DE102009015577A1

DE102009015577A1 - Rotational vibration damper for use as divided flywheel in torque converter in internal-combustion engine of motor vehicle, has helical compression spring exhibiting set of sections with spring coils of different spring rigidity

Info

Publication number: DE102009015577A1
Application number: DE102009015577A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Reith; Christian Bahrmann
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2009-10-15

Abstract

The damper (1) has a helical compression spring (8) compressible between two impact areas (9, 10) and inserted into a curve form in the damper. The helical compression spring is provided with spring coils extending along a longitudinal axis, where the compression spring exhibits a set of sections with spring coils of different spring rigidity and a constant external radius over the sections. The spring coils are laid on a wall under centrifugal force effect, and exhibits an oval cross section. The spring coils are arranged on a block at front side ends.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit zumindest einer zwischen Beaufschlagungsbereichen gegeneinander verdrehbarer Dämpferbauteile komprimierbaren Schraubendruckfeder.The The invention relates to a torsional vibration damper with at least one between Beaufschlagungsbereichen against mutually rotatable damper components compressible helical compression spring.

Bekannte Drehschwingungsdämpfer beispielsweise in Form eines geteilten Schwungrads weisen in der Regel zwei- oder mehrstufige Kennlinien auf. Dies bedeutet, dass bei einer Verdrehung von Ein- und Ausgangsteil entgegen der Wirkung der verwendeten Energiespeicher keine lineare Kraft über den Verdrehwinkel aufzuwenden ist. Vielmehr ist eine progressive Kennlinie gewünscht, bei der mit zunehmendem Verdrehwinkel ein überproportional hoher Krafteinsatz aufzuwenden ist. Dies wird durch Zuschalten von zusätzlichen Energiespeichern nach Überschreiten eines vorgegebenen Verdrehwinkels erreicht, so dass eine zusätzliche Dämpferstufe gebildet wird. Im Allgemeinen werden hierzu auf unterschiedlichen Durchmessern untergebrachte oder ineinander geschachtelte Schraubendruckfedern verwendet, wobei ein Teil der Energiespeicher später – das heißt bei größeren Verdrehwinkeln – von den zugehörigen Beaufschlagungsbereichen kontaktiert und komprimiert werden, weil sie beispielsweise kürzer sind oder die Beaufschlagungsbereiche später auf die Schraubendruckfedern zugreifen.Known torsional vibration dampers For example, in the form of a split flywheel have in the Usually two- or multi-level characteristics on. This means that with a rotation of input and output part against the effect the energy storage used no linear force over the Twist angle is to spend. Rather, it is a progressive characteristic desired with the increasing angle of rotation a disproportionately high use of force is to spend. This is done by adding extra Energy storage after exceeding reaches a predetermined angle of rotation, so that an additional damper stage is formed. Generally this will be on different Diameters housed or nested helical compression springs used, wherein a part of the energy storage later - that is at larger angles of rotation - of the associated Be contacted and compressed because for example, shorter or the loading areas later on the helical compression springs access.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung von Drehschwingungsdämpfern mit einer mehrstufigen Kennlinie.task The invention is the development of torsional vibration dampers a multi-level characteristic.

Die Aufgabe wird durch einen Drehschwingungsdämpfer mit zumindest einer zwischen wenigstens zwei Beaufschlagungsbereichen komprimierbaren, in einer Bogenform in den Drehschwingungsdämpfer eingebrachten Schraubendruckfeder mit sich entlang ihrer Längsachse erstreckenden Federwindungen gelöst, wobei die zumindest eine Schraubenfeder mehrere Abschnitte mit Federwindungen unterschiedlicher Federsteifigkeit aufweist. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung und Verwendung von einer oder mehrerer über den Umfang verteilter Schraubendruckfedern mit Abschnitten unterschiedlicher Federsteifigkeit kann auf die Verwendung zusätzlicher parallel oder seriell zugeschalteter Energiespeicher wie beispielsweise weiteren Schraubenfedern verzichtet werden. Lediglich eine Schraubenfeder für den vorgesehenen Kompressionsbereich muss vorgehalten werden. Dies führt insbesondere zu einfacheren Konstruktionen des Drehschwingungsdämpfers, da lediglich für eine Schraubendruckfeder entsprechende Beaufschlagungsbereiche und Unterbringungsräume vorgesehen werden müssen. Weiterhin ist die Montage einfacher, da lediglich eine vorzugsweise auf den Einsatzdurchmesser vorgebogene Schraubendruckfeder in den Bauraum und nicht Federsets aus mehreren, beispielsweise ineinander geschachtelten Schraubendruckfedern, die zusätzlich auf korrekte Positionierung vorzuhalten und zu überprüfen sind, eingesetzt werden müssen. Durch die Verwendung einer Schraubendruckfeder mit unterschiedlichen Steifigkeiten kann weiterhin der logistische Aufwand und der Fertigungsaufwand für die Schraubenfedern selbst vermindert werden.The Task is by a torsional vibration damper with at least one between compressible at least two areas of application, in one Arch shape in the torsional vibration damper introduced helical compression spring with itself along its longitudinal axis solved extending spring coils, wherein the at least one coil spring a plurality of sections with spring coils of different Having spring stiffness. Due to the inventive design and using one or more circumferentially distributed helical compression springs with sections of different spring stiffness can on the Use additional Parallel or serially connected energy storage such as be dispensed with further coil springs. Only a coil spring for the provided compression range must be kept. This leads in particular to simpler designs of the torsional vibration damper, as only for a helical compression spring appropriate admission areas and accommodation spaces provided Need to become. Furthermore, the assembly is easier, since only one is preferred on the insert diameter pre-bent helical compression spring in the Space and not spring sets of several, for example, each other nested helical compression springs, which in addition to correct positioning to be kept and checked, must be used. By using a helical compression spring with different Stiffnesses can continue the logistical effort and manufacturing effort for the Coil springs themselves are reduced.

