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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schwungradanordnung. Genauer
betrifft die vorliegende Erfindung eine Schwungradanordnung, bei welcher
ein Schwungrad mit einer Kurbelwelle über einen Dämpfermechanismus verbunden
ist.
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Üblicherweise
ist ein Schwungrad an einer Kurbelwelle eines Motors befestigt,
um Schwingungen zu absorbieren, welche durch Änderung in der Motorverbrennung
verursacht werden. Weiter ist eine Kupplungsvorrichtung bezüglich des
Schwungrads an einer Getriebeseite (d.h. an einer Position, welche axial
in Richtung des Getriebes versetzt ist) angeordnet. Die Kupplungsvorrichtung
umfasst üblicherweise eine
Kupplungsscheibenanordnung, welche mit einer Eingangswelle des Getriebes
verbunden ist, und eine Kupplungsdeckelanordnung zum Vorspannen
des Reibverbindungsbereichs der Kupplungsscheibenanordnung in Richtung
des Schwungrads. Die Kupplungsscheibenanordnung weist typischerweise
einen Dämpfermechanismus
zum Absorbieren und Dämpfen
von Torsionsschwingungen auf. Der Dämpfermechanismus weist elastische
Elemente wie z.B. Schraubenfedern auf, welche zum Zusammendrücken in
einer Rotationsrichtung angeordnet sind.
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Ein
weiterer Aufbau, bei dem der Dämpfermechanismus
nicht in der Kupplungsscheibenanordnung angeordnet ist, sondern
zwischen dem Schwungrad und der Kurbelwelle angeordnet ist, ist ebenfalls
bekannt. Bei diesem Aufbau ist das Schwungrad an der Ausgangsseite
eines Schwingungssystems angeordnet, bei dem die Schraubenfedern
eine Grenze zwischen der Ausgangs- und Eingangsseite bilden, so
dass eine Trägheit
an der Ausgangsseite größer als
im anderen Stand der Technik ist. Dementsprechend kann die Resonanzdrehzahl kleiner
als eine Leerlaufdrehzahl sein, so dass die Dämpfungsfunktion verbessert
ist. Der Aufbau, bei dem das Schwungrad und der Dämpfermechanismus
wie oben beschrieben verbunden sind, stellt eine Schwungradanordnung
und/oder einen Schwungraddämpfer
bereit.
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Bei
einer herkömmlichen
Schwungradanordnung wird eine scheibenförmige Platte, welche flexible
Platte genannt wird, verwendet, um das Schwungrad mit der Kurbelwelle
zu verbinden, so dass es möglich
ist, die Biegevibrationen von der Kurbelwelle zu verringern. Die
flexible Platte weist eine hohe Steifigkeit in Rotationsrichtung
auf, um Drehmoment zu übertragen,
weist jedoch eine geringe Steifigkeit in Biegerichtung auf, um sich
in Reaktion auf Biegevibrationen zu verbiegen, wie in der ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung
H10-231897 offenbart ist, welche hierbei durch ausdrückliche
Inbezugnahme auf ihren Inhalt mit umfasst ist.
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Wenn
eine flexible Platte verwendet wird, um ein Schwungrad mit einer
Kurbelwelle zu verbinden, ist der radial innere Bereich der flexiblen
Platte üblicherweise
an der Kurbelwelle mittels einer Vielzahl von Bolzen befestigt.
Weiter ist der radial äußere Bereich
der flexiblen Platte üblicherweise
am Schwungrad mittels einer Vielzahl von Bolzen befestigt. Bei einer
modularen Kupplung, bei welcher die Kupplungsvorrichtung und das
Schwungrad als ein Modul zusammengesetzt sind, muss ein komplexer
Aufbau für die
Bolzen zur Befestigung der flexiblen Platte an der Kurbelwelle vorgesehen
werden.
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Bei
einer herkömmlichen
Schwungradanordnung umfasst der Dämpfermechanismus vorzugsweise
einen Dämpfer
geringer Steifigkeit und einen Dämpfer
hoher Steifigkeit. Der Dämpfer
geringer Steifigkeit wird nur in einem Bereich betrieben, in welchem
das Drehmoment klein ist, und der Dämpfer hoher Steifigkeit wird
in einem Bereich betrieben, in dem das Drehmoment groß ist. Üblicherweise
sind der Dämpfer
geringer Steifigkeit und der Dämpfer
hoher Steifigkeit derart angeordnet, dass Enden der beiden Dämpfer aufeinander
eine Last ausüben,
d.h. sie sind in Reihe in Rotationsrichtung in einem Drehmomentübertragungssystem
angeordnet. Bei der Schwungradanordnung ist der Dämpfer geringer Steifigkeit
an einem kurbelwellenseitigen Element befestigt und der Dämpfer hoher
Steifigkeit ist an einem schwungradseitigen Element befestigt.
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Bei
einer herkömmlichen
Schwungradanordnung ist jedoch der Aufbau zur Befestigung des Dämpfers geringer
Steifigkeit an dem kurbelwellenseitigen Element kompliziert und
es ist umständlich, die
Schwungradanordnung zusammenzumontieren. Von daher besteht eine
Notwendigkeit für
eine Schwungradanordnung, welche die oben erwähnten Probleme im Stand der
Technik überwindet.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf diese Notwendigkeit im
Stand der Technik sowie auch auf weitere Notwendigkeiten, welche
dem Fachmann aus der vorliegenden Offenbarung offensichtlich werden.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Befestigen und ein Lösen eines
Schwungrads an und von einem Abstützelement zum Abstützen des Schwungrads
an der Kurbelwelle zu vereinfachen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Befestigen
und ein Lösen
eines Schwungrads an und von einem Drehmoment übertragenden Element zur Übertragung
von Drehmoment auf das Schwungrad zu vereinfachen.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist eine Vereinfachung einer Befestigung
und eines Lösens eines
Schwungrads an und von einem flexiblen Element, um das Schwungrad
in Biegerichtung flexibel abzustützen.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Montage eines Dämpfers geringer
Steifigkeit an einer Kurbelwelle in einer Schwungradanordnung mit einem
Dämpfermechanismus
zu vereinfachen, welcher einen Dämpfer
geringer Steifigkeit und einen Dämpfer
hoher Steifigkeit aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Schwungradanordnung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1, 10, 23, 31, 39 und 49 gelöst. Die Unteransprüche zeigen
jeweils bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Schwungradanordnung, welcher
Drehmoment von einer Kurbelwelle eines Motors übertragen wird, ein Schwungrad,
einen Dämpfermechanismus
und ein Abstützelement.
Der Dämpfermechanismus
verbindet das Schwungrad elastisch mit der Kurbelwelle in einer
Rotationsrichtung. Das Abstützelement
ist an der Kurbelwelle befestigt und lagert bzw. stützt das
Schwungrad an der Kurbelwelle ab. Das Abstützelement weist einen axial
verlaufenden Bereich auf, welcher an und von dem Schwungrad in Axialrichtung
befestigbar und lösbar ist.
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Wenn
sich bei dieser Schwungradanordnung die Kurbelwelle dreht, wird
Drehmoment auf den Dämpfermechanismus
und weiter zum Schwungrad übertragen.
Wenn Drehmomentvariationen z.B. infolge von ungeregelter Verbrennung
des Motors auf die Schwungradanordnung übertragen werden, wird der Dämpfermechanismus
betrieben, um Torsionsschwingungen zu dämpfen. Bei dieser Schwungradanordnung
ist es einfach, das Schwungrad und das Abstützelement zu montieren bzw.
zu demontieren, da der axial verlaufende Bereich an und von dem Schwungrad
in Axialrichtung befestigbar und lösbar ist.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem zweiten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
ersten Aspekts, wobei das Abstützelement
das Schwungrad in Axialrichtung abstützt. Bei dieser Schwungradanordnung
weist das Abstützelement
eine Funktion des Abstützens
des Schwungrads in Axialrichtung auf.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem dritten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
zweiten Aspekts, wobei das Abstützelement
das Schwungrad in Radialrichtung abstützt. Bei dieser Schwungradanordnung weist
das Abstützelement
eine Funktion des Abstützens
des Schwungrads in Radialrichtung auf.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem vierten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß einem
der vorhergehenden Aspekte, wobei das Abstützelement flexibel in Biege-
oder Axialrichtung ist und das Schwungrad derart abstützt, dass
sich das Schwungrad in Biegerichtung bewegen kann. Bei dieser Schwungradanordnung
weist das Abstützelement
eine Funktion des Abstützens
des Schwungrads in Biegerichtung derart auf, dass sich das Schwungrad
in Biegerichtung bewegen kann.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem fünften Aspekt
der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß einem
der vorhergehenden Aspekte, wobei das Abstützelement das Schwungrad durch
den Dämpfermechanismus
abstützt.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem sechsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß einem
der vorhergehenden Aspekte, wobei das Abstützelement Drehmoment auf den
Dämpfermechanismus überträgt. Bei
dieser Schwungradanordnung weist das Abstützelement eine Funktion der
Dreh momentübertragung auf.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem siebten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß einem
der vorhergehenden Aspekte, wobei das Abstützelement eine Vielzahl von
axial verlaufenden Bereichen aufweist, welche sich axial erstrecken
und in Rotationsrichtung angeordnet sind. Die Steifigkeit des Abstützelements ist
geringer als die von herkömmlichen
Abstützelementen,
da das Abstützelement
eine Vielzahl von axial verlaufenden Bereichen aufweist.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem achten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
siebten Aspekts, wobei das Abstützelement
aus einem ringförmigen
Bereich, welcher an der Kurbelwelle befestigt ist, und einer Vielzahl
von radial nach außen
verlaufenden Bereichen zusammengesetzt ist. Die Vielzahl der axial
verlaufenden Bereiche verläuft
axial von den radial nach außen
verlaufenden Bereichen. Bei dieser Schwungradanordnung ist das Abstützelement
aus einer einzelnen, einfachen Struktur hergestellt.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem neunten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
achten Aspekts, wobei ein axialer Zwischenraum zwischen den radial äußeren Bereichen
und einem kurbelseitigen Element sichergestellt ist. Bei dieser
Schwungradanordnung können
sich die radial äußeren Bereiche
deformieren, um sich dem kurbelseitigen Element anzunähern.
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Gemäß einem
zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Schwungradanordnung, welcher
Drehmoment von einer Kurbelwelle eines Motors übertragen wird, ein Schwungrad,
einen Dämpfermechanismus
und ein Drehmomentübertragungselement.
Der Dämpfermechanismus
verbindet das Schwungrad elastisch mit der Kurbelwelle in einer
Rotationsrichtung. Das Drehmomentübertragungselement ist an der
Kurbelwelle befestigt und überträgt Drehmoment
auf den Dämpfermechanismus.
Das Drehmomentübertragungselement
weist axial verlaufende Bereiche auf, welche vom Dämpfermechanismus
in Axialrichtung befestigbar und lösbar sind.
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Wenn
sich bei dieser Schwungradanordnung die Kurbelwelle dreht, wird
Drehmoment auf den Dämpfermechanismus
und weiter auf das Schwungrad übertragen.
Wenn eine Drehmomentvariation infolge von ungeregelten Verbrennungen
des Motors auf die Schwungradanordnung übertragen wird, wird der Dämpfermechanismus
betrieben, um Torsionsschwingungen zu absorbieren. Bei dieser Schwungradanordnung
ist es einfach, den Dämpfermechanismus
und das Drehmomentübertragungselement
zu montieren bzw. zu demontieren, da der axial verlaufende Bereich
an und von dem Dämpfermechanismus
in Axialrichtung befestigbar und lösbar ist.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem elften
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung des zehnten
Aspekts, wobei der Dämpfermechanismus
einen ersten Dämpfer
mit einer ersten Feder, um die Charakteristiken geringer Steifigkeit
in einem kleinen Torsionswinkelbereich der Torsionscharakteristiken
zu realisieren, und einen zweiten Dämpfer mit einer zweiten Feder
umfasst, um die Charakteristiken hoher Steifigkeit in einem großen Torsionswinkelbereich
der Torsionscharakteristiken zu realisieren. Der erste Dämpfer umfasst
die erste Feder, ein erstes Element zur Abstützung von in Rotationsrichtung
liegenden Enden der ersten Feder und ein zweites Element, welches
relativ drehbar zum ersten Element ist und die in Rotationsrichtung liegenden
Enden der ersten Feder abstützt.
Die axial verlaufenden Bereiche befinden sich mit dem ersten Element
in Rotationsrichtung in Eingriff. Bei dieser Schwungradanordnung wird
Drehmoment durch das erste Element, die erste Feder und das zweite
Element in dieser Reihenfolge im ersten Dämpfer übertragen. Wenn das erste Element
und das zweite Element sich relativ zueinander drehen, wird die
erste Feder zwischen dem ersten und zweiten Element zusammengedrückt.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem zwölften Aspekt
der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung des elften Aspekts,
wobei das erste Element mit einer Vielzahl von ersten axial durchgehenden Öffnungen
gebildet ist. Ferner verläuft
der axial verlaufende Bereich durch die ersten axial durchgehenden Öffnungen.
Bei dieser Schwungradanordnung kann der axial verlaufende Bereich
Drehmoment direkt auf das erste Element übertragen und kann an und von
dem ersten Element in Axialrichtung befestigt und gelöst werden.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem dreizehnten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung des zwölften Aspekts,
wobei das zweite Element mit einer Vielzahl von zweiten axial durchgehenden Öffnungen
entsprechend den ersten axial durchgehenden Öffnungen gebildet ist. Die zweiten
axial durchgehenden Öffnungen
sind länger in
Rotationsrichtung als die ersten axial durchgehenden Öffnungen
und die axial verlaufenden Bereiche. Die axial verlaufenden Bereiche
verlaufen durch die zweiten axial durchgehenden Öffnungen in Axialrichtung.
