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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft Verbesserungen an Vorrichtungen zur Kraftübertragung
zwischen einer rotatorischen Antriebseinheit (zum Beispiel dem Motor
einer Motorfahrzeugs) und einer rotatorisch angetriebenen Einheit
(zum Beispiel dem Automatikgetriebe in dem Motorfahrzeug). Insbesondere
betrifft die Erfindung einen Dämpfer
für einen
Drehmomentwandler und ganz besonders eine zweiteilige Plattenanordnung.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bekannt
ist die Erhöhung
der Drehmomentkapazität
und der Lebensdauer eines Dämpfers
für einen
Drehmomentwandler durch: das Vergrößern der Dicke von Komponenten
wie die Flansch- und Dämpferplatten;
das Vergrößern des
Abstands zwischen den Federfenstern; die Verbesserung der Fenstergeometrie;
und den Einsatz eines anderen Werkstoffs für die Komponenten. Durch die
erste Alternative werden auf unerwünschte Weise das Gewicht, die
Kosten und der axiale Platzbedarf des Dämpfers erhöht. Die zweite Alternative
kann leider den Typ der im Dämpfer
verwendbaren Federn oder deren Anzahl nachteilig einschränken. Die
dritte Alternative ist in erster Linie auf die Ecken der Fenster ausgerichtet.
Bekanntlich treten an den Ecken größere Spannungen auf, die eine
verringerte Festigkeit und Lebensdauer bewirken, wobei die Spannungen umso
größer sind,
je kleiner die Radien der Ecken sind. Deshalb wird mit der dritten
Alternative versucht, die Eckengestaltung zu verbessern. Durch die Vergrößerung der
Eckenradien können
jedoch die Gesamtabmessungen der Fenster auf unerwünschte Weise
zunehmen oder, falls die Fensterabmessungen nicht zunehmen, die
Größe der zusammen
mit den Fenstern verwendbaren Federn auf unerwünschte Weise verringert werden.
Werkstoffe mit größerer Haltbarkeit
sind leider meist kostspielig; daher steigen die Kosten des Dämpfers bei
der vierten Alternative auf unerwünschte Weise.
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Bekanntlich
werden in einem Dämpfer
Anschläge
vorgesehen, um zu verhindern, dass die Federn im Dämpfer zu
weit wandern, zum Beispiel als Reaktion auf ein vom Dämpfer aufgenommenes
Spitzendrehmoment. Die Anschläge
verhindern, dass die Federn ganz zusammengedrückt werden. Leider werden solche
Anschläge
am Außenumfang
des Dämpfers
bereitgestellt, sodass der Dämpfer
radial mehr Platz in Anspruch nimmt. Ferner wird das durch die Anschläge aufgenommene
Drehmoment durch eine oder mehrere Platten im Dämpfer mit Federfenstern übertragen.
Oben wurde bereits erwähnt,
dass die Drehmomentkapazität
und die Lebensdauer einer Dämpferplatte
an den Fensterecken verringert werden. Deshalb verringert die Übertragung
des Drehmoments über
die Fenster die Drehmomentkapazität des Dämpfers oder führt an den
Ecken zu unerwünschten
Spannungen auf die Platten.
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Somit
besteht seit langem ein Bedarf an einem Dämpfer für einen Drehmomentwandler,
der eine höhere
Drehmomentkapazität
und Lebensdauer aufweist, ohne dass der Dämpfer schwerer, größer oder
teurer wird. Ferner besteht seit langem ein Bedarf an einem Dämpfer mit
Anschlägen,
welche die Übertragung
des Drehmoments über
die Ecken des Federfensters hinaus sowie den radialen Platzbedarf möglichst
weit beschränken.
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Allgemein
weist die vorliegende Erfindung einen Dämpfer für einen Drehmomentwandler auf,
der Folgendes beinhaltet: eine erste Platte mit mindestens einer
ersten Öffnung;
eine zweite Platte mit mindestens einer zweiten Öffnung; und mindestens eine erste
Feder, die in der mindestens einen ersten und zweiten Öffnung angeordnet
ist und Folgendes beinhaltet: einen in Kontakt mit der mindestens
einen ersten Öffnung
stehenden radial innen liegenden Teil; und ein erstes und ein zweites
radial außen
liegendes Ende, die in Kontakt mit einer ersten und einer zweiten
Seite der mindestens einen zweiten Öffnung stehen und die erste
Platte nicht berühren.
Bei einer Ausführungsart
beinhaltet die mindestens eine erste Öffnung eine dritte und eine
vierte Seite, und der radial innen liegende Teil beinhaltet ein
erstes und ein zweites radial innen liegendes Ende, die in Kontakt mit
der dritten und der vierten Seite stehen. Bei einer weiteren Ausführungsart
berühren
die dritte und die vierte Seite die zweite Platte nicht.