In vorteilhafter Weise kann die vorgeschlagene Schraubendruckfeder so gewickelt sein, dass der Außendurchmesser der Schraubendruckfeder über die Abschnitte hinweg konstant ist. Darunter ist zu verstehen, dass unabhängig von der weiteren Ausführung der Federwindungen diese einen gemeinsamen Kontakt- oder Anlagepunkt an dem Außendurchmesser der Schraubendruckder aufweisen. Insbesondere bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Abschnitte mit unterschiedlicher Federkonstante oder Federsteifigkeit durch eine Änderung des Windungsdurchmessers der den einzelnen Abschnitten zugeordneten Federwindungen können die Mittelachsen der einem Abschnitt zugeordneten Federwindungen mit kleinerem Windungsdurchmesser aus der Mittelachse der Windungsdurchmesser der dem anderen Abschnitt zugeordneten Federwindungen nach radial außen verlagert werden, so dass die Außendurchmesser der Federwindungen aller Abschnitte auf dem Außendurchmesser der Schraubendruckfeder angeordnet sind.In Advantageously, the proposed helical compression spring be wrapped so that the outer diameter the helical compression spring on the Sections is constant. By this is meant that independently from the further execution the spring coils this a common contact or investment point on the outside diameter the Schraubendruckder have. In particular, in an advantageous Design of the sections with different spring constant or Spring stiffness due to a change the winding diameter of the individual sections associated Spring coils can the central axes of a section associated spring coils with a smaller winding diameter from the central axis of the winding diameter the other section associated spring coils radially Outside be shifted so that the outer diameter of the spring coils all sections on the outside diameter the helical compression spring are arranged.

Die vorteilhafte Ausgestaltung der Schraubendruckfeder mit Abschnitten unterschiedlicher Windungsdurchmesser erzeugt unterschiedliche Federraten der Federpakte der Abschnitte, so dass bei einer Komprimierung der Schraubendruckfeder zuerst in einer weichen Dämpferstufe der oder die Abschnitte mit größerem Windungsdurchmesser komprimiert werden. Bei höheren Verdrehwinkeln und insbesondere wenn die Federwindungen der weichen Dämpferstufe bereits auf Block komprimiert wurde, das heißt, die Windungen haben sich bis auf Anlagekontakt zumindest im Bereich eines Windungsbereich genähert, werden die Federwindungen des Abschnitts mit dem kleineren Windungsdurchmesser und damit höherer Steifigkeit als zweite Dämpferstufe komprimiert. Es versteht sich, dass bei drei oder mehreren mit unterschiedlicher Steifigkeit ausgestatteten Abschnitten entsprechend eine höhere Anzahl von Dämpferstufen darstellbar ist.The advantageous embodiment of the helical compression spring with sections different winding diameter produces different spring rates the spring pacts of the sections, so that when compressing the Helical compression spring first in a soft damper stage of the or the sections with larger winding diameter be compressed. At higher Twist angles and especially when the spring coils of the soft damper stage already compressed to block, that is, the turns have become except for contact at least in the area of a winding area approached, become the spring coils of the section with the smaller coil diameter and thus higher Stiffness as second damper stage compressed. It is understood that when three or more with different Stiffness equipped sections corresponding to a higher number of damper stages is representable.