Bei dieser Schwungradanordnung kann ein axial verlaufender Bereich
sich in seiner jeweiligen zweiten axial durchgehenden Öffnung in
Rotationsrichtung bewegen.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem vierzehnten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung des dreizehnten
Aspekts, wobei das zweite Element eine Blockform aufweist. Das erste Element
ist eine Platte mit zumindest einem Bereich, welcher an einer der
Axialseiten des zweiten Elements angeord net ist. Bei dieser Schwungradanordnung
weisen das erste Element und das zweite Element einen einfachen
Aufbau auf.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem fünfzehnten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung gemäß einem
der elften bis vierzehnten Aspekte, wobei die erste Feder durch
das erste Element und das zweite Element derart gehalten ist, dass
die erste Feder nicht vom ersten Element und vom zweiten Element
getrennt wird.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem sechzehnten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung gemäß einem
der elften bis fünfzehnten
Aspekte, wobei sie eine Vielzahl von zweiten Federn umfasst. Die
zweiten Federn sind in Rotationsrichtung angeordnet. Ferner umfasst
sie eine Vielzahl von ersten Dämpfern.
Die ersten Dämpfer
sind zwischen den zweiten Federn in Rotationsrichtung angeordnet.
Bei dieser Schwungradanordnung wird die Radialgröße des Dämpfermechanismus nicht übermäßig groß, da die
ersten Dämpfer
zwischen den zweiten Federn in Rotationsrichtung angeordnet sind.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem siebzehnten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
sechzehnten Aspekts, wobei die ersten Federn vollständig innerhalb eines
ringförmigen
Bereichs, welcher durch einen radial inneren Rand und einen radial äußeren Rand
der zweiten Federn definiert wird, angeordnet sind. Bei dieser Schwungradanordnung
wird die Radialgröße des Dämpfermechanismus
nicht übermäßig groß, da die
ersten Federn vollständig
innerhalb des ringförmigen
Bereichs angeordnet sind.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem achtzehnten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß einem
der elften bis siebzehnten Aspekte, wobei sich das zweite Ele ment
mit den in Rotationsrichtung liegenden Enden der zweiten Feder derart
im Eingriff befindet, dass das zweite Element und die zweite Feder
Drehmoment zwischen sich übertragen
können.
Bei dieser Schwungradanordnung wird Drehmoment von dem zweiten Element
auf die zweite Feder übertragen.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem neunzehnten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß einem
der zehnten bis achtzehnten Aspekte, wobei das Drehmomentübertragungselement
flexibel in der Biegerichtung ist und das Schwungrad derart abstützt, dass sich
das Schwungrad in Biegerichtung bewegen kann. Bei der Schwungradanordnung
weist das Drehmomentübertragungselement
eine Funktion des Abstützens
des Schwungrades derart auf, dass sich das Schwungrad in Biegerichtung
bewegen kann, sowie eine Funktion des Übertragens von Drehmoment auf
das Schwungrad.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem zwanzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß einem
der zehnten bis neunzehnten Aspekte, wobei die axial verlaufenden
Bereiche in Rotationsrichtung angeordnet sind. Die Steifigkeit des
Drehmomentübertragungselements
ist geringer als bei herkömmlichen
Anordnungen, da das Drehmomentübertragungselement eine
Vielzahl von axial verlaufenden Bereichen aufweist.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem einundzwanzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
zwanzigsten Aspekts, wobei das Drehmomentübertragungselement aus einem
ringförmigen
Bereich, welcher an der Kurbelwelle befestigt ist, und einer Vielzahl
von radial nach außen
verlaufenden Bereichen zusammengesetzt ist. Die Vielzahl von radial
nach außen
verlaufenden Bereichen verläuft
vom ringförmigen
Bereich aus. Ferner verläuft
die Vielzahl von axial verlaufen den Bereichen von den radial nach
außen
verlaufenden Bereichen. Bei dieser Schwungradanordnung ist das Drehmomentübertragungselement
aus einer einzelnen, einfachen Struktur hergestellt.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem zweiundzwanzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
einundzwanzigsten Aspekts, wobei ein axialer Zwischenraum zwischen
den radial äußeren Bereichen
und einem kurbelseitigen Element sichergestellt ist. Bei dieser Schwungradanordnung
können
die radial äußeren Bereiche
deformiert werden, um sich dem kurbelseitigen Element anzunähern.
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Gemäß einem
dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine
Schwungradanordnung, welcher Drehmoment von einer Kurbelwelle eines
Motors übertragen
wird, ein Schwungrad, einen Dämpfermechanismus
und ein flexibles Element. Der Dämpfermechanismus
verbindet das Schwungrad elastisch mit der Kurbelwelle in einer Rotationsrichtung.
Das flexible Element ist in Biegerichtung flexibel und stützt das
Schwungrad an der Kurbelwelle derart ab, dass sich das Schwungrad
in der Biegerichtung bewegen kann. Das flexible Element weist einen
axial verlaufenden Bereich auf, welcher an und von dem Schwungrad
in Axialrichtung befestigbar und lösbar ist.
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Wenn
sich bei dieser Schwungradanordnung die Kurbelwelle dreht, wird
Drehmoment auf den Dämpfermechanismus übertragen
und weiter auf das Schwungrad. Wenn eine Drehmomentvariation infolge
von unregelmäßigen Verbrennungen
des Motors auf die Schwungradanordnung übertragen wird, wird der Dämpfermechanismus
betrieben, um die Torsionsschwingungen zu absorbieren. Wenn Biegeschwingungen
vom Motor auf die Schwungradanordnung übertragen werden, deformiert
sich das flexible Element elastisch in Biegerichtung, um die Biegeschwingungen
zu absorbie ren. Bei dieser Schwungradanordnung ist es einfach, das
Schwungrad und das flexible Element zu montieren bzw. zu demontieren,
da der axial verlaufende Bereich an und von dem Schwungrad in Axialrichtung
befestigbar und lösbar ist.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem vierundzwanzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
dreiundzwanzigsten Aspekts, wobei das flexible Element eine Vielzahl
von axial verlaufenden Bereichen aufweist, welche in Rotationsrichtung
angeordnet sind. Die Steifigkeit des flexiblen Elements ist geringer
als bei herkömmlichen
flexiblen Elementen, da das flexible Element eine Vielzahl von axial
verlaufenden Bereichen aufweist.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem fünfundzwanzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
vierundzwanzigsten Aspekts, wobei das flexible Element aus einem
ringförmigen
Bereich, welcher an der Kurbelwelle befestigt ist, und einer Vielzahl
von radial nach außen
verlaufenden Bereichen, welche vom ringförmigen Bereich verlaufen, zusammengesetzt
ist. Ferner verläuft
die Vielzahl von axial verlaufenden Bereichen von den radial nach
außen
verlaufenden Bereichen. Bei dieser Schwungradanordnung ist das flexible
Element aus einer einzelnen, einfachen Struktur hergestellt.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem sechsundzwanzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
fünfundzwanzigsten
Aspekts, wobei ein axialer Zwischenraum zwischen den radial äußeren Bereichen
und einem kurbelwellenseitigen Element sichergestellt ist. Bei dieser
Schwungradanordnung können
die radial äußeren Bereiche
sich deformieren, um sich dem kurbelwellenseitigen Element anzunähern.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem siebenundzwanzigsten
As pekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß einem der
dreiundzwanzigsten bis sechsundzwanzigsten Aspekte, wobei das flexible
Element das Schwungrad über
den Dämpfermechanismus
abstützt.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem achtundzwanzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß einem der
dreiundzwanzigsten bis siebenundzwanzigsten Aspekte, wobei die axial
verlaufenden Bereiche als Drehmomenteingangsbereiche für den Dämpfermechanismus
fungieren. Bei dieser Schwungradanordnung weist das flexible Element
eine Funktion einer Drehmomentübertragung
und eine Funktion der Biegeschwingungsabsorption auf.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem neunundzwanzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
achtundzwanzigsten Aspekts, wobei der Dämpfermechanismus einen ersten
Dämpfer
mit einer ersten Feder, um Charakteristiken geringer Steifigkeit
in einem kleinen Torsionswinkelbereich der Torsionscharakteristiken zu
realisieren, und einen zweiten Dämpfer
mit einer zweiten Feder aufweist, um Charakteristiken hoher Steifigkeit
in einem großen
Torsionswinkelbereich der Torsionscharakteristiken zu realisieren.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem dreißigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß dem neunundzwanzigsten
Aspekt, wobei der erste Dämpfer
die erste Feder, ein erstes Element und ein zweites Element umfasst.
Das erste Element stützt
die in Rotationsrichtung liegenden Enden der ersten Feder ab. Ferner
ist das zweite Element relativ zum ersten Element drehbar und stützt die
in Rotationsrichtung liegenden Enden der ersten Feder ab. Die axial
verlaufenden Bereiche befinden sich mit dem ersten Element in Rotationsrichtung
im Eingriff.
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Gemäß einem
einunddreißigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Schwungradanordnung,
welcher Drehmoment von einer Kurbelwelle eines Motors übertragen
wird, ein Schwungrad und einen Dämpfermechanismus.
Der Dämpfermechanismus
verbindet das Schwungrad elastisch mit der Kurbelwelle in einer
Rotationsrichtung. Der Dämpfermechanismus
umfasst erste und zweite Dämpfer. Der
erste Dämpfer
weist eine erste Feder auf, um Charakteristiken einer geringen Steifigkeit
in einem kleinen Torsionswinkelbereich der Torsionscharakteristiken
zu realisieren. Der zweite Dämpfer
weist eine zweite Feder auf, um Charakteristiken hoher Steifigkeit
in einem großen
Torsionswinkelbereich der Torsionscharakteristiken zu realisieren.
Der erste Dämpfer
umfasst die erste Feder, einen zweiten Dämpfer und ein Drehmomentübertragungselement.
Das erste Element stützt
die in Rotationsrichtung liegenden Enden der ersten Feder ab. Das
zweite Element ist relativ zum ersten Element drehbar und stützt die
in Rotationsrichtung liegenden Enden der ersten Feder ab. Das Drehmomentübertragungselement
ist an der Kurbelwelle befestigt. Das Drehmomentübertragungselement befindet
sich mit dem ersten Element in Rotationsrichtung im Eingriff und
ist vom ersten Element in Axialrichtung befestigbar und lösbar.
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Wenn
sich bei dieser Schwungradanordnung die Kurbelwelle dreht, wird
Drehmoment vom Drehmomentübertragungselement
auf den Dämpfermechanismus übertragen
und weiter auf das Schwungrad. Im Dämpfermechanismus wird Drehmoment über die
erste Feder und die zweite Feder übertragen. Wenn Drehmomentvariationen
infolge von unregelmäßiger Verbrennung
des Motors auf die Schwungradanordnung ausgeübt werden, werden die erste
Feder und die zweite Feder im Dämpfermechanismus
zusammengedrückt,
um die Torsionsschwingungen zu absorbieren und zu unterdrücken. Bei
dieser Schwungradanordnung ist es einfach, den ers ten Dämpfer und
das Drehmomentübertragungselement
zu montieren bzw. zu demontieren, da das Drehmomentübertragungselement
vom ersten Element des ersten Dämpfers
in Axialrichtung befestigbar und lösbar ist.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem zweiunddreißigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
einunddreißigsten
Aspekts, wobei das erste Element mit einer ersten axial durchgehenden Öffnung gebildet
ist und das Drehmomentübertragungselement
durch die erste axial durchgehende Öffnung verläuft. Bei dieser Schwungradanordnung
kann das Drehmomentübertragungselement
Drehmoment direkt auf das erste Element übertragen. Ferner kann das
Drehmomentübertragungselement
an und von dem ersten Element in Axialrichtung befestigt und gelöst werden.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem dreiunddreißigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
zweiunddreißigsten
Aspekts, wobei das zweite Element mit einer zweiten axial durchgehenden Öffnung entsprechend der
ersten axial durchgehenden Öffnung
gebildet ist. Ferner ist die zweite axial durchgehende Öffnung länger in
Rotationsrichtung als die erste axial durchgehende Öffnung und
das Drehmomentübertragungselement.
Das Drehmomentübertragungselement
verläuft
durch die zweite axial durchgehende Öffnung in Axialrichtung. Bei
dieser Schwungradanordnung kann sich das Drehmomentübertragungselement
in der zweiten axial durchgehenden Öffnung in Rotationsrichtung
bewegen.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem vierunddreißigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
dreiunddreißigsten
Aspekts, wobei das zweite Element eine Blockform aufweist und das
erste Element eine Platte mit zumindest einem Bereich ist, welcher
an einer Axialseite des zweiten Elements angeordnet ist. Bei dieser
Schwungradanordnung ist der Aufbau des ersten Elements und des zweiten
Elements sehr einfach.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem fünfunddreißigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß einem der
einunddreißigsten
bis vierunddreißigsten
Aspekte, wobei die erste Feder durch das erste Element und das zweite
Element derart gehalten ist, dass die erste Feder nicht vom ersten
Element und vom zweiten Element getrennt wird.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem sechsunddreißigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß dem fünfunddreißigsten
Aspekt, wobei das zweite Element mit einem ersten konkaven Bereich
gebildet ist, um die erste Feder aufzunehmen.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem siebenunddreißigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
sechsunddreißigsten
Aspekts, wobei das erste Element einen Wandbereich aufweist, um
den ersten konkaven Bereich abzudecken.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem achtunddreißigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
siebenunddreißigsten
Aspekts, wobei das zweite Element mit einem Paar von zweiten konkaven
Bereichen gebildet ist, welche in Rotationsrichtung von den in Rotationsrichtung
liegenden Enden des ersten konkaven Bereichs verlaufen. Ferner weist
der zweite konkave Bereich eine Breite auf, die kürzer als
die des ersten konkaven Bereichs ist. Überdies weist das erste Element
ein Paar von Klauenbereichen auf, welche an den in Rotationsrichtung
liegenden Enden der ersten Feder anstoßen und in Rotationsrichtung
bewegbar innerhalb der ersten und zweiten kon kaven Bereiche ist.