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Bei
einer ersten Ausführungsart
ist die mindestens eine erste Feder so angeordnet, dass sie von
einem Deckel des Drehmomentwandlers ein Drehmoment aufnimmt und
entsprechende Teile des Drehmoments an die erste und zweite Platte überträgt. Bei
einer Ausführungsart
ist die mindestens eine erste Feder so angeordnet, dass sie im Wesentlichen
die Hälfte
des Drehmoments an die erste Platte überträgt. Bei einer zweiten Ausführungsart
beinhalten die erste und die zweite Seite entsprechende radial innen liegende
Ecken mit entsprechenden ausgesparten Radien, die über den
Umfang zumindest teilweise auf das erste und das zweite radial innen liegende
Ende der mindestens einen ersten Feder ausgerichtet sind, und die
in Kontakt mit der mindestens einen Feder stehenden Teile der ersten
und der zweiten Wand sind im Wesentlichen gerade.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsart
beinhaltet der Drehmomentwandler eine Nabe, und die erste und zweite
Platte sind mit der Nabe drehfest verbunden. Bei einer Ausführungsart
beinhaltet der Dämpfer
eine dritte Platte, die so angeordnet ist, dass sie vom Deckel des
Drehmomentwandlers ein Spitzendrehmoment aufnimmt und dieses an
die mindestens eine erste Feder überträgt, wobei
die zweite Platte mindestens einen von einem Außenumfang der zweiten Platte
radial nach außen
ragenden Vorsprung beinhaltet und so angeordnet ist, dass sie als
Reaktion auf die mindestens eine das Spitzendrehmoment aufnehmende
erste Feder in Drehung versetzt wird, sodass der mindestens eine
Vorsprung das Spitzendrehmoment über
die zweite Platte an die Nabe überträgt.
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Bei
einer dritten Ausführungsart
beinhaltet der Dämpfer
mindestens eine zweite Feder, die von der mindestens einen ersten
Feder aus gesehen radial innen liegend in der zweiten Platte angeordnet ist.
Bei einer Ausführungsart
beinhaltet der Drehmomentwandler eine Nabe, und der Dämpfer beinhaltet einen
in Kontakt mit der mindestens einen zweiten Feder stehenden Flansch,
der drehfest mit der Nabe verbunden ist und mindestens einen radial
hervorstehenden Vorsprung aufweist, der in der mindestens einen
zweiten Öffnung
angeordnet ist. Bei einer weiteren Ausführungsart beinhaltet der Dämpfer mindestens
eine dritte Platte, die so angeordnet ist, dass sie von einem Deckel
des Drehmomentwandlers ein Spitzendrehmoment aufnimmt und dieses
an die zweite Platte überträgt, wobei
die mindestens eine zweite Feder so angeordnet ist, dass sie das
Spitzendrehmoment von der zweiten Platte aufnimmt, die so angeordnet
ist, dass sie als Reaktion auf die das Spitzendrehmoment aufnehmende
mindestens eine zweite Feder in Drehung versetzt wird, sodass der mindestens
eine Vorsprung drehfest mit der zweiten Platte verbunden wird, um
das Spitzendrehmoment über
die zweite Platte an den Flansch zu übertragen. Bei einer weiteren
Ausführungsart
ist der mindestens eine radial hervorstehende Vorsprung zumindest
teilweise radial auf die mindestens eine Feder ausgerichtet, oder
der mindestens eine radial hervorstehende Vorsprung liegt von einem
Außenumfang
der ersten Platte aus gesehen radial innen.
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Bei
einer dritten Ausführungsart
sind die erste und die zweite Platte miteinander verbunden, die mindestens
eine erste Öffnung
stellt mindestens eine Aussparung dar, die sich an einem Außenumfang
der ersten Platte radial nach außen erstreckt, und die mindestens
zweite Öffnung
ist an einem Außenumfang
der zweiten Platte umrahmt, wobei ein Durchmesser der ersten Platte
kleiner als ein Durchmesser der zweiten Platte ist, oder die mindestens
eine Öffnung
bietet eine radiale Halterung für
die mindestens eine erste Feder.
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Allgemein
umfasst die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Montieren
eines Dämpfers für einen
Drehmomentwandler.
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Eine
allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Dämpfer
für einen Drehmomentwandler
bereitzustellen, der eine höhere
Drehmomentkapazität
und Lebensdauer aufweist, ohne dass der Dämpfer schwerer, größer oder
teurer wird, und einen Dämpfer
mit Anschlägen
bereitzustellen, welche die Übertragung
des Drehmoments über
die Ecken des Federfensters hinaus sowie den radialen Platzbedarf
auf ein Höchstmaß beschränken.