In einem besonders vorteilhaften Ausgestaltungsbeispiel wird ein mittig in der Schraubendruckfeder angeordneter Abschnitt mit Federwindungen größeren Windungsdurchmessers von jeweils zwei Abschnitten mit Federwindungen kleineren Windungsdurchmessers mit stirnseitigen Enden eingeschlossen. Auf diese Weise übertragen die steifen Abschnitte die an den stirnseitigen Enden von den Beaufschlagungsbereichen übertragenen Drehschwingungen bei kleinen Drehzahlen auf den mittleren, weniger steifen Abschnitt, der komprimiert wird. Bei größeren Verdrehwinkeln gehen die Windungen des mittleren Abschnitts vorzugsweise radial innen auf Block und die Federwindungen der steiferen Abschnitte werden zum Abbau von Drehschwingungen komprimiert. Dabei können – wie an anderen Drehschwingungsdämpfern in vorteilhafter Weise eingesetzt – seriell und/oder parallel entsprechende Reibeinrichtungen vorgesehen sein. Beispielsweise können sich die Federwindungen abhängig von der Drehzahl des Drehschwingungsdämpfers radial unter Fliehkrafteinwirkung zur Ausgestaltung einer drehzahlabhängigen Reibung an hierfür vorgesehen Stützeinrichtungen des Drehschwingungsdämpfers abstützen. Insbesondere kann von Vorteil sein, wenn sich der mittlere Abschnitt mit der weichen Dämpferstufe mit zumindest teilweise auf Block stehenden Federwindungen und hohen Drehzahlen radial abstützt, so dass kleine Verdrehwinkel, das heißt kleine Schwingungsamplituden bei hoher Last von den steiferen Abschnitten an den stirnseitigen Enden besonders effektiv bedämpft werden können, da sich die kurzen Abschnitte insbesondere im Zugbetrieb an den bei großer Fliehkraft radial abgestützten Federwindungen in Umfangsrichtung abstützen können.In a particularly advantageous embodiment, a centrally arranged in the helical compression spring portion with spring coils larger coil diameter of two sections with spring coils smaller coil diameter is enclosed with frontal ends. In this way, the rigid portions transmit the at the front ends of the At application areas, torsional vibrations are transmitted at low speeds to the middle, less stiff section, which is compressed. For larger angles of rotation, the turns of the central portion preferably go radially inwardly of the block and the spring turns of the stiffer portions are compressed to reduce torsional vibrations. In this case - as in other torsional vibration dampers used in an advantageous manner - serially and / or parallel corresponding friction means may be provided. For example, depending on the rotational speed of the torsional vibration damper, the spring windings can be supported radially under the action of centrifugal force to design a rotational speed-dependent friction on supporting devices of the torsional vibration damper provided therefor. In particular, it may be advantageous if the middle section with the soft damper stage is radially supported by spring windings and high rotational speeds that are at least partially blocked, so that small twist angles, ie small vibration amplitudes at high load, are particularly effective from the stiffer sections at the front ends can be damped, since the short sections can be supported in the circumferential direction, in particular in the train operation on the spring coils radially supported at high centrifugal force.

Zur Stabilisierung der Anschlagsbereiche der Schraubendruckfeder an den Beaufschlgungsbereichen der gegeneinander verdrehbaren Bauteile des Drehschwingungsdämpfers können die stirnseitigen Enden mehrere, beispielsweise zwei bis fünf Endwindungen der Federwindungen aufweisen, die auf Block angeordnet sind. Zusätzlich können die stirnseitigen Enden bezüglich des Angriffswinkels der Beaufschlagungsbereiche plangeschliffen sein.to Stabilization of the stop areas of the helical compression spring the Beaufschlgungsbereichen the mutually rotatable components of the torsional vibration damper can the front ends a plurality, for example, two to five end turns having the spring coils which are arranged on a block. In addition, the frontal Ends regarding the attack angle of the admission areas ground flat be.

Die Drahtstärke der Schraubenfeder kann zur Einstellung unterschiedlicher Steifigkeiten variiert werden, besonders vorteilhaft ist jedoch die Verwendung von einer über die gesamte Erstreckung konstanter Drahtstärke, wobei die Einstellung der Federkonstanten der einzelnen Abschnitte über den Windungsdurchmesser und oder die Windungssteigung eingestellt werden kann. Im Sinne eines optimierten Verdrehwinkels kann dabei weiterhin vorteilheilhaft sein, die Windungssteigung der Federwindungen über die Abschnitte hinweg konstant zu halten und lediglich den Windungsdurchmesser von Abschnitt zu Abschnitt unterschiedlich einzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann die Form der Federwindungen variiert werden. Dabei hat sich gezeigt, dass die Federwindungen eines oder mehrerer Abschnitte oval ausgeführt sein können, wobei jeweils eine Mehrzahl der Federwindungen eines Abschnitts diese Gestalt aufweisen können. Im Falle der Ausgestaltung von Federwindungen mit gegen über den Federwindungen des benachbarten Abschnitts kleinerem Windungsdurchmesser können diese Federwindungen der radial äußeren Gestalt der Windungen mit größerem Durchmesser nachgebildet sein und radial innen in einer engeren Schleife gewickelt sein, so dass eine einem Oval ähnliche Gestalt der Federwindungen mit größerer Steifigkeit resultiert.The Wire strength The coil spring can be used to set different stiffnesses be varied, but particularly advantageous is the use from one over the entire extent of constant wire thickness, with the setting the spring constant of each section over the coil diameter and or the winding pitch can be adjusted. For the purpose of an optimized angle of rotation can continue to be advantageous, the winding pitch of the spring turns constant over the sections and only the winding diameter from section to section set differently. Alternatively or additionally the shape of the spring coils are varied. It has been shown in that the spring coils of one or more sections are oval can, wherein in each case a plurality of the spring coils of a section may have this shape. In the case of the design of spring coils with respect to the Spring coils of the adjacent section smaller coil diameter can these spring coils of the radially outer shape the turns of larger diameter be simulated and wrapped radially inside in a narrower loop so that is an oval-like Shape of the spring coils with greater rigidity results.