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Gemäß einem
neununddreißigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Schwungradanordnung,
welcher Drehmoment von einer Kurbelwelle eines Motors übertragen
wird, ein Schwungrad und einen Dämpfermechanismus.
Eine Kupplungsvorrichtung ist am Schwungrad angebracht. Der Dämpfermechanismus
verbindet das Schwungrad elastisch mit der Kurbelwelle in einer
Rotationsrichtung. Das Schwungrad hält den Dämpfermechanismus derart, dass
der Dämpfermechanismus
nicht vom Schwungrad gelöst
werden kann.
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Wenn
sich bei dieser Schwungradanordnung die Kurbelwelle dreht, wird
Drehmoment auf das Schwungrad über
den Dämpfermechanismus übertragen.
Wenn Drehmomentvariationen infolge von unregelmäßiger Verbrennung des Motors
auf die Schwungradanordnung übertragen
werden, werden die ersten und zweiten Federn im Dämpfermechanismus
zusammengedrückt,
um Torsionsschwingungen zu absorbieren und zu dämpfen. Bei dieser Schwungradanordnung
ist es einfach, die Schwungradanordnung handzuhaben und zu transportieren, da
der Dämpfermechanismus
durch das Schwungrad fest gehalten ist.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem vierzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
neununddreißigsten
Aspekts, wobei der Dämpfermechanismus
einen ersten Dämpfer
und einen zweiten Dämpfer
umfasst. Der erste Dämpfer
weist eine erste Feder auf, um Charakteristiken geringer Steifigkeit
in einem kleinen Torsionswinkelbereich der Torsionscharakteristiken
zu realisieren. Ferner weist der zweite Dämpfer eine zweite Feder auf,
um Charakteristiken hoher Steifigkeit in einem großen Torsionswinkelbereich
der Torsionscharakteristiken zu realisieren. Das Schwungrad hält den ersten
Dämpfer
und den zweiten Dämpfer derart,
dass der erste und zweite Dämpfer
nicht vom Schwungrad gelöst
werden können.
Bei dieser Schwungradanordnung ist es einfach, die Schwungradanordnung
handzuhaben und zu transportieren, da der erste Dämpfer und
der zweite Dämpfer
fest durch das Schwungrad gehalten sind.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem vierundvierzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
neununddreißigsten
oder vierzigsten Aspekts, wobei das Schwungrad einen Schwungradhauptkörper, welcher mit
einer Reibfläche
gebildet ist, mit welcher sich die Kupplungsvorrichtung im Eingriff
befindet, und eine scheibenförmige
Platte aufweist, welche an dem Schwungradhauptkörper befestigt ist. Die scheibenförmige Platte
hält den
Dämpfermechanismus.
Bei dieser Schwungradanordnung ist ein einfacher Aufbau verwirklicht,
da die scheibenförmige
Platte ein Element ist, welches getrennt vom Schwungradhauptkörper ist.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem zweiundvierzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
vierzigsten Aspekts, wobei das Schwungrad einen Schwungradhauptkörper, welcher
mit einer Reibfläche,
mit welcher sich die Kupplungsvorrichtung im Eingriff befindet,
und erste und zweite scheibenförmige
Platten aufweist, welche am Schwungradhauptkörper befestigt sind. Die erste
scheibenförmige
Platte stützt
eine axiale Getriebeseite der zweiten Feder ab und die zweite scheibenförmige Platte
ist an der ersten scheibenförmigen
Platte befestigt und stützt
eine axiale Motorseite der zweiten Feder ab. Bei dieser Schwungradanordnung
kann ein einfacher Aufbau verwirklicht werden, da die ersten und
zweiten scheibenförmigen
Platten Elemente sind, welche vom Schwungradhauptkörper getrennt
sind.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem dreiundvierzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
zweiundvierzigsten Aspekts, wobei die erste scheibenförmige Platte
eine axiale Getriebeseite des ersten Dämpfers abstützt und die zweite scheibenförmige Platte
an der ersten scheibenförmigen
Platte befestigt ist und eine axiale Motorseite des ersten Dämpfers abstützt. Bei dieser
Schwungradanordnung ist die Anzahl von Teilen kleiner als bei den
herkömmlichen
Anordnungen, da die zweite scheibenförmige Platte die axiale Motorseite
des ersten Dämpfers
sowie die axiale Motorseite der zweiten Feder abstützt.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem vierundvierzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß einem der
vierzigsten, zweiundvierzigsten oder dreiundvierzigsten Aspekte,
wobei die Schwungradanordnung ferner ein Drehmomentübertragungselement
umfasst, welches an der Kurbelwelle befestigt ist und sich mit dem
Dämpfermechanismus
derart im Eingriff befindet, dass das Drehmomentübertragungselement vom Dämpfermechanismus
in Axialrichtung befestigt und gelöst werden kann. Bei dieser
Schwungradanordnung wird eine kleine Anzahl von Teilen verwendet,
da die zweite scheibenförmige
Platte die axiale Motorseite des ersten Dämpfers sowie die der zweiten
Feder abstützt.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem fünfundvierzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
vierundvierzigsten Aspekts, wobei das Drehmomentübertragungselement sich mit
dem Dämpfermechanismus derart
im Eingriff befindet, dass das Drehmomentübertragungselement Drehmoment
auf die erste Feder des ersten Dämpfers überträgt. Bei
dieser Schwungradanordnung ist es einfach, die Schwungradanordnung
an die Kurbelwelle zu montieren, da sich das Drehmomentübertragungselement
mit dem Dämpfermechanismus
derart im Eingriff befindet, dass das Drehmomentübertragungselement an und von
dem Dämpfermechanismus
befestigbar und lösbar
ist.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem sechsundvierzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
vierzigsten oder zweiundvierzigsten bis fünfundvierzigsten Aspekts, wobei
die Schwungradanordnung ferner einen Reiberzeugungsmechanismus umfasst,
um Reibung zu erzeugen, wenn sich die Kurbelwelle und das Schwungrad
relativ zueinander drehen. Das Schwungrad hält den Reiberzeugungsmechanismus derart,
dass der Reiberzeugungsmechanismus nicht vom Schwungrad gelöst werden
kann. Bei dieser Schwungradanordnung ist es einfach, die Schwungradanordnung
handzuhaben und zu transportieren, da der Reiberzeugungsmechanismus
fest durch das Schwungrad gehalten ist.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem siebenundvierzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung gemäß dem sechsundvierzigsten
Aspekt, wobei der Reibungserzeugungsmechanismus sich mit einem getriebeseitigen
Element derart im Eingriff befindet, dass der Reiberzeugungsmechanismus
an und von dem kurbelseitigen Element befestigt und gelöst werden
kann. Bei dieser Schwungradanordnung ist es einfach, die Schwungradanordnung
an der Kurbelwelle zu montieren, da der Reiberzeugungsmechanismus
mit dem getriebeseitigen Element derart im Eingriff befindet, dass
das getriebeseitige Element an und vom Dämpfermechanismus befestigbar
und lösbar
ist.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem achtundvierzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
sechsundvierzigsten oder siebenundvierzigsten Aspekts, wobei eine
Radialposition des Reiberzeugungsmechanismus radial außerhalb
des Dämpfermechanismus ist.
Der Reiberzeugungsmechanismus ist in Axialrichtung innerhalb eines
axialen Bereichs angeordnet, welcher durch die axialen Ränder der
zweiten Feder definiert ist. Bei dieser Schwungradanordnung ist
die axiale Länge
der Schwungradanordnung kürzer
als die der herkömmlichen
Schwungradanordnungen, da der Dämpfermechanismus
und der Reiberzeugungsmechanismus in Radialrichtung ausgerichtet
sind.
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Gemäß einem
neunundvierzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine
Schwungradanordnung, welcher Drehmoment von einer Kurbelwelle eines
Motors übertragen
wird, ein Schwungrad, einen Dämpfermechanismus
und einen Reibungserzeugungsmechanismus. Eine Kupplungsvorrichtung
ist an dem Schwungrad befestigt. Der Dämpfermechanismus verbindet
das Schwungrad elastisch mit der Kurbelwelle in einer Rotationsrichtung.
Der Reiberzeugungsmechanismus erzeugt Reibung, wenn sich die Kurbelwelle
und das Schwungrad relativ zueinander drehen. Das Schwungrad hält den Dämpfermechanismus
und den Reiberzeugungsmechanismus derart, dass der Dämpfermechanismus
und der Reiberzeugungsmechanismus nicht vom Schwungrad gelöst werden können. Wenn
sich bei dieser Schwungradanordnung die Kurbelwelle dreht, wird
Drehmoment auf das Schwungrad über
den Dämpfermechanismus übertragen.
Wenn Drehmomentvariationen infolge von ungeregelter Verbrennung
des Motors auf die Schwungradanordnung übertragen werden, werden der
Dämpfermechanismus
und der Reiberzeugungsmechanismus betrieben, um die Torsionsschwingungen
zu absorbieren und zu dämpfen.
Es ist einfach, diese Schwungradanordnung handzuhaben und zu transportieren,
da der Dämpfermechanismus
und der Reiberzeugungsmechanismus fest durch das Schwungrad gehalten
sind.
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Eine
Schwungradanordnung gemäß einem fünfzigsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schwungradanordnung des
neunundvierzigsten Aspekts, wobei die Schwungradanordnung ferner
einen ersten Eingriffsbereich und einen zweiten Eingriffsbereich
umfasst. Der erste Eingriffsbereich ist an der Kurbelwelle befestigt
und befindet sich mit dem Dämpfermechanismus derart
im Eingriff, dass der erste Eingriffsbereich an und von dem Dämpfermechanismus
in Axialrichtung befestigt und gelöst werden kann. Der zweite
Eingriffsbereich ist an der Kurbelwelle befestigt und befindet sich
mit dem Reiberzeugungsmechanismus derart im Eingriff, dass der zweite
Eingriffsbereich an und von dem Reiberzeugungsbereich in Axialrichtung
befestigt und gelöst werden
kann. Diese Schwungradanordnung ist einfach mit der Kurbelwelle
zusammenzubauen.
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Diese
und weitere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung offensichtlich, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschreiben.
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In
der Zeichnung ist:
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1 eine schematische Querschnittsansicht
einer Kupplungsvorrichtung gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine andere schematische
Querschnittsansicht der Kupplungsvorrichtung von 1;
-
3 eine Seitenansicht der
Kupplungsvorrichtung von 1;
-
4 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht,
welche insbesondere einen Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus der Kupplungsvorrichtung
von 1 darstellt;
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5 eine vergrößerte Teil-Seitenansicht, welche
insbesondere den Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus der Kupplungsvorrichtung
von 1 darstellt;
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6 eine Seitenansicht eines
ersten Schwungrads der Kupplungsvorrichtung von 1;
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7 eine Seitenansicht einer
Abstützplatte für das erste
Schwungrad;
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8 eine Querschnittsansicht
der Abstützplatte
entlang der Linie XIII-XIII von 7;
-
9 eine Seitenansicht eines
scheibenförmigen
Elements der Kupplungsvorrichtung von 1;
-
10 eine Schnittansicht des
scheibenförmigen
Elements entlang der Linie X-X in 9;
-
11 eine Teildraufsicht des
scheibenförmigen
Elements, gesehen in Richtung entlang des Pfeils XI in den 9 und 10;
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12 eine Teilseitenansicht
einer zweiten Reibplatte der Kupplungsvorrichtung von 1;
-
13 eine Querschnittsansicht
der zweiten Reibplatte entlang der Linie XIII-XIII in 12;
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14 eine Ansicht eines mechanischen Kreisdiagramms
des Dämpfermechanismus
der Kupplungsvorrichtung von 1;
-
15 eine Darstellung einer
Kurve, welche die Torsionscharakteristiken des Dämpfermechanismus zeigt,
-
16 eine Querschnittsansicht
eines Federrotationsabstütz-Mechanismus
des Dämpfermechanismus,
-
17 eine Seitenansicht des
Federrotationsabstütz-Mechanismus,
-
18 eine Seitenansicht eines
Blocks des Federrotationsabstütz-Mechanismus,
-
19 eine vertikale Querschnittsansicht des
Blocks,
-
20 eine Draufsicht des Blocks,
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21 eine alternative Querschnittsansicht des
Blocks,
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22 eine Seitenansicht einer
Platte des Federrotationsabstütz-Mechanismus,
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23 eine vertikale Querschnittsansicht der
Platte,
-
24 eine Draufsicht der Platte,
-
25 eine vertikale Querschnittsansicht
eines Dämpfers
geringer Steifigkeit des Federrotationsabstütz-Mechanismus,
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26 eine Draufsicht des Dämpfers geringer
Steifigkeit,
-
27 eine Vorderansicht eines
Federsitzes des Federrotationsabstütz-Mechanismus,
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28 eine vertikale Querschnittsansicht des
Federsitzes,
-
29 eine Rückansicht
des Federsitzes,
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30 eine vertikale Querschnittsansicht des
Federsitzes, und
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31 eine vertikale Querschnittsansicht
einer ersten Schwungradanordnung und einer zweiten Schwungradanordnung
der Kupplungsvorrichtung, bei der die Schwungradanordnungen in Axialrichtung getrennt
sind.
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Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben. Es ist dem Fachmann aus dieser Offenbarung offensichtlich,
dass die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung nur zu illustrativen Zwecken gemacht wird und nicht zum Zwecke
der Beschränkung
der Erfindung wie in den beigefügten
Ansprüchen
sowie ihrer Äquivalente
definiert.
