Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen. Solche Vorrichtungen können in Antriebssträngen mit und ohne

Drehmomentübertragungsfunktion eingesetzt werden. Die Antriebsstränge können einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor umfassen. Insbesondere werden solche Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen als

Torsionsschwingungsdämpfer für einen Verbrennungsmotor oder als

Zweimassenschwungrad eingesetzt. Siehe den Oberbegriff von Anspruch 1.

US 55 73 460 zeigt und beschreibt eine elastische Kupplung in Scheibenbauweise, umfassend zwei Kupplungshälften, die begrenzt gegeneinander verdrehbar und über elastische Kupplungselemente miteinander verbunden sind. Im radial äußeren Bereich eines Innenraumes befinden sich Dämpfungskammern, die mit einem Dämpfungsmedium füllbar sind.

Kupplungen der genannten Art haben die Aufgabe, die Laufruhe von Antrieben mit Brennkraftmaschinen, insbesondere in Fahrzeugen, in allen Betriebs- und

Drehzahlbereichen sicherzustellen. Insbesondere sollten störende

Torsionsschwingungen vom Antriebsstrang ferngehalten werden.

Die Elastizität der Kupplung ist so gewählt, dass die kritische Drehzahl des aus Motor und Getriebe bestehenden Massensystems genügend weit unterhalb des Betriebsbereichs liegt. Dabei sollen beim Durchfahren der kritischen Drehzahl keine zu großen Amplituden und Torsionsmomente in den Antriebselementen entstehen. Wesentlichen Beitrag dazu leistet eine auf den Antriebsstrang abgestimmte Dämpfungseinrichtung in der Kupplung selbst, nämlich eine hydraulische Dämpfung durch Verdrängung von Dämpfungsmedium durch definierte Spalte. Das Problem dabei ist, dass je nach Motortyp (Otto-Motor, Diesel-Motor) oder Zylinderzahl beziehungsweise Zylinder-Anordnung (Reihenmotor, V-Motor) oder auch Getriebe ein unterschiedliches

Drehschwingungsverhalten vorliegt.

DE 10 2005 046 334 AI beschreibt einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Darin ist eine Verschleißschale vorgesehen, die sich radial außerhalb einer jeden Bogenfeder in deren Längsrichtung erstreckt und der Führung der Bogenfeder dient.

Ähnliches ist aus DE 10 2006 046 601 AI bekannt geworden. Siehe dort

Kunststoffteil 16.

Von einem Torsionsschwingungsdämpfer wird verlangt, dass er die vom Motor erzeugten Drehschwingungen auf effiziente Weise dämpft. Insbesondere wird eine „weiche" Federcharakteristik angestrebt, um die Resonanzfrequenz des Dämpfers möglichst weit abzusenken. Die Automobilhersteller verlangen ferner ein geringes Gewicht und ein geringes Bauvolumen. Im Zeitalter harten Wettbewerbs sind aber die Herstellungskosten ganz besonders wichtig. Bezüglich aller dieser

Anforderungen ist eine Optimierung dringend erwünscht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten, dass er seine

Dämpfungsfunktion gleich gut wie bekannte Dämpfer, oder besser als solche erfüllt und dass er einfacher im Aufbau und daher kostengünstiger in der

Herstellung ist. Zugleich kann je nach konstruktiver Ausführung das Gewicht geringer als bei bekannten Dämpfern sein.

Diese Aufgabe ist bei einem Torsionsschwingungsdämpfer gemäß Anspruch 1 gelöst. Der Kerngedanke der Erfindung besteht in einer besonderen Führungs- und Anschlageinrichtung, die jeder Feder zugeordnet ist. Die Führungs- und

Anschlageinrichtung umfasst jeweils zwei bogenförmige oder geradlinige

Führungselemente zum Abstützen und Führen von bogenförmigen oder

geradlinigen Federn. Ganz entscheidend ist, dass jeder Feder zwei

Führungselemente zugeordnet sind, jeweils eins auf einer Seite der Längsachse der betreffenden Feder. Jedes Führungselement deckt einen Teil des radial äußeren Quadranten der Feder ab. Sie bildet somit eine Stütze und Führung für die Feder, und zwar nicht nur gegen eine Bewegung in radialer, sondern auch in axialer Richtung;

Ganz wichtig ist, dass die beiden Führungselemente, die einer Feder zugeordnet sind, in ihren radial äußersten Bereichen einen axialen Abstand zueinander aufweisen. Durch diesen Abstand kann die Mittelscheibe hindurchgeführt werden. Dieser Durchgriff ist vorteilhaft, weil dann auch die Dämpfungskammern radial weit außen angeordnet werden können und eine entsprechend große Wirkung der Dämpfung entfalten. Das Dämpfungssystem kann ein

Reibdämpfungselementsystem, ein hydraulisches Dämpfungssystem oder eine Kombination dieser beiden sein.