Um beispielsweise einen Dauerbetrieb über Lebenszeit zu gewährleisten, kann ein homogener Übergang zwischen den unterschiedlichen Abschnitten vorgesehen sein. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn sich die Federwindungen am Übergang trotz unterschiedlicher Durchmesser gegeneinander in Umfangsrichtung abstützen, das heißt, bei großen Verdrehwinkeln zumindest teilweise auf Block gehen, um ein Einziehen von Federwindungen kleineren Durchmessers in Federwindungen größeren Windungsdurchmessers mit den damit verbundenen hohen Drahtspannungen zu vermeiden. Hierzu kann der Außendurchmesser der Schraubendruckfeder zumindest einer zu einem Abschnitt mit Federwindungen größeren Windungsdurchmessers benachbarten Federwindung eines Abschnitts von Federwindungen mit kleineren Windungsdurchmessers größer sein als der Innendurchmesser der zu dieser Federwindung benachbarten Federwindung des Abschnitts mit größerem Windungsdurchmesser. Weiterhin kann sich ein derartig ausgestalteter Übergang stufenweise über mehrere Windungen erstrecken. Weiterhin können zwischen den Abschnitten unterschiedlichen Windungsdurchmessers Federwindungen vorgesehen sein, die einen zwischen den unterschiedlichen Windungsmessern vermittelnden Windungsdurchmesser aufweisen.Around for example, to ensure continuous operation over lifetime, can be a homogeneous transition be provided between the different sections. Especially It may be advantageous if the spring coils at the transition despite different diameters against each other in the circumferential direction support, this means, at big Twist angles at least partially go to block to retract of spring coils of smaller diameter in spring coils larger winding diameter to avoid with the associated high wire tensions. For this purpose can the outside diameter the helical compression spring at least one to a portion with spring coils larger winding diameter adjacent spring coil of a portion of spring coils with smaller winding diameter be larger than the inner diameter the spring coil of the section adjacent to this spring coil with larger winding diameter. Furthermore, such a transition transition can be made in stages over several Windings extend. Furthermore, between the sections provided different winding diameter spring coils be that mediate one between the different Windungsmessern Windungsdurchmesser have.

Zur Abstützung der Federwindungen zumindest eines Abschnitts kann radial außen entlang der Schraubendruckfeder eine Wandung vorgesehen sein. Diese Wandung kann Bestandteil einer Ringkammer sein, in der die zumindest eine Schraubendruckfeder aufgenommen ist. Zwischen Wandung und Schraubendruckfeder kann ein Verschleißschutz vorgesehen werden. Die zumindest eine Schraubendruckfeder kann in der Ringkammer befettet geführt sein, so dass die fliehkraftabhängige Reibung der Schraubendruckfeder vermindert werden kann. Weiterhin kann der Außendurchmesser zumindest eines Abschnitts kleiner als der Außendurchmesser der übrigen Abschnitte sein und sich die Federwindungen erst unter Fliehkrafteinwirkung an die Wandung anlegen. Auf diese Weise kann die fliehkraftabhängige Reibung und damit die Reibungshysterese des Drehschwingungsdämpfers den einzelnen Abschnitten gewichtet zugeteilt werden.to support the spring coils of at least one portion may be radially outward along the helical compression spring may be provided a wall. This wall may be part of an annular chamber in which the at least one Helical compression spring is added. Between wall and helical compression spring can provide wear protection become. The at least one helical compression spring can in the annular chamber be greased, so that the centrifugal force dependent Friction of the helical compression spring can be reduced. Farther can the outer diameter at least one portion smaller than the outer diameter of the remaining portions be and the spring coils only under centrifugal force to the wall. In this way, the centrifugal force-dependent friction and thus the friction hysteresis of the torsional vibration damper be allocated to individual sections weighted.