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(1) Aufbau
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Bezugnehmend
auf die 1 und 2 umfasst eine Kupplungsvorrichtung 1 gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen eine erste Schwungradanordnung 4,
eine zweite Schwungradanordnung 5, eine Kupplungsdeckelanordnung 8,
eine Kupplungsscheibenanordnung 9 und eine Freigabevorrichtung 10. Die
ersten und zweiten Schwungradanordnungen 4 und 5 sind
mit einander kombiniert, um einen Schwungraddämpfer 11 mit einem
Dämpfermechanismus 6 zu
bilden.
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Ein
Motor (nicht gezeigt) ist an der linken Seite der 1 und 2 angeordnet,
und ein Getriebe (nicht gezeigt) ist an der rechten Seite angeordnet. Die
Kupplungsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung, welche ein
Drehmoment zwischen einer Kurbelwelle an der Motorseite und einer
Eingangswelle 3 an der Getriebeseite unterbrechbar überträgt.
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Die
erste Schwungradanordnung 4 ist an einem Ende der Kurbelwelle 2 befestigt.
Die erste Schwungradanordnung 4 ist ein Element, welches ein
großes
Trägheitsmoment
an der Kurbelwellenseite sicherstellt. Die erste Schwungradanordnung 4 ist im
Wesentlichen aus einem scheibenförmigen
Element 13, einem ringförmigen
Element 14 und einer Abstützplatte 39 gebildet,
welche später
beschrieben wird. Das scheibenförmige
Element 13 weist ein radial inneres Ende auf, welches zu
einem Ende der Kurbelwelle 2 mittels einer Vielzahl von
Bolzen 15 befestigt ist. Das scheibenförmige Element 13 weist
eine Bolzeneinführöffnung 13a in
Positionen jeweils entsprechend den Bolzen 15 auf. Jeder
Bolzen 15 ist vorzugsweise von der Getriebeseite axial
an der Kurbelwelle 2 befestigt. Das ringförmige Element 14 ist vorzugsweise
axial zum radial äußeren Ende
des scheibenförmigen
Elements 13 befestigt und weist eine relativ dicke, blockförmige Gestalt
auf. Das ringförmige
Element 14 verläuft
vorzugsweise in Richtung der Getriebeseite relativ zum scheibenförmigen Element 13.
Bereiche des ringförmigen
Elements 14 berühren
jedoch vorzugsweise das radial äußere Ende
des scheibenförmigen
Elements 13 an einem radial äußersten Bereich und einem radial äußeren motorseitigen
Bereich. Das radial äußere Ende
des scheibenförmigen
Elements 13 ist vorzugsweise an das ringförmige Element 14 geschweißt. Weiterhin
ist ein Ringzahnrad 17 für einen Motoranlasser an einer äußeren Umfangsfläche des
ringförmigen
Elements 14 befestigt. Die erste Schwungradanordnung 4 kann auch
als ein integrales bzw. einstückiges
Element gebildet sein.
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Nachfolgend
wird ein Aufbau des radial äußeren Bereichs
des scheibenförmigen
Elements 13 im Detail beschrieben. Wie in 4 gezeigt, weist ein radial äußerer Bereich
des scheiben förmigen
Elements 13 eine flache Form auf und ein Reibelement 19 ist
an dessen Fläche
an der Getriebeseite in Axialrichtung befestigt. Wie in 6 gezeigt, ist das Reibelement 19 aus
einer Vielzahl von bogenförmigen Elementen
gebildet und weist insgesamt eine ringförmige Form auf. Das Reibelement 19 fungiert
zur Dämpfung
eines Stoßes,
wenn die ersten und zweiten Schwungradanordnungen 4 und 5 mit
einander verbunden werden. Das Reibelement 19 dient ebenfalls
zum frühen
Stoppen der Relativrotation im Kupplungs- bzw. Verbindungsbetrieb.
Alternativ kann das Reibelement 19 auch an einer scheibenförmigen Platte 22 befestigt
werden.
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Wie
in den 9 bis 11 gezeigt, weist das scheibenförmige Element 13 an
dessen äußerem Umfang
einen zylindrischen Bereich 20 auf, welcher axial in Richtung
des Getriebes verläuft.
Der zylindrische Bereich 20 ist an der inneren Umfangsfläche des
ringförmigen
Elements 14 abgestützt
und weist ein Ende mit einer Vielzahl von Ausnehmungen 20a auf.
Jede Ausnehmung 20a weist eine vorbestimmte Winkellänge in Rotationsrichtung
auf und fungiert als ein Teil eines Rotationsrichtungs-Eingriffsbereichs 69,
was später
beschrieben wird. Jede Ausnehmung 20a ist in Rotationsrichtung
zwischen den gegenüberliegenden
Bereichen definiert, was als axiale Klauen 20b des zylindrischen
Bereichs 20 betrachtet werden kann.
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Nochmals
bezugnehmend auf die 1 und 2 ist die zweite Schwungradanordnung 5 im
Wesentlichen aus einem Schwungrad 21 mit einer Reibfläche und
einer scheibenförmigen
Platte 22 gebildet. Das Schwungrad 21 mit der
Reibfläche
weist eine ringförmige
und scheibenförmige
Gestalt auf und ist in Axialrichtung an der Getriebeseite bezüglich des äußeren Umfangsbereichs
der ersten Schwungradanordnung 4 angeordnet. Das Schwungrad 21 mit
der Reibfläche
ist an seiner Getriebeseite mit einer ersten Reibfläche 21a versehen.
Die erste Reibfläche 21a ist
eine ringförmige
und flache Fläche
und kann mit der Kupplungsscheibenanordnung 9, welche später beschrieben
wird, verbunden werden. Das Schwungrad 21 mit der Reibfläche weist
ferner an seiner Motorseite eine zweite Reibfläche 21b auf. Die zweite
Reibfläche 21b ist
eine ringförmige
und flache Fläche
und fungiert als eine Reibgleitfläche eines Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7,
welcher später
beschrieben wird. Im Vergleich mit der ersten Reibfläche 21a weist
die zweite Reibfläche 21b vorzugsweise
einen leicht kleineren Außendurchmesser
und einen signifikant größeren Innendurchmesser
auf. Demgemäß weist
die zweite Reibfläche 21b einen
größeren effektiven
Radius als die erste Reibfläche 21a auf.
Die zweite Reibfläche 21b liegt
in Axialrichtung gegenüber
dem Reibelement 19.
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Nachfolgend
wird die scheibenförmige
Platte 22 beschrieben. Die scheibenförmige Platte 22 ist axial
zwischen der ersten Schwungradanordnung 4 und dem Schwungrad 21 mit
der Reibfläche
angeordnet. Die scheibenförmige
Platte 22 weist einen radialen äußeren Bereich auf, welcher
an einem radialen äußeren Bereich
des Schwungrads 21 mit der Reibfläche mittels einer Vielzahl
von Nieten 23 befestigt ist, und fungiert als ein Element,
welches sich gemeinsam mit dem Schwungrad 21 mit der Reibfläche dreht.
Genauer ist das scheibenförmige
Element 22 aus einem radial äußeren Befestigungsbereich 25, einem
zylindrischen Bereich 26, einem Kontaktbereich 27,
einem Verbindungsbereich 28, einem Federabstützbereich 29,
einem radialen Innenbereich 30 und einem radialen inneren
zylindrischen Bereich 31 gebildet, welche radial in dieser
Reihenfolge angeordnet sind. Der radiale äußere Befestigungsbereich 25 ist
flach und befindet sich in Axialkontakt mit der Motorseite des radial äußeren Bereichs
des die Reibfläche
aufweisenden Schwungrades 21. Der radial äußere Befestigungsbereich 25 ist
mit dem Schwungrad 21 mittels der Nieten 23 befestigt,
wie schon beschrieben wurde.
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Der
zylindrische Bereich 26 verläuft axial in Richtung des Motors
vom inneren Umfang des radial äußeren Befestigungsbereichs 25 und
ist an der radialen Innenseite des zylindrischen Bereichs 20 des scheibenförmigen Elements 13 angeordnet.
Der zylindrische Bereich 26 weist eine Vielzahl von Ausnehmungen 26a auf.
Wie in 5 gezeigt, ist
jede Ausnehmung 26a entsprechend der Ausnehmung 20a im zylindrischen
Bereich 20 gebildet, ist jedoch hinsichtlich des Winkels
in Rotationsrichtung länger
als die Ausnehmung 20a. Deshalb sind in Rotationsrichtung die
gegenüberliegenden
Enden jeder Ausnehmung 26a außerhalb der gegenüberliegenden
Enden der entsprechenden Ausnehmung 20a angeordnet. Nochmals
bezugnehmend auf die 1 und 2 weist der Kontaktbereich 27 eine
ringförmige
und flache Form auf und entspricht dem Reibelement 19.
Der Kontaktbereich 27 ist axial gegenüber der zweiten Reibfläche 21b des
die Reibfläche
aufweisenden Schwungrads 21 mit einem Zwischenraum dazwischen
angeordnet und verschiedene Elemente des Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7,
welcher später
beschrieben wird, sind in diesem Raum angeordnet. Der Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 ist
zwischen dem Kontaktbereich 27 der scheibenförmigen Platte 22 der
zweiten Schwungradanordnung 5 und dem die Reibfläche aufweisenden
Schwungrad 21 angeordnet, so dass der Raum, welcher durch
den Aufbau benötigt
wird, klein sein kann. Der Verbindungsbereich 28 ist ein
flacher Bereich, welcher axial an der Getriebeseite bezüglich des
Kontaktbereichs 27 angeordnet ist, und eine Federabstützplatte 35 ist
daran befestigt, was später beschrieben
wird. Der Federabstützbereich 29 nimmt die
Schraubenfedern 32 des Dämpfermechanismus 6 auf
und stützt
diese ab. Da die scheibenförmige Platte 22 mit
dem Kontaktbereich 27 ebenfalls den Federabstützbereich 29 aufweist,
ermöglicht
dieser Aufbau eine Verringerung der Teilezahl und vereinfacht den
Aufbau im Vergleich mit dem Stand der Technik.
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Der
radial innere zylindrische Bereich 31 der scheibenförmigen Platte 22 ist
radial an einem radial inneren zylindrischen Bereich 13b des
scheibenförmigen
Elements 13 abgestützt
und ist dazu drehbar angeordnet. Genauer ist eine rohrförmige Buchse 97 an
einer radial inneren Fläche
des radial inneren zylindrischen Bereichs 31 befestigt.
Weiter ist eine radial innere Fläche
der Buchse 97 drehbar durch eine radial äußere Fläche des
radial inneren zylindrischen Bereichs 13b des scheibenförmigen Elements 13 abgestützt. Wie
oben erläutert,
bilden die Buchse 97 und der radial innere zylindrische
Bereich 13b einen Radialrichtunganordnungs-Positionsmechanismus 96,
welcher die Radialposition der zweiten Schwungradanordnung 5 relativ
zur ersten Schwungradanordnung 4 bestimmt. Die Buchse 97 kann
aus einem selbstschmierenden Material hergestellt sein oder ein
Schmiermittel kann auf die Oberfläche der Buchse 97 aufgebracht
werden.
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Nachfolgend
wird der Dämpfermechanismus 6 beschrieben.
Der Dämpfermechanismus 6 verbindet
die Kurbelwelle 2 mit dem Schwungrad 21, welches
die Reibfläche
aufweist, in Rotationsrichtung elastisch. Der Dämpfermechanismus 6 ist
aus einem Dämpfer 38 hoher
Steifigkeit, umfassend eine Vielzahl von Schraubenfedern 32 und
einem Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 gebildet.
Der Dämpfermechanismus 6 umfasst
weiter einen Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus (Dämpfer geringer
Steifigkeit) 37, um eine Charakteristik geringer Steifigkeit
in einem kleinen Torsionswinkelbereich zu realisieren. Der Federrotationsrichtungs-Abstützbereich 37 und
der Dämpfer 38 hoher
Steifigkeit sind in Reihe in Rotationsrichtung in einem Drehmomentübertragungssystem
angeordnet.
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Jede
Schraubenfeder 32 ist vorzugsweise aus einer Kombination
von großen
und kleinen Federn gebildet. Jede Schraubenfeder 32 ist
jeweils in den Federabstützbereichen 29 aufgenommen
und ihre radial gegenüberliegenden
Seiten und ihre Getriebeseite in Axialrichtung ist durch den Federabstützbereich 29 abgestützt. Der
Federabstützbereich 29 stützt ebenfalls
die gegenüberliegenden
Seiten in Rotationsrichtung ab. Die Federabstützplatte 35 ist am
Verbindungsbereich 28 der scheibenförmigen Platte 22 mittels
Nieten 36 befestigt. Die Federabstützplatte 35 ist ein
ringförmiges
Element und ist mit Federabstützbereichen 35a gebildet,
um eine Motorseite des radial äußeren Bereichs
der Schraubenfedern 32 in axialer Richtung abzustützen.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt, ist der Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 in Umfangsrichtung
(d.h. in Rotationsrichtung) zwischen benachbarten Schraubenfedern 32 angeordnet
und ist in Rotationsrichtung bewegbar, während er in Axialrichtung zwischen
der scheibenförmigen Platte 22 und
der Federabstützplatte 35 gehalten wird.
Jeder Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 weist
im Wesentlichen eine Blockform auf und weist ferner eine axiale
Durchgangsöffnung 37a auf.
