederkupplung

Schiingenfeder

Windungen

Ringförmiger Bereich

Blechformteil

Ringförmiger Ansatz

Innere Wandung

Kammer

Innenfläche

Mittlere Wandung

Beaufschlagungsbereiche

Zungen bzw. Ausleger

Verbreiterungselemente

Nietverbindungen

Beaufschlagungsbereiche

Flanschartiges Bauteil

U-förmige Bauteile

Axiale Endwindung

Axiale Endwindung

Ansteuerbereich

Ansteuerbereich

Ausleger

Ausleger

Gegenansteuerbereich

Gegenansteuerbereich

Relativverd rehwin kel

Relativverdrehrichtung

Torsionsschwingungsdämpfer

Schwungrad

Schwungrad

Energiespeicher

Energiespeicher

Drehmomentübertragungseinrichtung

Schlingenfederkupplung

Schiingenfeder a Schiingenfeder

Windung a Windung

Hülsenförmiger Bereich

Beaufschlagungsbereich a Beaufschlagungsbereich

Ausleger a Ausleger

Beaufschlagungsbereich a Beaufschlagungsbereich

Flanschartiges Bauteil

Ansteuerbereich

Ansteuerbereich

Gegenansteuerbereich

Gegenansteuerbereich

Stützschuh

Stützschuh

Winkelspiel

Winkelspiel