Ein vorteilhafter Drehschwingungsdämpfer mit mehreren Dämpferstufen beziehungsweise einer mehrstufigen Kennlinie kann als sogenannter Weitwinkeldämpfer ausgestaltet werden, indem beispielsweise zwei identische, auf den Umfang verteilte in der vorgeschlagenen Weise ausgestalteten Schraubendruckfedern jeweils eingangs- und ausgangsseitig beaufschlagt und bei einer Verdrehung von Eingangs- und Ausgangsteil komprimiert werden. Der Drehschwingungsdämpfer kann in einem geteilten Schwungrad, in einem Drehmomentwandler oder ähnlichen Aggregaten zur Dämpfung von Drehschwingungen insbesondere einer Brennkraftmaschine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verwendet werden.An advantageous torsional vibration damper with several damper stages or a multi-stage characteristic can be configured as a so-called wide-angle damper, for example, by two identical, distributed around the circumference designed in the proposed manner screw compression springs each input and output side acted upon and compressed at a rotation of the input and output part. The torsional vibration damper can be used in a split flywheel, in a torque converter or similar units for damping torsional vibrations, in particular of an internal combustion engine in the drive train of a motor vehicle.

Die Erfindung wird anhand der 1 bis 3 näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is based on the 1 to 3 explained in more detail. Showing:

1 einen Teilschnitt durch ein Ausgestaltungsbeispiel eines Drehschwingungsdämpfers 1 a partial section through an embodiment of a torsional vibration damper

2 ein Ausgestaltungsbeispiel einer Schraubendruckfeder und 2 an embodiment of a helical compression spring and

3a und 3b vorteilhafte Querschnitte der Schraubendruckfeder der 2. 3a and 3b advantageous cross-sections of the helical compression spring of 2 ,

Der in 1 im Teilschnitt dargestellte Drehschwingungsdämpfer 1 bildet ein geteiltes Schwungrad 2, das eine an einer nicht gezeigten Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine befestigbare erste oder primäre Schwungmasse 3 sowie eine zweite oder sekundäre Schwungmasse 4 aufweist. Auf der sekundären Schwungmasse 4 ist eine Reibungskupplung unter Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe befestigbar, über die eine ebenfalls nicht dargestellte Eingangswelle eines Getriebes zu- und abkoppelbar. Die Schwungmassen 3, 4 sind über eine Lagerung 5 zueinander verdrehbar gelagert, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel radial außerhalb der Bohrungen 6 zur Durchführung von Befestigungsschrauben für die Montage der ersten Schwungmasse 3 an der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Zwischen den beiden Schwungmassen 3, 4 ist eine Dämpfungseinrichtung 7, die Energiespeicher umfasst, die von den Schraubendruckfedern 8 gebildet werden. Die Schraubenfedern 8 sind in Umfangsrichtung vorzugsweise gekrümmt und dehnen sich jeweils über einen Winkelbereich von nahezu 180° aus. Dabei sind zwei Schraubendruckfedern 8 diametral zueinander gegenüberliegend im geteilten Schwungrad 2 angeordnet.The in 1 in partial section shown torsional vibration damper 1 forms a split flywheel 2 , which is a first or primary flywheel attachable to an output shaft, not shown, of an internal combustion engine 3 and a second or secondary flywheel 4 having. On the secondary flywheel 4 is a friction clutch with the interposition of a clutch disc fastened, on the one input shaft of a transmission also not shown and decoupled. The momentum 3 . 4 are about a storage 5 rotatably mounted to each other, which in the illustrated embodiment, radially outside the holes 6 for the implementation of fixing screws for the assembly of the first flywheel 3 is arranged on the output shaft of the internal combustion engine. Between the two momentum masses 3 . 4 is a damping device 7 , which includes energy storage, by the helical compression springs 8th be formed. The coil springs 8th are preferably curved in the circumferential direction and each extend over an angular range of almost 180 °. There are two helical compression springs 8th diametrically opposite each other in the split flywheel 2 arranged.

Die beiden Schwungmassen 3, 4 besitzen Beaufschlagungsbereiche 9, 10, 11 für die Schraubendruckfedern 8, wobei die Beaufschlagungsbereiche 10, 11 der primären Schwungmasse 3 und die Beaufschlagungsbereiche 9 der sekundären Schwungmasse 4 zugeordnet sind. Dabei sind die Beaufschlagungsbereiche 9 axial zwischen den Beaufschlagungsbereichen 10, 11 angeordnet. Der Beaufschlagungsbereich 9 ist an einem flanscharti gen Bauteil 12 angebracht, das mithilfe nicht dargestellter Befestigungsmittel mit der sekundären Schwungmasse 4 verbunden ist.The two momentum masses 3 . 4 have loading areas 9 . 10 . 11 for the helical compression springs 8th , where the loading areas 10 . 11 the primary flywheel 3 and the charging areas 9 the secondary flywheel 4 assigned. Here are the admission areas 9 axially between the loading areas 10 . 11 arranged. The loading area 9 is on a flanscharti gene component 12 attached, using not shown fasteners with the secondary flywheel 4 connected is.