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Nochmals
bezugnehmend auf die 1 und 2 ist die Abstützplatte 39 an
der Fläche
des radial inneren Bereichs des scheibenförmigen Elements 13 an
der Getriebeseite in Axialrichtung befestigt. Die Abstützplatte 39 ist
aus einem scheibenförmigen
Bereich 39a und einer Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel
vier) von radialen Vorsprüngen 39b gebildet, welche
vom äußeren Umfang
des scheibenförmigen Bereichs 39a radial
nach außen
verlaufen. Jeder Vorsprung 39b ist an diametral gegenüberliegenden zwei
Positionen mit kreisförmigen Öffnungen 39d versehen,
wobei jede durch eine Fläche
definiert ist, welche sich in Axialrichtung verjüngt. Ein Bolzen 40 ist
in jede kreisförmige Öffnung 39d eingeführt. Der Bolzen 40 befindet
sich mit einer Gewindeöffnung 33 im
scheibenförmigen
Element 13 im Ein griff, um die Abstützplatte 39 am scheibenförmigen Element 13 zu
befestigen. Der radial innere Rand des scheibenförmigen Bereichs 39a befindet
sich mit der radial äußeren Fläche des
radial inneren zylindrischen Bereichs 13b des scheibenförmigen Elements 13 in Kontakt,
so dass die Abstützplatte 39 relativ
zum scheibenförmigen
Element 13 zentriert ist. Wie in 1 gezeigt, ist der scheibenförmige Bereich 39a mit
einer Vielzahl von kreisförmigen Öffnungen 39c versehen,
welche jeweils dem Bolzen 15 durch Öffnungen 13a des scheibenförmigen Elements 13 entsprechen,
in welche jeweils Schäfte
der Bolzen 15 eingeführt
sind. Wie in 2 gezeigt,
ist jeder Vorsprung 39b aus einer radialen Verlängerung 39e gebildet,
welche im Wesentlichen entlang des scheibenförmigen Elements 13 verläuft, und
einer axialen Verlängerung 39f gebildet,
welche von dem Ende der Verlängerung 39e axial
in Richtung des Getriebes verläuft.
Bezugnehmend auf 16 ist
die axiale Verlängerung 39f des
Vorsprungs 39b in Öffnungen 64a, 65a und 70a in
jedem Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 von
der Motorseite eingeführt,
und kann sich mit ihnen im Eingriff befinden. Wie oben beschrieben,
fungieren der Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 und
die Abstützplatte 39 als
Elemente an der Drehmomenteingangsseite des Dämpfers 38 hoher Steifigkeit.
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Nochmals
bezugnehmend auf die 1 und 2 fungiert die Abstützplatte 39 als
ein Biegerichtungs-Abstützmechanismus,
um elastisch die zweite Schwungradanordnung 5 relativ zur
Kurbelwelle 2 in der Biegerichtung abzustützen. Die
Abstützplatte 39 weist
eine hohe Steifigkeit in Rotationsrichtung auf, um Drehmoment zu übertragen
und eine geringe Steifigkeit in Biegerichtung auf, derart, dass
die Abstützplatte 39 flexibel
in Reaktion auf Biegeschwingungen von der Kurbelwelle 2 ist.
Die radiale Verlängerung 39e ist
an der Getriebeseite des scheibenförmigen Elements 13 angeordnet,
wobei sie einen kleinen axialen Zwischenraum dazwischen definiert,
so dass der Vorsprung 39b deformiert werden kann, um sich
im scheibenförmigen
Element 13 innerhalb eines kleinen Bereichs anzunähern. Anschließend greift
der Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 an
die Abstützplatte 39 an
und befindet sich zwischen den Schraubenfedern 32 in Rotationsrichtung.
Der Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 weist
zumindest die folgenden drei Funktionen auf:
- 1.
Abstützen
der Schraubenfedern 32 in Rotationsrichtung (wird nachfolgend
erläutert),
- 2. Vorsehen eines Dämpfers
geringer Steifigkeit erster Stufe (wird nachfolgend erläutert),
- 3. Vorsehen eines Bereichs, welcher durch die Abstützplatte 39 abgestützt wird
(wird nachfolgend erläutert).
-
Demgemäß kann der
Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 als
ein Dämpfer
geringer Steifigkeit oder ein Abstützplatteneingriffsbereich bezeichnet
werden.
-
Der
Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 wird
im Detail hauptsächlich
unter Bezugnahme auf die 16 bis 30 beschrieben. Der Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 ist entsprechend
den axialen Verlängerungen 39f der Abstützplatte 39 angeordnet.
Unter Bezugnahme auf 3 gibt
es in diesem Ausführungsbeispiel
vorzugsweise vier Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismen 37.
Wie in 16 gezeigt, ist
jeder der Mechanismen 37 selbst ein Dämpfer geringer Steifigkeit,
welcher aus einer Platte 61, einem Block 62 und einer
Feder 63 zusammengesetzt ist, welche die Platte 61 und
den Block 62 in Rotationsrichtung elastisch verbindet.
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Die
Platte 61 ist ein Eingangselement, welches im Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 angeordnet
ist, welcher Drehmoment direkt von der Abstützplatte 39 übertragen
wird. Die Platte 61 ist, wie in 16 und 22 bis 26 gezeigt, ein U-förmiges Element,
welches beispielsweise vorzugsweise aus Metall hergestellt ist.
Die Platte 61 ist aus flachen Bereichen 64 und 65 an
beiden Axialseiten und einem Verbindungsbereich 66 zusammengesetzt, welcher
die radial äußeren Ränder der
flachen Bereiche 64 und 65 verbindet. Die Platte 61 ist
in Radialrichtung nach innen und in den Rotationsrichtungen offen.
Die flachen Bereiche 64 und 65 sind jeweils mit Öffnungen 64a und 65a gebildet,
welche in Axialrichtung hindurchgehen und in Rotationsrichtung länglich ausgebildet
sind. Die axiale Verlängerung 39f der
Abstützplatte 39 ist
in die Öffnungen 64a und 65a eingeführt. Wie
in 17 gezeigt, ist die
Länge in
Rotationsrichtung der axialen Verlängerung 39f fast die gleiche
wie die der Öffnungen 64a und 65a,
so dass die Enden in Rotationsrichtung der axialen Verlängerung 39f und
die Öffnungen 64a und 65a sich
miteinander in Kontakt befinden oder einen kleinen Zwischenraum
dazwischen aufweisen. Ferner ist die Länge in Radialrichtung der axialen
Verlängerung 39f fast
die gleiche wie die der Öffnungen 64a und 65a, so
dass die radialen Enden der axialen Verlängerung 39f und der Öffnungen 64a und 65a sich
mit einander in Kontakt befinden oder dazwischen einen kleinen Zwischenraum
aufweisen. Wie in 16 gezeigt, verläuft das
distale Ende der axialen Verlängerung 39f über den
flachen Bereich 65 in Axialrichtung hinaus und ist im konkaven
Bereich 67 der scheibenförmigen Platte 22 angeordnet.
Der konkave Bereich 67 ist in Rotationsrichtung länger als
die axiale Verlängerung 39f,
so dass die axiale Verlängerung 39f sich in
Rotationsrichtung innerhalb des konkaven Bereichs 67 bewegen
kann. Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist die scheibenförmige Platte 22 axial
durch die Abstützplatte 39 abgestützt, da
der konkave Bereich 67 und das Ende der axialen Verlängerungen 39 einander
in Axialrichtung gegenüberliegen.
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Nochmals
bezugnehmend auf 16 ist
die Platte 61 durch die scheibenförmige Platte 22 derart abgestützt, dass
die Platte 61 sich in keine der Axialrichtungen bewegen
kann. Genauer ist die axiale Fläche
an der Motorseite des flachen Bereichs 64 durch den Abstützbereich 35b der
Abstützplatte 35 abgestützt und
die axiale Fläche
an der Getriebeseite des flachen Bereichs 65 ist durch
die scheibenförmige Platte 22 abgestützt. Bei
dieser Anordnung kann die Platte 61 gegen die scheibenförmige Platte 22 in
Rotationsrichtung gleiten. Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist die zweite
Schwungradanordnung 5 einfach handzuhaben und zu montiere,
da der Federrotations-Abstützmechanismus 37 durch
das Schwungrad 21 und die scheibenförmige Platte 22 gehalten
wird. Es ist leicht zu verstehen, dass die Federabstützplatte 35 ein
ringförmiges
Element mit den Federabstützbereichen 35a und
den Abstützbereichen 35b ist, welche
in einer alternierenden Weise in Rotationsrichtung angeordnet sind.
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Wie
in den 22 und 23 gezeigt, weist die Platte 61 weiter
ein Paar von Vorsprüngen 68 an
beiden Enden in Rotationsrichtung des Verbindungsbereichs 66 auf,
welche vom axialen mittleren Bereich in Richtung einer radial äußeren Richtung
gebogen sind. Die Vorsprünge 68 sind
Klauen, welche direkt die Feder 63 berühren (wird später beschrieben).
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Der
Block 62 ist, wie in den 16 bis 21 gezeigt, innerhalb der
Platte 61 angeordnet, d.h. zwischen den flachen Bereichen 64 und 65 und
radial innerhalb des Verbindungsbereichs 66. Der Block 62 ist
ein blockförmiges
Element, welches vorzugsweise aus einem Harz hergestellt ist. Die äußere Größe des Blocks 62 ist
fast die gleiche wie die innere Größe der Platte 61,
so dass ein kleiner oder kein Zwischenraum dazwischen vorhanden
ist. Demgemäß kann der
Block 62 gegen die Platte 61 in Rotationsrichtung innerhalb
eines beschränkten
Winkels gleiten. Der Block 62 weist einen Hauptkörper 70 auf,
welcher mit einer axial durchgehenden Öffnung 70a gebildet
ist, welche entsprechend den Öffnungen 64a und 65a der
Platte 61 angeordnet ist. Die Öffnung 70a weist die
gleiche radiale Position und Länge
wie die Öffnungen 64a und 65a auf,
ist jedoch in Rotationsrichtung länger als die Öffnungen 64a und 65a.
Somit sind die Enden in Rotationsrichtung der Öffnung 70a in Rotationsrichtung
außerhalb
den Enden in Rotationsrichtung der Öffnungen 64a und 65a positioniert. Die
axiale Verlängerung 39f erstreckt
sich in die Öffnung 70a und
kann sich in Rotationsrichtung innerhalb der Öffnung 70a bewegen.
Wenn die axiale Verlängerung 39f das
in Rotationsrichtung liegende Ende der Öffnung 70a berührt, wird
die Relativrotation zwischen den Eingangselementen wie der axialen Verlängerung 39f und
der Platte 61 und den Ausgangselementen wie dem Block 62 unterbrochen.
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Der
Hauptkörper 70 des
Blocks 62 ist mit einer Nut 72 an der radial äußeren Fläche gebildet.
Die Nut 72 ist ein Raum, welcher den Verbindungsbereich 66 der
Platte 61 begrenzt oder bedeckt. Die Nut 72 weist,
wie in 20 und 21 gezeigt, einen ersten konkaven
Bereich 72a und ein Paar von zweiten konkaven Bereichen 72b auf,
welche in Rotationsrichtung von dem ersten konkaven Bereich 72a verlaufen.
Die zweiten konkaven Bereiche 72b weisen eine Tiefe in
Radialrichtung auf, welche die gleiche wie die des ersten konkaven
Bereichs 72a ist, aber in Axialrichtung kürzer als
die des ersten konkaven Bereichs 72a ist. Demgemäß sind Endflächen 72c als
stufenförmige
Flächen
an den in Rotationsrichtung liegenden Enden der ersten konkaven
Bereiche 72a gebildet. Die zweiten konkaven Bereiche 72b verlaufen vom
axial mittleren Bereich des ersten konkaven Bereichs 72a.
Wie in 16 gezeigt, ist
eine Feder 63 im ersten konkaven Bereich 72a angeordnet.
Die Feder 63 ist eine Schraubenfeder mit einem extrem kurzen
Drahtdurchmesser, Schraubendurchmesser und axialer Länge relativ
zur Schraubenfeder 32. Die Feder 63 weist eine
extrem kleine Federkonstante im Vergleich mit der der Schraubenfeder 32 auf.
Genauer weist die Feder 63 eine Federkonstante auf, welche
1/10 oder kleiner als die der Schraubenfeder 32 ist. Weiter,
wie in den 17, 25 und 26 gezeigt, ist der Vorsprung 68 der
Platte 61 im zweiten konkaven Bereich 72b angeordnet
und genauer ist der Vorsprung 68 nahe den in Rotationsrichtung
liegenden Enden des ersten konkaven Bereichs 72a angeordnet
und befindet sich in Kontakt mit oder weist einen kleinen Zwischenraum
zu den in Rotationsrichtung liegenden Enden der Feder 63 auf.
Der Vorsprung 68 kann sich nicht nur innerhalb des zweiten
konkaven Bereichs 72b bewegen, sondern auch innerhalb des ersten
konkaven Bereichs 72a. Demgemäß kann die Feder 63 in
Rotationsrichtung zwischen der Platte 61 und dem Block 62 zusammengedrückt werden,
genauer zwischen dem Vorsprung 68 der Platte 61 und der
Endfläche 72c des
ersten konkaven Bereichs 72a des Blocks 62. Zusätzlich wird
die Feder 63 zwischen der Platte 61 und dem Block 62 gehalten,
d.h. die Feder 63 ist in Rotations-, Axial- und Radialrichtung durch
die Platte 61 und den Block 62 abgestützt. Genauer
ist die Feder 63 innerhalb des begrenzten Bereichs aufgenommen,
welcher durch den ersten konkaven Bereich 72a und den Verbindungsbereich 66 der
Platte 61 definiert ist.