Ein Führungselement kann zwei Anschlagbacken aufweisen, die beide mit ein und derselben Seitenscheibe zusammenarbeiten. Die Feder stützt sich in unbelastetem Zustand mit ihren beiden Federenden FA und FB zugleich an den Anschlagbacken A und B ab. Bei Einfederung stützt sie sich mit ihrem einen Federende FA nur noch an der Anschlagbacke A ab, und mit ihrem anderen Federende FB nur noch an der dem Federende FB zugeordneten Anlagefläche MB der Mittelscheibe. Alternativ dazu ist bei entgegengesetzter Einfederung das Federende FB mit der

Anschlagbacke B in Kontakt, während das Federende FA sich an der dem

Federende FA zugeordneten Anschlagfläche MA der Mittelscheibe abstützt. Im Normalfall wirken immer zwei Führungselemente beidseits der Bogenfeder zusammen, so wie in den Figuren la und lb dargestellt.

Das Führungselement und die beiden Anschlagbacken können miteinander ein einziges Bauteil bilden. In diesem Fall sind die genannten drei Elemente nicht nur aus drei Teilen zusammengefügt, sondern von vornherein als ein einziges Teil hergestellt. In jedem Falle sollten die drei Teile aus einem verschleißarmen Material bestehen.

Die Führungs- und Anschlageinrichtung erfüllt die folgenden Funktionen: radiale und axiale Federabstützung;

radiale und axiale Federführung;

Fliehkraftabstützung;

Federführung während des Einfederns;

Übertragung einer Kraft aufgrund des Drehmomentes auf die Federn; Vergrößerung der Abstütz- und Auflagefläche, insbesondere in axialer Richtung des Torsionsschwingungsdämpfer, um ausreichende Kraftübertragungen zwischen Seitenscheiben und allen Federn eines Federsatzes auch bei Verwendung mehrerer ineinander angeordneter Federn innerhalb eines Federsatzes zu gewährleisten.

Die folgenden Vorteile ergeben sich aus der Erfindung: weniger Bauteile;

Einsparungen an Bearbeitungsaufwand durch Funktions-Integration; einfache Führungs- und Anschlagherstellung;

Reduzierung des Verschleißes an Federn und Führungselementen; nur wenige Bauteile (eines oder zwei) müssen mit hoher Toleranzgüte gefertigt werden; einfache Adaption an unterschiedliche Federbestückungen Realisierung einer größeren Auflagefläche zwischen Führungs- und Anschlageinrichtung und Feder, somit durch die geringere

Flächenpressung aufgrund der größeren Fläche ein geringerer Verschleiß an dieser Stelle

Übertragung einer Kraft auch auf die inneren Federn bei Verwendung mehrerer ineinander angeordneter Federn innerhalb eines Federsatzes.

Das gegebenenfalls bogenförmige Führungselement kann als Spritzgussteil aus Kunststoff gefertigt werden. Es kann massiv ausgeführt sein. Es kann als tiefgezogenes Blechteil ausgeführt sein. Bei der Montage lässt es - abhängig von der gewählten Ausführungsform - sich wie folgt einbringen: durch Einclipsen;

- durch Einlegen;

durch Einnieten;

durch Verschweißen.

Es kommen als Werkstoff für die Führungs- und Anschlageinrichtung jegliche Art von Metallen oder Keramik oder Kunststoffen oder Verbundmaterialien in Betracht. Wesentlich sind gute Gleiteigenschaften und günstige Verschleißeigenschaften.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen Folgendes dargestellt:

Figur la zeigt einen Torsionsschwingungsdämpfer in einem achssenkrechten

Schnitt mit Anlageflächen der beiden Seitenscheiben.

Figur lb zeigt einen Torsionsschwingungsdämpfer in einem achssenkrechten

Schnitt mit Anlageflächen der beiden Anschlagbacken. Figur 2 zeigt den Gegenstand von Figur la in einer Seitenansicht, somit in Achsrichtung gesehen, wobei aus Gründen der Klarheit Teile weggelassen sind.

Figur 3 zeigt eine Führungs- und Anschlageinrichtung in Draufsicht.

Figur 4 zeigt den Gegenstand von Figur 3, verkleinert, in perspektivischer

Darstellung.