Das flanschartige Bauteil 12 dient als Drehmomentübertragungselement zwischen den Schraubendruckfedern 8 und der sekundären Schwungmasse 4. Die Beaufschlagungsbereiche 10, 11, die in die primäre Schwungmasse 3 und in eine mit dieser verbundenen, die Ringkammer 13 bildenden Ringteil 14 eingeformt sind, übertragen das von der Abtriebswelle auf die primäre Schwungmasse 3 übertragene Drehmoment eingangsseitig auf die Schraubendruckfedern 8, so dass das Drehmoment über die Schraubendruckfedern 8 auf die sekundäre Schwungmasse übertragen wird. Dabei führen das Drehmoment der Brennkraftmaschine und die ausgangsseitig anstehende Last im Zugbetrieb zu einer Relativverdrehung der beiden Schwungmassen 3, 4 gegeneinander entgegen der Wirkung der Schraubendruckfedern 8.The flange-like component 12 serves as a torque transmitting element between the helical compression springs 8th and the secondary flywheel 4 , The admission areas 10 . 11 that is in the primary flywheel 3 and in an associated with this, the annular chamber 13 forming ring part 14 are molded, transmitted from the output shaft to the primary flywheel 3 transmitted torque on the input side to the helical compression springs 8th , so that the torque over the helical compression springs 8th is transferred to the secondary flywheel. In this case, the torque of the internal combustion engine and the output-side load in train operation lead to a relative rotation of the two flywheel masses 3 . 4 against each other against the action of the helical compression springs 8th ,

Im Schubbetrieb wird Drehmoment von der sekundären Schwungmasse 4 über die Schraubendruckfedern 8 auf die primäre Schwungmasse 3 und von dort auf die Brennkraftmaschine übertragen. Auch in diesem Fall werden die Schraubendruckfedern 8 komprimiert. Den Drehmomenten sind in beide Richtungen typische Drehungleichförmigkeiten überlagert, die von den Schraubendruckfedern 8 durch Aufnahme der Energie der Drehmomentspitzen und Abgabe bei nachlassendem Drehmoment gemindert oder eliminiert werden. Zur verbesserten Dämpfung kann in dem Drehschwingungsdämpfer 1 eine oder mehrere Reibeinrichtungen zur Überlagerung der Dämpfung mit einer Reibungshysterese vorgesehen sein. Die Schraubendruckfedern 8 werden unter Fliehkrafteinwirkung gegen die Ringkammer gepresst, wodurch eine drehzahlabhängige Reibhysterese entsteht. Zum Schutz der in der Regel nicht gehärteten Ringkammer ist ein gehärteter Verschleißschutz 15 vorgesehen. Die Schraubendruckfedern 8 können zur Anpassung der Reibung befettet sein.In overrun torque is from the secondary flywheel 4 over the helical compression springs 8th on the primary flywheel 3 and transferred from there to the internal combustion engine. Also in this case, the helical compression springs 8th compressed. The torques are superimposed in both directions with typical rotational nonuniformities, that of the helical compression springs 8th be reduced or eliminated by absorbing the energy of the torque peaks and release with decreasing torque. For improved damping can in the torsional vibration damper 1 one or more friction means may be provided for superimposing the damping with a friction hysteresis. The helical compression springs 8th are pressed under centrifugal force against the annular chamber, whereby a speed-dependent Reibhysterese arises. To protect the usually not hardened annular chamber is a hardened wear protection 15 intended. The helical compression springs 8th can be greased to adjust the friction.

Zur Anpassung an Frequenz- und Amplitudenvariationen unter den vorgegebenen Lastzuständen kann es nötig oder zumindest vorteilhaft sein, die Schraubendruckfedern 8 mehrstufig auszugestalten. Hierzu wird – wie in 2 dargestellt – vorgeschlagen, die Schraubenfeder 8 in mehrere Abschnitte 16, 17, 18 zu gliedern, wobei zumindest zwei Abschnitte unterschiedliche Federkonstanten beziehungsweise Steifigkeiten aufweisen, so dass mittels einer einzigen Schraubendruckfeder 8 zumindest zwei Dämpferstufen und damit eine zumindest zweistufige Kennlinie des Drehschwingungsdämpfer darstellbar ist.To adapt to frequency and amplitude variations under the predetermined load conditions, it may be necessary or at least advantageous, the helical compression springs 8th multi-level design. For this purpose - as in 2 shown - proposed the coil spring 8th into several sections 16 . 17 . 18 to be divided, wherein at least two sections have different spring constants or stiffness, so that by means of a single helical compression spring 8th at least two damper stages and thus an at least two-stage characteristic of the torsional vibration damper can be displayed.