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Federsitze 74 sind
an den in Rotationsrichtung liegenden Enden des Blocks 62 vorgesehen,
um die Schraubenfeder 32 in Rotationsrichtung abzustützen. Der
Federsitz 74 ist, wie in den 28 bis 31 gezeigt, ein Element mit
einer im Wesentlichen kreisförmigen
Form. Wie in 17 gezeigt,
weist der Federsitz 74 eine Vorderfläche 76 auf, welche
ein in Rotationsrichtung liegendes Ende der Schraubenfeder 32 berührt und
eine Rückfläche 77 auf,
welche den Block 62 an der gegenüberliegenden Seite berührt. Der
Federsitz 74 weist weiter einen ersten vorstehenden Bereich 78 mit
einer säulenförmigen Form
auf, welcher in die Schraubenfeder 32 verläuft und
sich mit dieser im Eingriff befindet, und einen zweiten vorstehenden
Bereich 79 mit einer bogenförmigen Form auf, um die radial äußere Fläche des
radial inneren Bereichs der Schraubenfeder 32 an der Vorderfläche 76 abzustützen. Der
Federsitz 74 weist weiter einen konkaven Bereich 80 mit
einer im Wesentlichen rechteckigen Form auf, mit welchem ein Teil
des Blocks 62 an der Rückseite 77 im
Eingriff ist. Ein konvexer Bereich 81, welcher an jedem
der in Rotationsrichtung liegenden Enden des Blocks 62 gebildet
ist, ist in den konkaven Bereich 80 in Rotationsrichtung eingeführt. Der
konvexe Bereich 81 kann mit dem konkaven Bereich 80 in
Rotationsrichtung in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden
und stützt
den Federsitz 74 derart ab, dass der Federsitz 74 sich nicht
in Radialrichtung bewegen kann. Eine bogenförmige Fläche 89, ein Teil eines
Kreises gesehen in Axialrichtung, ist am axial mittleren Bereich
der radial inneren Seite an der Seite der Rückseite 77 des Federsitzes 74 gebildet.
Wie in 28 gezeigt, sind
geneigte Flächen 90 an
den Axialseiten der bogenförmigen
Fläche 89 gebildet
und ihre Dicke in Rotationsrichtung wird kürzer, je mehr sie radial nach
außen verläuft.
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Wie
in den 16 und 17 gezeigt, ist die Rückfläche 77 des
Federsitzes 74, genauer der radial äußere Bereich der Rückfläche 77,
durch die in Rotationsrichtung liegenden Enden des Federabstützbereichs 29 der
scheibenförmigen
Platte 22 in Rotationsrichtung abgestützt. Kränze 92 sind an der
scheibenförmigen
Platte 22 radial innerhalb des Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 vorgesehen.
Weiter ist jeder Kranz 92 an der scheibenförmigen Platte 22 mittels
einer Niet 91 befestigt. Die Kränze 92 verlaufen axial
von der scheibenförmigen
Platte 22 und befinden sich mit der bogenförmigen Fläche 89 des
Federsitzes 74 in Kontakt. Der Kranz 92 kann mit
und von der bogenförmigen
Fläche 89 des Federsitzes 74 in
Rotationsrichtung in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden.
Der oben erläuterte Eingriff
des Kranzes 92 und des Federsitzes 74 ermöglicht es,
Drehmoment zwischen beiden Teilen zu übertragen. Dementsprechend
ist durch Übertragung von
Drehmoment vom Kranz 92 auf die scheibenförmige Platte 22 es
möglich,
den radial inneren Bereich des Federsitzes 74 abzustützen, selbst
wenn das Ziehen des Federabstützbereichs 29 der
scheibenförmigen
Platte 22 nicht sehr tief erfolgt ist.
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Da
die Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismen 37 zwischen
den Schraubenfedern 32 in Rotationsrichtung angeordnet
sind, ist es möglich, den
Durchmesser des Dämpfermechanismus 6 zu verringern,
insbesondere, da die Federn 63 vollständig innerhalb eines ringförmigen Bereichs
angeordnet sind, welcher durch einen radial inneren Rand und einen
radial äußeren Rand
der Schraubenfedern 32 definiert ist.
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Bezugnehmend
auf die 1 und 2 weist die Abstützplatte 39 zumindest
die folgenden Funktionen auf:
- 1. Abstützen der
zweiten Schwungradanordnung 5 an der Kurbelwelle 2 in
Axialrichtung,
- 2. Abstützen
der zweiten Schwungradanordnung 5 an der Kurbelwelle 2 in
Radialrichtung,
- 3. Abstützen
der zweiten Schwungradanordnung 5 derart, dass die zweite
Schwungradanordnung 5 sich relativ zur Kurbelwelle in Biegerichtung
bewegen kann, und
- 4. Übertragen
von Drehmoment von der Kurbelwelle 2 auf die zweite Schwungradanordnung 5.
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Da
die Abstützplatte 39 ausgelegt
ist, um eine Vielzahl von Funktionen auszuführen, von denen einige oben
erwähnt
wurden, sind einzelne Komponenten für jede Funktion nicht notwendig, wodurch die
Anzahl von Komponenten kleiner als bei den herkömmlichen Anordnungen ist. Da
die Abstützplatte 39 insgesamt
ein einfaches Element ist, kann der Gesamtaufbau der Schwungradanordnung
weiter vereinfacht werden. Da des Weiteren die axialen Verlängerungen 39f der
Abstützplatte 39 sich
mit dem Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 des Dämpfermechanismus 6 derart
im Eingriff befinden, dass der Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 an
und von den axialen Verlängerungen 39f anbringbar
und lösbar
ist, ist es einfach, die zweite Schwungradanordnung 5 an
die Kurbelwelle 2 zu montieren und die zweite Schwungradanordnung 5 von
der Kurbelwelle 2 zu demontieren.
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Nochmals
bezugnehmend auf die 1 und 2 wird der Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 in
einem in Rotationsrichtung liegenden Raum zwischen der Kurbelwelle 2 und
dem die Reibfläche aufweisenden
Schwungrad 21 betrieben. Weiter wird der Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 parallel
mit der Schraubenfeder 32 betrieben, um ein vorbestimmtes
Hysteresisdrehmoment zu erzeugen, wenn eine Relativrotation zwischen
der Kurbelwelle 2 und dem die Reibfläche aufweisenden Schwungrad 21 auftritt.
Der Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 ist aus einer
Vielzahl von Scheibenelementen gebildet, welche zwischen der zweiten
Reibfläche 21b des
die Reibfläche
aufweisenden Schwungrads 21 und dem Kontaktbereich 27 der
scheibenförmigen Platte 22 angeordnet
sind, und befinden sich mit einander in Kontakt. Wie in 4 gezeigt, umfasst der Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 eine erste
Reibscheibe 41, eine erste Reibplatte 42, eine konische
Feder 43, eine zweite Reibplatte 44 und eine zweite
Reibscheibe 45, welche axial in dieser Reihenfolge von
der Position nahe des Kontaktbereichs 27 in Richtung des
die Reibfläche
aufweisenden Schwungrads 21 angeordnet sind. Die ersten und
zweiten Reibscheiben (Unterlegscheiben) 43 und 45 sind
vorzugsweise aus einem Material mit einem hohen Reibkoeffizienten
hergestellt und die anderen Elemente sind vorzugsweise aus Stahl
hergestellt. Wie oben beschrieben weist die scheibenförmige Platte 22 eine
Funktion des Haltens des Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 an
der Seite des die Reibfläche
aufweisenden Schwungrads 21 auf. Diese Anordnung verringert
die Anzahl von Teilen und vereinfacht den Aufbau.
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Die
erste Reibscheibe 41 ist zwischen dem Kontaktbereich 27 und
der ersten Reibplatte 42 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel
ist die erste Reibscheibe 41 an der ersten Reibplatte 42 befestigt. Alternativ
kann sie auch am Kontaktbereich 27 befestigt sein oder
sie ist an keinem von beiden befestigt. Die erste Reibplatte 42 ist
zwischen der ersten Reibscheibe 41 und der konischen Feder 43 angeordnet. Die
erste Reibplatte 42 ist an ihrem äußeren Umfang mit einer Vielzahl
von Vorsprüngen 42a versehen, welche
in Axialrichtung in Richtung des Getriebes verlaufen. Eine radiale
Innenfläche
des Endes jedes Vorsprungs 42a befindet sich vorzugsweise
mit der äußeren Umfangsfläche des
die Reibfläche
aufweisenden Schwungrades 21 in Kontakt und ist in Radialrichtung
dadurch abgestützt.
Die konische Feder 43 weist eine konische Form auf, wenn
sie nicht zusammengedrückt
ist. In 4 ist die konische
Feder 43 zwischen den ersten und zweiten Reibplatten 42 und 44 in
eine flache Form zusammengedrückt,
so dass sie eine elastische Kraft auf beide Elemente an den gegenüberliegenden
Seiten ausübt.
Die zweite Reibplatte 44 ist zwischen der konischen Feder 43 und
der zweiten Reibscheibe 45 angeordnet. Die zweite Reibplatte 44 ist
an ihrem Innenumfang mit einem inneren Zylinderbereich 44a versehen,
welcher in Axialrichtung in Richtung des Motors verläuft. Die innere
Umfangsfläche
des radial inneren zylindrischen Bereichs 44a ist radial
durch die scheibenförmige
Platte 22 abgestützt.
Die äußere Umfangsfläche des
inneren Zylinderbereichs 44 befindet sich mit der inneren Umfangsfläche der
ersten Reibplatte 42 und der konischen Feder 43 in
Kontakt, um diese in Radialrichtung abzustützen. Die zweite Reibplatte 44 ist
an ihrem Außenumfang
mit Ausnehmungen 44e versehen, durch welche die vorhergehend
beschriebenen Vorsprünge 42a jeweils
für einen
Eingriff verlaufen. Infolge dieses Eingriffs ist die erste Reibplatte 42 in
Axialrichtung bewegbar, aber in Rotationsrichtung unbewegbar bezüglich der
zweiten Reibplatte 44. Die zweite Reibscheibe 45 ist
zwischen der zweiten Reibplatte 44 und der zweiten Reibfläche 21b des die
Reibfläche
aufweisenden Schwungrades 21 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel
ist die zweite Reibscheibe 45 an der zweiten Reibplatte 44 befestigt.
Sie kann jedoch auch an dem die Reibfläche aufweisenden Schwungrad 21 befestigt
sein oder kann auch an keinem von beiden befestigt sein.
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Die
zweite Reibplatte 44 ist an ihrem Außenumfang mit einer Vielzahl
von Vorsprüngen 44b versehen.
Die Vorsprünge 44b sind
jeweils entsprechend den Ausnehmungen 26a gebildet und
jeder ist aus einem vorstehenden Bereich 44c, welcher radial nach
außen
verläuft,
und einer Klaue 44d gebildet, welche in Axialrichtung in
Richtung des Motors vom Ende des vorstehenden Bereichs 44c verläuft. Der vorstehende
Bereich 44c verläuft
radial durch die Ausnehmung 26a. Die Klaue 44d ist
radial außerhalb des
zylindrischen Bereichs 26 angeordnet und verläuft axial
in die Ausnehmung 20a im zylindrischen Bereich 20 des
scheibenförmigen
Elements 13 von der Getriebeseite her. Die Klaue 44d und
die Ausnehmung 20a bilden einen Rotationsrichtungs-Eingriffsbereich 69,
welcher zwischen dem scheibenförmigen Element 13 und
der zweiten Reibplatte 44 angeordnet ist.
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Wie
in 5 gezeigt, weist
die Klaue 44d im Rotationsrichtungs-Eingriffsbereich 62 eine
Umfangsbreite (d.h. Breite in Rotationsrichtung) auf, welche kleiner
als die der Ausnehmung 20a ist, und deshalb kann sie sich
in einem vorbestimmten Win kel innerhalb der Ausnehmung 20a bewegen.
Das bedeutet, dass die zweite Reibplatte 44 über einen
vorbestimmten Winkelbereich bezüglich
des scheibenförmigen
Elements 13 bewegbar ist. Dieser vorbestimmte Winkel entspricht
sehr kleinen Torsionsschwingungen, welche durch die Änderungen
in der Motorverbrennung verursacht werden, und weist Magnituden
auf, so dass derartige Schwingungen ohne Verursachung eines hohen
Hysteresisdrehmoments wirksam absorbiert werden können. Genauer
wird ein Umfangszwischenraum 46 eines Torsionswinkels θ1 in Rotationsrichtung
R1 bezüglich
der Klaue 44d aufrecht erhalten und ein Rotationsrichtungsraum 47 eines
Torsionswinkels θ2
wird in Rotationsrichtung R2 aufrecht erhalten. Dementsprechend
ist die Summe der Torsionswinkel θ1 und θ2 gleich dem vorbestimmten
Winkel, welches der Winkel ist, über
den sich die zweite Reibplatte 44 relativ zum scheibenförmigen Element 13 drehen
kann. Wie in 15 gezeigt,
ist in diesem Ausführungsbeispiel
der Gesamttorsionswinkel vorzugsweise gleich 8° und ist vorzugsweise in einem
Bereich, welcher etwas den Dämpferbetriebswinkel überschreitet,
welcher durch die sehr kleinen Torsionsschwingungen infolge der Änderungen
in der Motorverbrennung erzeugt wird.
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Von
einem anderen Standpunkt unter Bezugnahme auf 11, können
die sehr kleinen Umfangsräume 46 und 47 betrachtet
werden als durch die Klaue 20b des scheibenförmigen Elements 13 und
die Klaue 44d der zweiten Reibplatte 44 gebildet. Jede
der Klauen 20b und 44d ist durch axiales Biegen
eines radial äußeren Bereichs
des scheibenförmigen
Elements 13 und der zweiten Reibplatte 44 gebildet.
Somit weist jede der Klauen 20b und 44d einen
einfachen Aufbau auf.
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Die
sehr kleinen Umfangsräume 46 und 47, welche
durch die Ausnehmung 20a im scheibenförmigen Element 13 und
die Klauen 44d der zweiten Reibplatte 44 wie oben
beschrieben gebildet sind, können
durch bloßes
Anordnen der ersten und zweiten Schwungradanordnungen 4 und 5 nahe
zueinander in Rotationsrichtung und jeweiliges Einfügen der Klauen 44d in
die Ausnehmungen 20a bereitgestellt werden. Dies vereinfacht
den Montagevorgang.