Figur 5 ist eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie A - A von Figur 3.

Figur 6 ist eine Ansicht B - B aus Figur 3.

Figur 7 zeigt die Führungs- und Anschlageinrichtung in Massivausführung.

Figur 8 ist eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie A - A von Figur 7.

Figur 9 ist eine perspektivische Darstellung des Gegenstandes von Figur 7.

Der in den Figuren la und lb gezeigte Torsionsschwingungsdämpfer umfasst jeweils ein Primärteil mit zwei Seitenscheiben 1, 2, die drehfest miteinander verbunden sind. Ferner ist ein Sekundärteil vorgesehen, umfassend eine

Mittelscheibe 3, die zwischen den Seitenscheiben 1, 2 angeordnet ist. Ein Gehäuse 4 umschließt Primärteil und Sekundärteil und ist selbst Bestandteil des

Primärteiles.

Man erkennt eine Feder 5. Diese ist bogenförmig gestaltet, kann aber auch geradlinig beziehungsweise zylindrisch gestaltet sein. Die Feder 5 befindet sich radial innerhalb der Innenwand 6 eines Dämpfungskammersegmentes. Das entscheidende Bauteil ist die Führungs- und Anschlageinrichtung 7, siehe auch die Figuren 2 bis 4. Die Feder/Federn können in einem Federfenstersegment angeordnet sein. Jedem Federfenstersegment zur Aufnahme eines Federsatzes aus jeweils mindestens einer Bogenfeder sind zwei Führungs- und

Anschlageinrichtungen 7 zugeordnet, jeweils eine axial auf jeder Seite der betreffenden Bogenfeder. Jede Führungseinrichtung 7 ist aus Stahlblech im

Tiefziehverfahren hergestellt. Diese weist ein Führungselement 7.1 auf. Letzteres hat ein im Wesentlichen U-förmiges Profil mit einem ersten Schenkel 7.1.1, einem zweiten Schenkel 7.1.2 und einem Steg 7.1.3. Der Schenkel 7.1.1 liegt an der Bogenfeder an. Der Schenkel 7.1.2 verläuft achsparallel. Er stützt sich an der betreffenden Seitenscheibe 1 beziehungsweise 2 ab, außerdem an der radial inneren Begrenzungsfläche der Dämpfungskammerwand 6 am

Dämpfungssegment. Selbstverständlich kann anstelle von Stahlblech auch ein anderes geeignetes Blechmaterial, zum Beispiel Aluminiumblech verwendet werden. Die Führungselemente sind nicht auf den vorteilhaften Einsatz für

Bogenfedern beschränkt, sondern können auch für geradlinige beziehungsweise zylindrische Federn anstelle von Bogenfedern verwendet werden. Das Führungselement 7.1 dient zugleich der radial inneren Abstützung und

Führung des Dämpfungskammersegmentes.

Wichtig ist, dass die beiden Führungselemente 7.1 einen solchen gegenseitigen axialen Abstand haben, dass die Mittelscheibe 3 zwischen diesen hindurchgreifen kann. Hierdurch können die Dämpfungskammersegmente auf einem großen

Radius liegen und demgemäß auch eine entsprechend hohe Wirkung entfalten.

Das Gehäuse 4 weist zwei Anschläge 4.1 und 4.2 auf. Diese dienen zum Abstützen des radial äußeren Schenkels 7.1.2 des Führungselementes 7.1 gegen den von der Dämpfungskammer ausgeübten, radial einwärts wirkenden Druck. Aus Figur 2 erkennt man eine vollständige Führungs- und Anschlageinrichtung 7 mit dem Führungselement 7.1 sowie mit zwei Backen 7.2 und 7.2. Die beiden Backen 7.2, 7.2 dienen zum Zusammenwirken mit entsprechenden Anlageflächen der Seitenscheiben 1 und 2. In Figur la sind Anlageflächen der Seitenscheibe 1 zu erkennen, schraffiert dargestellt. In Figur lb sind Anlageflächen der beiden Anschlagbacken zu erkennen, schraffiert dargestellt.

Die Figuren 3 bis 6 lassen die Einzelheiten der Führungs- und Anschlageinrichtung 7 erkennen. Das bogenförmige Führungselement 7.1 ist aus einem Stahlblech hergestellt. Figur 5 lässt dies besonders gut erkennen. Siehe dort die beiden Schenkel 7.1.1 und 7.1.2 des U-Profiles sowie den dazwischen befindlichen Steg 7.1.3. Auch die beiden Backen 7.2 und 7.2 sind aus einem Stahlblech hergestellt, und zwar einteilig mit dem bogenförmigen Führungselement 7.1.