2 zeigt ein Ausgestaltungsbeispiel einer Schraubendruckfeder 8 mit drei Abschnitten 16, 17, 18, wobei die endseitigen Abschnitte 16, 18 identisch sind. Der mittlere Abschnitt 17 weist Federwindungen 19 mit einem vorgegebenen, einheitlichen Windungsdurchmesser 20 auf. Die Federwindungen 19 sind auf einem mittleren Radius 21 der Schraubendruckfeder 8 angeordnet, der im Wesentlichen der Einbaugeometrie der Schraubendruckfeder in den Drehschwingungsdämpfer entspricht. Die Federwindungen 22, 23 der Abschnitte 16, 18 weisen jeweils einen, in diesem Ausgestaltungsbeispiel identischen Windungsdurchmesser 24, 25 auf, der kleiner als der Windungsdurchmesser 20 der Federwindungen 19 des Abschnitts 17 ist. Auf diese Weise ist die Steifigkeit der Abschnitte 16, 18 höher als die des Abschnitts 17. Die Federwindungen 22, 23 der Abschnitte 16, 18 sind jeweils auf einem gegenüber dem Radius 21 größeren mittleren Radius 26, 27 angeordnet, so dass diese trotz ihres geringeren Windungsdurchmessers 24, 25 im Wesentlichen einen ähnlichen Außenradius 28 einnehmen wie die Federwindungen 19 und daher alle Federwindungen 19, 22, 23 sich gleichmäßig an einer nicht dargestellten radial außen vorgesehenen Wandung insbesondere unter Fliehkrafteinfluss abstützen. 2 shows an embodiment of a helical compression spring 8th with three sections 16 . 17 . 18 , wherein the end-side sections 16 . 18 are identical. The middle section 17 has spring coils 19 with a given, uniform winding diameter 20 on. The spring coils 19 are on a medium radius 21 the helical compression spring 8th arranged, which substantially corresponds to the installation geometry of the helical compression spring in the torsional vibration damper. The spring coils 22 . 23 the sections 16 . 18 each have a, in this embodiment, identical winding diameter 24 . 25 on, the smaller than the coil diameter 20 the spring coils 19 of the section 17 is. In this way, the rigidity of the sections 16 . 18 higher than the section 17 , The spring coils 22 . 23 the sections 16 . 18 are each on one opposite the radius 21 larger mean radius 26 . 27 arranged so that this despite their smaller winding diameter 24 . 25 essentially a similar outer radius 28 take like the spring coils 19 and therefore all spring coils 19 . 22 . 23 are evenly supported on a wall, not shown, provided radially outside in particular under the influence of centrifugal force.

Zur Stabilisierung des Übergangs der Abschnitte 16, 18 in den Abschnitt 17 sind jeweils Federwindungen 29, 30 vorgesehen, die einen mittleren Windungsdurchmesser zwischen den Windungsdurchmessern 20, 24 beziehungsweise 20, 25 einnehmen. Auf diese Weise kann ein Einziehen der kleineren Federwindungen 22, 23 in die Federwindungen 19 vermieden und eine saubere Blocklage der Federwindungen der einzelnen Abschnitte 16, 17, 18 bei hohen Lasten beziehungsweise Momenteinträgen erzielt werden.To stabilize the transition of the sections 16 . 18 in the section 17 are each spring coils 29 . 30 provided an average winding diameter between the winding diameters 20 . 24 respectively 20 . 25 taking. In this way, a retraction of the smaller spring coils 22 . 23 in the spring coils 19 avoided and a clean block position of the spring coils of the individual sections 16 . 17 . 18 be achieved at high loads or moment entries.

Die stirnseitigen, vorzugsweise an den Winkel der Beaufschlagungsbereiche 9 (1) angepasst abgeflachten Enden 31, 32 der Schraubendruckfeder 8 weisen Federwindungen 33, 34 auf, die zur Stabilisierung des Anlagekontakts an den Beaufschlagungsbereichen 9, 10, 11 (1) auf Blockgewickelt sind.The frontal, preferably at the angle of the loading areas 9 ( 1 ) adapted flattened ends 31 . 32 the helical compression spring 8th have spring coils 33 . 34 to stabilize the investment contact at the admission areas 9 . 10 . 11 ( 1 ) are wound on block.

Die 3a und 3b zeigen vorteilhaft ausgestaltete Querschnitte von der Schraubendruckfeder 8 (2) entsprechenden Schraubendruckfedern 108, 208 mit aufeinander projizierten Windungen 119, 122 beziehungsweise 219, 222. In der Ausführung der 3b wird eine höhere Überdeckung der Berührungsflächen durch eine ovale Gestaltung der Federwindungen 222 erzielt.The 3a and 3b show advantageous configured cross sections of the helical compression spring 8th ( 2 ) corresponding helical compression springs 108 . 208 with turns projected on each other 119 . 122 respectively 219 . 222 , In the execution of 3b becomes a higher coverage of the contact surfaces by an oval design of the spring coils 222 achieved.