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Da
die sehr kleinen Umfangsräume 46 und 47,
welche durch die Ausnehmungen 20a im scheibenförmigen Element 13 und
die Klauen 44d der zweiten Reibplatte 44 gebildet
sind, zwischen den radial äußeren Bereichen
der ersten und zweiten Schwungradanordnungen 4 und 5 gebildet
sind, kann der radial innere Bereich jedes der Schwungradanordnungen 4 und 5 mit
großer
Flexibilität
gestaltet werden.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, ist die radiale
Position des Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 radial
außerhalb
der des Dämpfermechanismus 6 und
der Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 ist
innerhalb eines axialen Raums angeordnet, welcher durch die axialen
Ränder
Schraubenfedern 32 definiert ist. Wie oben erläutert, sind der
Dämpfermechanismus 6 und
der Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 in Radialrichtung ausgerichtet,
d.h. die radialen Positionen sind unterschiedlich und die axialen
Positionen sind im Wesentlichen die gleichen, so dass die axiale
Länge des Schwungraddämpfers 11 kleiner
als die bei herkömmlichen
Dämpfern
ist.
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Die
Kupplungsdeckelanordnung 8 spannt einen Reibbelag 54 der
Kupplungsscheibenanordnung 9 in Richtung der ersten Reibfläche 21a des
die Reibfläche
aufweisenden Schwungrads 21 vor. Die Kupplungsdeckelanordnung 8 ist
im Wesentlichen aus einem Kupplungsdeckel 48, einer Druckplatte 49 und einer
Membranfeder 50 gebildet.
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Der
Kupplungsdeckel 48 ist ein scheibenförmiges Element, welches vorzugsweise
aus einem Blechmetall hergestellt ist, und weist einen radial äußeren Bereich
auf, welcher an das die Reibfläche aufweisende
Schwungrad 21 mittels Bolzen 51 befestigt ist.
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Die
Druckplatte 49 ist vorzugsweise aus Gusseisen hergestellt.
Die Druckplatte 49 ist radial innerhalb des Kupplungsdeckels 48 angeordnet
und ist axial an der Getriebeseite bezüglich des die Reibfläche aufweisenden
Schwungrads 21 angeordnet. Die Druckplatte 49 weist
eine Druckfläche 49a gegenüber der
Reibfläche 21a des
die Reibfläche
aufweisenden Schwungrads 21 auf. Die Druckplatte 49 ist
an ihrer Fläche
abgewandt von der Druckfläche 49a mit
einer Vielzahl von bogenförmigen
vorstehenden Bereichen 49b versehen, welche in Richtung
des Getriebes vorstehen. Die Druckplatte 49 ist nicht drehbar
mit dem Kupplungsdeckel 48 mittels einer Vielzahl von bogenförmigen Bandplatten 43,
welche eine axiale Bewegbarkeit ermöglichen, verbunden. Im Kupplungseingriffszustand üben die
Bandplatten 43 eine Last auf die Druckplatte 49 aus,
um diese von dem die Reibfläche
aufweisenden Schwungrad 21 fortzubewegen.
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Die
Membranfeder 50 ist vorzugsweise ein scheibenförmiges Element,
welches zwischen der Druckplatte 49 und dem Kupplungsdeckel 48 angeordnet
ist, und ist aus einem ringförmigen
elastischen Bereich 50a und einer Vielzahl von Hebelbereichen 50b gebildet,
welche radial vom elastischen Bereich 50a nach innen verlaufen.
Der elastische Bereich 50a befindet sich mit der Getriebeseite
des vorstehenden Bereichs 59b der Druckplatte 49 in
axialem Kontakt.
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Der
Kupplungsdeckel 48 weist an seinem inneren Umfang eine
Vielzahl von Streifen bzw. Lappen 48a auf, welche axial
in Richtung des Motors verlaufen, und anschließend radial nach außen gebogen sind.
Jeder Lappen 48 verläuft
in Richtung der Druckplatte 49 durch eine Öffnung in
der Tellerfeder 50. Zwei Drahtringe 52, welche
durch die Lappen 48a gestützt sind, stützen die
axial gegenüberliegenden Seiten
des radialen Innenbereichs des elastischen Bereichs 50a der
Membranfeder 50 ab. In diesem Zustand ist der elastische
Bereich 50a in Axialrichtung zusammengedrückt, um
eine axiale elastische Kraft auf die Druckplatte 49 und
den Kupplungsdeckel 48 auszuüben.
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Die
Kupplungsscheibenanordnung 9 weist einen Reibbelag 54 auf,
welcher zwischen der ersten Reibfläche 21a des die Reibfläche aufweisenden Schwungrads 21 und
der Druckfläche 49a der
Druckplatte 49 angeordnet ist. Der Reibbelag 54 ist
an einer Nabe 56 über
eine ringförmige,
scheibenförmige Platte 55 befestigt.
Die Nabe 56 weist eine Mittelöffnung für einen keilverzahnten Eingriff
mit der Getriebeeingangswelle 3 auf.
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Die
Freigabevorrichtung 10 ist ein Mechanismus zum Betätigen der
Membranfeder 50 der Kupplungsdeckelanordnung 8,
um den Kupplungsfreigabevorgang an der Kupplungsscheibenanordnung 9 auszuführen. Die
Freigabevorrichtung 10 ist im Wesentlichen aus einem Freigabelager 58 und
einer Hydraulikzylindervorrichtung (nicht gezeigt) gebildet. Das
Freigabelager 58 ist im Wesentlichen aus inneren und äußeren Laufringen
sowie einer Vielzahl von Rollelementen, welche dazwischen angeordnet
sind, gebildet. Das Freigabelager 58 kann Radial- und Drucklasten
aufnehmen. Ein zylindrisches Rückhalteelement 59 ist
am äußeren Laufring
des Freigabelagers 58 befestigt. Das Rückhalteelement 59 weist einen
zylindrischen Bereich auf, welcher sich mit der äußeren Umfangsfläche des äußeren Laufrings
in Kontakt befindet, einen ersten Flansch auf, welcher von einem
axialen Ende an der Motorseite des zylindrischen Bereichs radial
nach innen verläuft
und sich mit der Fläche
an der Motorseite des äußeren Laufrings
in Kontakt befindet, und einen zweiten Flansch auf, welcher von
einem Ende an der Getriebeseite des zylindrischen Bereichs radial
nach außen
verläuft.
Der zweite Flansch weist einen ringförmigen Abstützbereich auf, welcher sich
in Axialkontakt mit einem Bereich an der Getriebeseite des radial
inneren Endes jedes Hebelbereichs 50b der Membranfeder 50 befindet.
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Eine
Hydraulikzylindervorrichtung ist im Wesentlichen aus einem hydraulikkammerbildenden Element
und einem Kolben 60 gebildet. Das hydraulikkammerbildende
Element und der zylindrische Kolben 60 sind radial innerhalb
des Elements angeordnet, um eine Hydraulikkammer zwischen ihnen
zu definieren. Der Hydraulikkammer kann ein Hydraulikdruck von einem
Hydraulikkreis zugeführt
werden. Der Kolben 60 weist im Wesentlichen eine zylindrische
Form auf und weist einen Flansch auf, welcher sich in Axialkontakt
mit dem inneren Laufring des Freigabelagers 58 von der
Getriebeseite her befindet. Wenn der Hydraulikkreis Hydraulikfluid
in die Hydraulikkammer zuführt,
bewegt der Kolben 60 das Freigabelager 58 axial
in Richtung des Motors.
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Wie
schon beschrieben, stellt jede der ersten und zweiten Schwungradanordnungen 4 und 5 einen Zusammenbau
unabhängig
voneinander bereit und sind axial lösbar befestigt. Genauer, wie
in den 1 und 4 gezeigt, befinden sich
die ersten und zweiten Schwungradanordnungen 4 und 5 mit
einander in Eingriff, infolge des Eingriffs zwischen dem zylindrischen
Bereich 20 und der zweiten Reibplatte 44, des Eingriffs
zwischen dem scheibenförmigen
Element 13 und dem Kontaktbereich 27, des Eingriffs
zwischen der Federabstützplatte 35 und
dem Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 und
des Eingriffs zwischen dem radial inneren Zylinderbereich 13b und
dem radial inneren Zylinderbereich 31, welche jeweils an
Positionen in dieser Reihenfolge radial nach innen angeordnet sind.
Diese Anordnungen 4 und 5 sind über einen
vorbestimmten Bereich zueinander in Axialrichtung bewegbar. Genauer
ist die zweite Schwungradanordnung 5 in Axialrichtung bezüglich der
ersten Schwungradanordnung 4 zwischen einer Position, bei
der der Kontaktbereich 27 leicht vom Reibelement 19 beanstandet
ist, und einer Position bewegbar, bei der der Kontaktbereich 27 sich
in Kontakt mit dem Reibelement 19 befindet.
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(2) Betrieb
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(2-1) Drehmomentübertragung
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Bei
der vorliegenden Kupplungsvorrichtung 1 wird ein Drehmoment
von der Kurbelwelle 2 des Motors auf den Schwungraddämpfer 11 übertragen und
von der ersten Schwungradanordnung 4 über den Dämpfermechanismus 6 auf
die zweite Schwungradanordnung 5 übertragen. Im Dämpfermechanismus 6 wird
das Drehmoment über
die Abstützplatte 39,
den Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37,
den Dämpfer 38 hoher
Steifigkeit und die scheibenförmige
Platte 22 in dieser Reihenfolge übertragen. Wie in 16 gezeigt, wird im Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 Drehmoment über die
Platte 61, die Feder 63 und den Block 62 in
dieser Reihenfolge übertragen.
Wie in den 3, 16 und 17 gezeigt, wird im Dämpfer 38 hoher Steifigkeit
Drehmoment durch den Federsitz 74, die Schraubenfeder 32 und
den Federsitz 74 übertragen.
Drehmoment wird von dem Dämpfer 38 hoher
Steifigkeit auf die scheibenförmige
Platte 22 über
die Kränze 92 und
die Nieten 91 übertragen. Nochmals
bezugnehmend auf die 1 und 2 wird Drehmoment weiter
von dem Schwungraddämpfer 11 auf
die Kupplungsscheibenanordnung 9 im Kupplungseingriffszustand übertragen
und schließlich
an die Eingangswelle 3 abgegeben.
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Wie
in 14 gezeigt, wenn
die Kupplungsvorrichtung 1 Verbrennungsänderungen vom Motor empfängt, werden
der Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 und
der Dämpfer 38 hoher Steifigkeit
im Dämpfermechanismus 6 betrieben.
Wie in 17 gezeigt, drehen
sich im Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 die
Platte 61 und der Block 62 relativ zueinander,
um die Feder 63 zusammenzudrücken. Nochmals bezugnehmend
auf 14 drehen sich im
Dämpfer 38 hoher
Steifigkeit die Abstützplatte 39 und
der Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 relativ
zur scheibenförmigen
Platte 22, um die Vielzahl von Schraubenfedern 32 in
Rotationsrichtung zusammenzudrücken. Weiter
erzeugt der Reibungswiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 ein
vorbestimmtes Hysteresisdrehmoment. Durch diese vorstehend beschriebenen
Vorgänge
werden die Torsionsschwingungen absorbiert und gedämpft.
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Genauer,
wie in 3 gezeigt, wird
jede Schraubenfeder 32 zwischen dem Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 und
einem in Umfangsrichtung liegenden Ende des Federabstützbereichs 29 der
scheibenförmigen
Platte 22 zusammengedrückt.
Wie in 4 gezeigt, drehen
sich im Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 die ersten
und zweiten Reibplatten 42 und 44 zusammen mit
dem scheibenförmigen
Element 13, und drehen sich relativ zur scheibenförmigen Platte 22 und
zum die Reibfläche
aufweisenden Schwungrad 21. Dementsprechend, wie in 4 gezeigt, gleitet die erste Reibscheibe 41 zwischen
dem Kontaktbereich 27 und der ersten Reibplatte 42 und
die zweite Reibscheibe 45 gleitet zwischen der zweiten
Reibplatte 44 und dem die Reibfläche aufweisenden Schwungrad 21.
Da beide Reibflächen
verlässlich
betrieben werden, tritt ein relativ großes Hysteresisdrehmoment auf.
Bei dem obigen Aufbau stellt die zweite Reibfläche 21b des die Reibfläche aufweisenden
Schwungrades 21 die Reibfläche des Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 bereit.
Dies reduziert die Anzahl von Teilen und vereinfacht den Aufbau
im Vergleich mit dem Stand der Technik.
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Wenn
die durch die Änderungen
in der Verbrennung des Motors verursachten sehr kleinen Torsionsschwingungen
auf die Kupplungsvorrichtung 1 übertragen werden, wird der
Dämpfermechanismus 6 in
einer Weise betrieben, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf das
mechanische Kreisdiagramm von 14 und
ein Torsionscharakteristikendiagramm von 15 beschrieben wird. Wenn der Kupplungsvorrichtung 1 sehr
kleine Torsionsschwingungen zugeführt werden, bei denen sich
die Schraubenfedern 32 des Dämpfermechanismus 6 im
zusammengedrückten
Zustand befinden, dreht sich die zweite Reibplatte 44 des
Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 relativ zum scheibenförmigen Element 13 über einen
Bereich entsprechend dem sehr kleinen Umfangsraum 46 und 47 zwischen
den Rändern
der Ausnehmung 20a im zylindrischen Bereich 20 des
scheibenförmigen
Elements 13 und der Klaue 44d. Somit drehen sich
die ersten und zweiten Reibplatten 42 und 44 zusammen
mit dem Kontaktbereich 27 und dem die Reibfläche aufweisenden Schwungrad 21,
sowie auch die ersten und zweiten dazwischen angeordneten Reibscheiben 41 und 45. Dementsprechend
verursachen die sehr kleinen Torsionsschwingungen kein hohes Hysteresisdrehmoment.