In Figur 3 sind die Anschlagflächen der beiden Backen 7.2, 7.2 näher bezeichnet, die mit der betreffenden Seitenscheibe 1 und 2 zusammenarbeiten.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Mehrzahl von Öffnungen 7.3. Diese haben die folgende Bedeutung:

Wie aus den Figuren la und lb erkennbar, befindet sich im Bereich axial zwischen den Wandungen des Gehäuses 4 und der von der Feder 5 abgewandten Seite des Führungselementes 7.1 ein Totraum. Dieser kann sich im Laufe des Betriebes mit Dämpfungsmedium oder Schmierfett füllen, zum Beispiel dadurch, dass das Medium während des Betriebes durch Fliehkraft oder infolge der Schwerkraft während des Stillstandes in den Totraum eintritt. Da der Totraum durch die Blechkontur des Führungselementes 7.1 weitgehend vom übrigen Innenraum des Gehäuses 4 abgetrennt ist, kann im Totraum befindliches Dämpfungsmedium oder Schmierfett nicht mehr oder nur sehr schlecht zum Arbeitsvorrat des Dämpfungsmediums oder Schmierfettes zurückgeführt werden.

Eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen 7.3 sorgt für Abhilfe. Die

Durchtrittsöffnungen erlauben ein Zurückfließen des Mediums aus dem Totraum in den übrigen Innenraum des Gehäuses 4; das zurückgeflossene Medium wird somit für den Betrieb wieder genutzt. Es wird zum Beispiel eine verbesserte oder infolge optimierter Dämpfungsmedienfüllung gleichmäßigere hydraulische Dämpfung erzeugt. Ferner lassen sich die Durchflussöffnungen 7.3 optimieren und gezielt auslegen, sodass der Schmierstoff gezielt zu wichtigen Zonen in Kontakt zwischen relativ zueinander bewegten Bauteilen geführt wird, beispielsweise zwischen Feder 5 und Führungseinrichtung 7, sodass ein Verschleiß verringert oder beseitigt wird.

Die Durchflussöffnungen 7.3 erlauben im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Strömen in axialer Richtung. Die Durchflussöffnungen 7.3 können jedoch auch derart angeordnet werden, dass eine Strömung in radialer Richtung verläuft, innen der Federführungsfläche zugeordnet, oder außen in Richtung der

Dämpfungskammer - siehe Figur 4. Bei Ausführung der Führungs- und Anschlageinrichtung 7 als Tiefziehteil können die Durchtrittsöffnungen 7.3 im Schenkel 7.1.1 und/oder Schenkel 7.1.2 und/oder Steg 7.1.3 des Führungselementes 7.1 eingebracht sein.

Die genannten Durchflussöffnungen 7.3 können auch an Spritzgussbauteilen ausgeführt werden, oder an Bauteilen, die aus dem Vollen gefertigt sind - hier nicht dargestellt.

Das in den Figuren 7 bis 9 dargestellte bogenförmige Führungselement 7.1 ist massiv ausgeführt. Es kann wiederum aus jeglichem Material bestehen - Kunststoff, Metall, Keramik oder einem Verbundwerkstoff. Es versteht sich, dass Führungselemente 7.1 wieder paarweise angeordnet werden, genauso wie bei den Ausführungen gemäß der Figuren la und lb.

Die Anschlagbacken müssen nicht einteilig mit den Führungselementen sein. Die Führungselemente 7.1 können auch ohne Anschlagbacken ausgeführt sein. In diesem Fall sind die Anschlagflächen der Seitenscheiben und/oder der

Mittelscheibe gehärtet oder mit„harter" Kappe ausgeführt.

Das Führungselement 7.1 dient im Allgemeinen zugleich der inneren Abstützung und Führung eines Segmentes einer Dämpfungskammer. Dies erkennt man aus den Figuren 1 a und lb. Dort liegt der achsparallele Schenkel 7.1.2 an der Dämpfungskammerwand 6 an.

Bezugszeichenliste

1 Seitenscheibe

1.1 Anlagefläche

2 Seitenscheibe

2.1 Anlagefläche

3 Mittelscheibe

4 Gehäuse

5 Feder

6 Dämpfungskammerwand

7 Führungs- und Anschlageinrichtung

7.1 bogenförmiges Führungselement

7.1.1 Schenkel des U-Profils

7.1.2 Schenkel des U-Profils

7.1.3 Steg

7.2 Backen

7.3 Durchflussöffnung