11: Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
22: Geteiltes Schwungraddivided flywheel
33: SchwungmasseInertia
44: SchwungmasseInertia
55: Lagerungstorage
66: Bohrungdrilling
77: Dämpfungseinrichtungattenuator
88th: SchraubendruckfederHelical compression spring
99: Beaufschlagungsbereichimpingement
1010: Beaufschlagungsbereichimpingement
1111: Beaufschlagungsbereichimpingement
1212: Flanschartiges Bauteilflange-like component
1313: Ringkammerannular chamber
1414: Ringteilring part
1515: Verschleißschutzwear protection
1616: Abschnittsection
1717: Abschnittsection
1818: Abschnittsection
1919: Federwindungspring coil
2020: Windungsdurchmessercoil diameter
2121: Radiusradius
2222: Federwindungspring coil
2323: Federwindungspring coil
2424: Windungsdurchmessercoil diameter
2525: Windungsdurchmessercoil diameter
2626: Radiusradius
2727: Radiusradius
2828: Außenradiusouter radius
2929: Federwindungspring coil
3030: Federwindungspring coil
3131: Stirnseitiges Endefront-page The End
3232: Stirnseitiges Endefront-page The End
3333: Federwindungspring coil
3434: Federwindungspring coil
108108: SchraubendruckfederHelical compression spring
119119: Federwindungspring coil
122122: Federwindungspring coil
208208: Schraubenfedercoil spring
219219: Federwindungspring coil
222222: Federwindungspring coil

Claims

Torsional vibration damper ( 1 ) with at least one between at least two loading areas ( 9 . 10 . 11 ) compressible, in an arc shape in the torsional vibration damper ( 1 ) introduced helical compression spring ( 8th . 108 . 208 ) having along its longitudinal axis extending spring coils ( 19 . 22 . 23 . 29 . 30 . 33 . 34 . 119 . 122 . 219 . 222 ), characterized in that the at least one coil spring ( 8th . 108 . 208 ) several sections ( 16 . 17 . 18 ) with spring coils ( 19 . 22 . 23 . 29 . 30 . 33 . 34 . 119 . 122 . 219 . 222 ) has different spring stiffness.

Torsional vibration damper ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the at least one helical compression spring ( 8th . 108 . 208 ) over the sections ( 16 . 17 . 18 ) has a constant outer radius ( 28 ) having.

Torsional vibration damper ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the sections ( 16 . 17 . 18 ) each have a plurality of spring coils ( 19 . 119 . 219 ; 22 . 23 . 122 . 123 ) different winding diameter 20 . 24 . 25 ) exhibit.

Torsional vibration damper ( 1 ) according to claim 3, characterized in that a center in the helical compression spring ( 8th . 108 . 208 ) arranged section ( 17 ) with spring coils ( 19 . 119 . 219 ) larger winding diameter ( 20 ) of two sections each ( 16 . 18 ) with spring coils ( 22 . 23 . 122 . 222 ) smaller coil diameter ( 24 . 25 ) with front ends ( 31 . 32 ) is included.

Torsional vibration damper ( 1 ) according to claim 4, characterized in that at the front ends ( 31 . 32 ) several spring coils ( 33 . 34 ) are arranged on block.

Torsional vibration damper ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the wire thickness of the helical spring ( 8th . 108 . 208 ) is constant over its length.

Torsional vibration damper ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the plurality of spring coils ( 222 ) have at least a portion of an oval cross-section.

Torsional vibration damper ( 1 ) according to one of claims 3 to 7, characterized in that the outer diameter of at least one to a section ( 17 ) with spring coils ( 19 ) larger winding diameter ( 20 ) adjacent spring winding ( 29 . 30 ) of a section ( 16 . 18 ) of spring coils ( 22 . 23 ) with a smaller winding diameter ( 24 . 25 ) greater than the inner diameter of the spring coil ( 29 . 30 ) adjacent spring winding ( 19 ) of the section ( 17 ) with a larger winding diameter ( 20 ).

Torsional vibration damper ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the spring coils ( 19 . 22 . 23 . 29 . 30 . 33 . 34 . 119 . 122 . 219 . 222 ) at least one section ( 16 . 17 . 18 ) at a radially outward along the coil spring ( 8th . 108 . 208 ) guided wall are supported against centrifugal force.

Torsional vibration damper ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the outer diameter of at least one portion is smaller than the outer diameter of the remaining portions and create the spring coils under centrifugal force on the wall.

Torsional vibration damper ( 1 ) according to one of claims 1 to 10 with two identical, distributed on the circumference helical compression springs ( 8th . 108 . 208 ) with an at least two-stage characteristic.