Genauer, bei "AC2
HYS" im Torsionscharakteristikdiagramm
von 15 werden die Schraubenfedern 32 betrieben,
aber der Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 verursacht
kein Gleiten. Somit wird im vorbestimmten Torsionswinkelbereich
ein Hysteresisdrehmoment erzeugt, welches kleiner als das übliche Hysteresisdrehmoment
ist. Das kleinere Hysteresisdrehmoment ist vorzugsweise ungefähr 1/10
des Hysteresisdrehmoments im gesamten Bereich. Da der Aufbau den
sehr kleinen Umfangsrichtungsraum 46 und 47 umfasst,
welcher einen Betrieb des Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 innerhalb
des vorbestimmten Winkelbereichs für die Torsionswinkelcharakteristiken
verhindert, kann das Schwingungs- und Geräuschniveau signifikant verringert
werden.
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(2-2) Kupplungseingriffs-
und Freigabevorgänge
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Bezugnehmend
auf die 1 und 2, wenn der Hydraulikkreis
(nicht gezeigt) Hydraulikfluid in die Hydraulikkammer des Hydraulikzylinders
zuführt,
bewegt sich der Kolben 60 axial in Richtung des Motors. Dadurch
bewegt das Freigabelager 58 das radial innere Ende der
Membranfeder 50 axial in Richtung des Motors. Dementsprechend
ist der elastische Bereich 50a der Membranfeder 50 von
der Druckplatte 49 beanstandet. Dadurch bewegt sich die
durch die Bandplatten 53 vorgespannte Druckplatte 49 vom Reibbelag 54 der
Kupplungsscheibenanordnung 9 fort, so dass die Kupplung
freigegeben ist.
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Beim
Kupplungsfreigabevorgang übt
das Freigabelager 58 eine in Richtung des Motors gerichtete
axiale Last auf die Kupplungsdeckelanordnung aus und diese Last
bewegt und spannt die zweite Schwungradanordnung 5 in Richtung
des Motors axial vor. Dadurch wird der Kontaktbereich 27 der
scheibenförmigen
Platte 22 im Relativrotations-Unterdrückungsmechanismus 24 gegen
das Reibelement 19 gedrückt,
um sich mit dem scheibenförmigen
Element 13 reibschlüssig
im Eingriff zu befinden. Somit wird die zweite Schwungradanordnung 5 nicht
drehbar bezüglich
der ersten Schwungradanordnung 4. Mit anderen Worten ist
die zweite Schwungradanordnung 5 bezüglich der Kurbelwelle 2 gesperrt,
so dass der Dämpfermechanismus 6 nicht
betrieben wird. Demgemäß, wenn
die Drehzahl durch den Resonanzpunkt in einem geringen Drehzahlbereich
(z.B. von 0 bis 500 U/min) während
des Startens oder Stoppens des Motors hindurchgeht, ist es möglich, eine
Beschädigung
sowie auch Geräusche
und Schwingungen zu unterdrücken,
welche durch die Resonanz bei Freigeben der Kupplung verursacht werden
können.
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Da
bei diesem Vorgang der Dämpfermechanismus 6 durch
Verwendung der von der Freigabevorrichtung 10 beim Kupplungsfreigabevorgang
ausgeübten
Last gesperrt ist, kann der Aufbau ein fach sein. Insbesondere, da
der Relativrotations-Unterdrückungsmechanismus 24 aus
Elementen mit einem einfachen Aufbau, wie z.B. das scheibenförmige Element 13 und
die scheibenförmige
Platte 22, gebildet ist, ist ein komplizierter Aufbau nicht
notwendig.
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In
den oben erläuterten
Vorgang kann sich des Weiteren die zweite Schwungradanordnung 5 nicht
relativ zur ersten Schwungradanordnung 4 in Axialrichtung
und in Biegerichtung bewegen. Mit anderen Worten ist die zweite
Schwungradanordnung 5 mit der Kurbelwelle 2 verriegelt,
so dass die Abstützplatte 39 als
Biegerichtungs-Abstützelement
nicht betrieben wird. Demgemäß wird eine
Beschädigung oder
Geräusche
und/oder Schwingungen der Abstützplatte 39 durch
Resonanzen verhindert. Der Relativrotations-Unterdrückungsmechanismus 24 fungiert
als ein Biegerichtungsbewegungs-Unterdrückungsmechanismus.
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Da
das Verriegeln der Abstützplatte 39 bei der
Kupplungsfreigabe eine Last von der Freigabevorrichtung 10 verwendet,
kann ein einfacher Aufbau realisiert werden. Der Relativrotations-Unterdrückungsmechanismus 24 ist
aus Elementen mit einer einfachen Form zusammengesetzt, wie das
scheibenförmige
Plattenelement 13 und die scheibenförmige Platte 22, so
dass die Kupplungsvorrichtung 1 keinen speziellen Aufbau
benötigt.
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(3) Montage
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Wie
in 31 gezeigt, ist der
Schwungraddämpfer 11 aus
der ersten Schwungradanordnung 4 und der zweiten Schwungradanordnung 5 derart
zusammengesetzt, dass sie durch Bewegung in Axialrichtung montiert
und demontiert werden können. Eingriffsbereiche
der beiden Anordnungen 4 und 5 sind der Rotationsrichtungs-Eingriffsbereich 69 (die Ausnehmung 20a des
zylindrischen Bereichs 20 des scheibenförmigen Elements 13 und
die Klauenbereiche 44d der zweiten Reibplatte 44),
der Relativrotations-Unterdrückungsmechanismus 24 (das
Reibelement 19, welches an dem scheibenförmigen Element 13 befestigt
ist, und der Anschlagbereich 27 der scheibenförmigen Platte 22),
der Abstützplatten-Eingriffsbereich 37 (die
axiale Verlängerung 39f der
Abstützplatte 39 und
die Öffnungen 64a, 65a und 70a des
Federrotationsrichtungs-Unterdrückungsmechanismus 37 und
der Rotationsrichtungs-Positionsrichtungs-Bestimmungsmechanismus 96 (der
radiale innere zylindrische Bereich 13b des scheibenförmigen Elements 13 und
die Buchse 97, welche an der scheibenförmigen Platte 22 befestigt
ist). Jeder Eingriffsbereich kann durch bloße Bewegung von sich und den
jeweiligen gegenüberliegenden
Elementen in Axialrichtung befestigt und gelöst werden. Wie in 31 gezeigt, sind die erste
Schwungradanordnung 4 und die zweite Schwungradanordnung 5 in Axialrichtung
getrennt gezeigt. Wie es aus den Figuren ersichtlich ist, werden
der Dämpfer 38 hoher
Steifigkeit (die Schraubenfedern 32) und der Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 (die
Federn 63) durch das Schwungrad 21 und die scheibenförmige Platte 22 derart
gehalten, dass die Dämpfer 37 und 38 nicht
vom Schwungrad 21 und der scheibenförmigen Platte 20 gelöst werden
können.
Dementsprechend ist es einfach, die zweite Schwungradanordnung 5 als
Ganzes handzuhaben und zu transportieren. Es wird weiterhin einfach,
die zweite Schwungradanordnung 5 mit der ersten Schwungradanordnung 4 zu
montieren und sie von der zweiten Schwungradanordnung 4 zu
demontieren. Überdies
ist der Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 ebenfalls
fest durch das Schwungrad 21 und die scheibenförmige Platte 22 gehalten,
so dass es einfach ist, die zweite Schwungradanordnung 5 handzuhaben
und zu transportieren.
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Zusätzlich befindet
sich die Abstützplatte 39 derart
mit dem Dämpfermechanismus 6 im
Eingriff, dass die Abstützplatte 39 an
und von dem Dämpfermechanismus 6 befestigbar
und lösbar
ist, und der zylindrische Bereich 20 des scheibenförmigen Elements 13 befindet
sich mit dem Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 derart
im Eingriff, dass der zylindrische Bereich 20 an und von
dem Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 befestigbar
und lösbar
ist. Dadurch ist es einfach, die zweite Schwungradanordnung 5 an
der ersten Schwungradanordnung 4 und der Kurbelwelle 2 zu
montieren.
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(4) Weitere Betriebsweisen
und Wirkungen
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Der
Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 ist
zwischen den Schraubenfedern in Rotationsrichtung angeordnet. Weiter
sind die radiale Position und die radiale Breite des Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 im
Wesentlichen die gleiche zu denen der Schraubenfedern 32,
so dass es nicht notwendig ist, spezielle Räume für den Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 sicherzustellen,
wodurch der gesamte Aufbau kleiner gemacht werden kann.
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Der
Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 weist
die Funktion des Abstützen
der Schraubenfedern 32 in Rotationsrichtung, eines Dämpfers geringer
Steifigkeit erster Stufe und eines durch die Abstützplatte 39 abgestützten Bereichs auf.
Wie oben erwähnt,
weist der Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 eine
Vielzahl von Funktionen auf, welche üblicherweise durch unterschiedliche
Mechanismen ausgeführt
werden, wodurch die Anzahl von Komponenten klein sein kann. Weiter
ist der Federrotationsrichtungs-Abstützmechanismus 37 nur
aus drei Arten von Komponenten wie der Platte 61, des Blocks 62 und
der Federn 63 zusammengesetzt, wodurch die Herstellungskosten reduziert
werden können.
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Die
scheibenförmige
Platte 22 ist vorzugsweise ein integrales oder einstückiges scheibenförmiges Element
und weist eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten auf und erreicht
eine Vielzahl von Funktionen, wie nachfolgend beschrieben.
- 1) Der Kontaktbereich 27 bildet einen
Bereich des Relativrotations-Unterdrückungsmechanismus 24.
- 2) Der Kontaktbereich 27 hält den Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 an
dem die Reibfläche
aufweisenden Schwungrad 21 und stellt die Reibfläche des
Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus 7 bereit.
- 3) Der Federabstützbereich 29 stützt die
Schraubenfedern 32 in Rotationsrichtung ab und stützt gemeinsam
mit der Federabstützplatte 35 die Schraubenfedern 32 ab,
um ein Außereingriffkommen
zu verhindern.
- 4) Der radial innere Zylinderbereich 31 positioniert das
die Reibfläche
aufweisende Schwungrad 21 bezüglich der Kurbelwelle 2 radial.
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Infolge
der Kombination von zwei oder mehreren der oben dargelegten Gestaltungsmöglichkeiten
kann die Anzahl der Teile reduziert werden und der gesamte Aufbau
kann im Vergleich mit dem Stand der Technik vereinfacht werden.
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(5) Weitere Ausführungsbeispiele
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Obwohl
Ausführungsbeispiele
der Kupplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben und illustriert wurde, ist die Erfindung nicht
auf dieses beschränkt
und es können
verschiedene Änderungen
oder Modifikationen ausgeführt werden,
ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
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Beispielsweise
ist die Kupplungsdeckelanordnung des vorherge henden Ausführungsbeispiels eine
vom Drucktyp, jedoch kann die Erfindung auch bei einer Kupplungsvorrichtung
verwendet werden, welche eine Kupplungsdeckelanordnung von einem Zugtyp
umfasst.
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Somit
betrifft die vorliegende Erfindung einen Schwungraddämpfer 11,
welchem Drehmoment von einer Kurbelwelle 2 eines Motors übertragen
wird. Der Schwungraddämpfer
umfasst eine zweite Schwungradanordnung 5, einen Dämpfermechanismus 6 und
eine Abstützplatte 39.
Der Dämpfermechanismus 6 verbindet
die zweite Schwungradanordnung 5 mit der Kurbelwelle 2 in
einer Rotationsrichtung. Die Abstützplatte 39 ist an
der Kurbelwelle 2 befestigt und stützt die zweite Schwungradanordnung 5 an
der Kurbelwelle 2 ab. Die Abstützplatte 39 weist eine
axiale Verlängerung 39f auf,
welche an und von der zweiten Schwungradanordnung 5 in
Axialrichtung befestigbar und lösbar
ist.
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Die
folgenden Richtungsangaben wie "vorwärts", "rückwärts", "über" "nach unten" "vertikal" "horizontal" "unterhalb" und "transversal", sowie auch jede
weitere ähnliche
Richtungsangaben beziehen sich auf die Richtungen einer Vorrichtung,
welche mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Dementsprechend
sollten diese Begriffe, wie verwendet, um die vorliegende Erfindung
zu beschreiben, interpretiert werden als relativ zu einer mit der
vorliegenden Erfindung ausgestatteten Vorrichtung. Die Gradangaben,
wie z.B. "im Wesentlichen", "ungefähr" und "circa", wie vorliegend
verwendet, umfassen einen vernünftigen
Abweichungsbetrag des modifizierten Begriffs derart, dass das Endresultat
nicht signifikant geändert
wird. Diese Begriffe sollen derart verstanden werden, dass sie eine
Abweichung von zumindest ± 5%
des modifizierten Terms umfassen, wenn diese Abweichung nicht die
Bedeutung des Wortes negieren würde.
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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldungen
Nr. 2003-119042, 2003-119043 und 2003-119044. Hierbei soll der gesamte
Inhalt dieser japanischen Prioritätsanmeldungen durch ausdrückliche
Inbezugnahme umfasst sein.
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Obwohl
nur ausgewählte
Ausführungsbeispiele
ausgewählt
wurden, um die vorliegende Erfindung darzustellen, ist es dem Fachmann
aus der vorliegenden Offenbarung offensichtlich, dass verschiedenen Änderungen
und Modifikationen ausgeführt werden
können,
ohne den Umfang der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht, zu verlassen.
Des Weiteren ist die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele
gemäß der vorliegenden
Erfindung nur zu illustrativen Zwecken gegeben und nicht zum Zwecke
der Beschränkung
der Erfindung und ihrer Äquivalente,
wie in den beigefügten
Ansprüchen
definiert.