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Diese
sowie weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsarten der Erfindung und
aus den beiliegenden Zeichnungen und Ansprüchen deutlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Das
Wesen und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung werden nun
in der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit
den beiliegenden Figuren ausführlich
beschrieben, wobei:
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1A eine
perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems ist, das
die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendeten räumlichen Begriffe
darstellt;
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1B eine
perspektivische Ansicht eines Objekts in dem Zylinderkoordinatensystem
von 1A ist, das die in der vorliegenden Patentanmeldung
verwendeten räumlichen
Begriffe darstellt;
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2 eine
Teilquerschnittsansicht eines Dämpfers
gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem Drehmomentwandler ist;
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3 eine
Teilrückansicht
des in 2 gezeigten Dämpfers
ist, bei dem ein Teil der Rückplatte entfernt
ist;
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4 eine
perspektivische Draufsicht auf einen Dämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung
ist, bei dem ein Teil der radial außen liegenden Federn entfernt
ist;
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5 eine
Draufsicht auf den in 4 gezeigten Dämpfer ist;
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6 eine
perspektivische Draufsicht auf den in 4 gezeigten
Dämpfer
ist, bei dem eine Deckplatte abgenommen ist;
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7 eine
Teilquerschnittsansicht des in 4 gezeigten
Dämpfers
entlang der Schnittlinie 7-7 in 4 ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Von
vornherein sollte klar sein, dass gleiche Bezugsnummern in verschiedenen
Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente der
Erfindung bezeichnen. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug
auf die gegenwärtig als
bevorzugt angesehenen Aspekte beschrieben wird, sollte klar sein,
dass die beanspruchte Erfindung nicht auf die beschriebenen Aspekte
beschränkt
ist.
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Außerdem ist
klar, dass diese Erfindung nicht auf die bestimmten beschriebenen
Verfahren, Materialien und Modifikationen beschränkt ist und insofern natürlich variieren
kann. Ferner ist klar, dass die hier gebrauchten Begriffe nur zur
Beschreibung bestimmter Aspekte dienen und nicht als Einschränkung des Geltungsbereichs
der vorliegenden Erfindung zu verstehen sind, der nur durch die
angehängten
Ansprüche
eingeschränkt
wird.
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Sofern
nicht anderweitig definiert, haben alle hier gebrauchten technischen
und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung, wie sie einem Fachmann
geläufig
ist, an den sich diese Erfindung richtet. Obwohl zum Durchführen oder
Testen der Erfindung beliebige Verfahren, Einrichtungen oder Materialien
verwendet werden können,
die den hier beschriebenen ähnlich
oder gleichwertig sind, werden im Folgenden die bevorzugten Verfahren,
Einrichtungen und Materialien beschrieben.
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1A ist
eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 80,
das die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendeten räumlichen
Begriffe darstellt. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilweise
in Verbindung mit einem Zylinderkoordinatensystem beschrieben. Das
System 80 weist eine Längsachse 81 auf,
die als Bezug für die
folgenden Richtungs- und räumlichen
Begriffe dient. Die Attribute „axial", „radial" und „Umfangs-" beziehen sich auf
eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 (der
senkrecht zur Achse 81 ist) bzw. zum Umfang 83.
Die Attribute „axial", „radial" und „Umfangs-" beziehen sich auch
auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen. Zur Verdeutlichung
der Lage der verschiedenen Ebenen dienen die Objekte 84, 85 und 86.
Die Fläche 87 des
Objekts 84 bildet eine axiale Ebene. Das heißt, die
Achse 81 bildet entlang der Fläche eine Linie. Die Fläche 88 des
Objekts 85 bildet eine radiale Ebene. Das heißt, der
Radius 82 bildet entlang der Fläche eine Linie. Die Fläche 89 des
Objekts 86 bildet eine Umfangsebene. Das heißt, der
Umfang 83 bildet entlang der Fläche eine Linie. Ein weiteres
Beispiel zeigt, dass eine axiale Bewegung oder Lage parallel zur Achse 81 verläuft, eine
radiale Bewegung oder Lage parallel zum Radius 82 verläuft und
eine Umfangsbewegung oder Lage auf dem Umfang parallel zum Umfang 83 verläuft. Eine
Drehung erfolgt in Bezug auf die Achse 81.
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Die
Attribute „axial", „radial" und „Umfangs-" beziehen sich auf
eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 bzw.
zum Umfang 83. Die Attribute „axial", „radial" und „Umfangs" beziehen sich auch auf
eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen.
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1B ist
eine perspektivische Ansicht eines Objekts 90 im Zylinderkoordinatensystem 80 von 1A,
welches die in der vorliegenden Patentanmeldung gebrauchten räumlichen
Begriffe darstellt. Das zylindrische Objekt 90 ist repräsentativ
für ein zylindrisches
Objekt in einem Zylinderkoordinatensystem und keineswegs als Einschränkung der
vorliegenden Erfindung zu verstehen. Das Objekt 90 beinhaltet
eine axiale Fläche 91,
eine radiale Fläche 92 und
eine Umfangsfläche 93.
Die Fläche 91 ist
Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist
Teil einer radialen Ebene, und die Fläche 93 ist Teil einer
Umfangsebene.
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Im
Folgenden wird allgemein beschrieben, dass ein Dämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung für einen
Drehmomentwandler eine erste Platte mit mindestens einer Öffnung,
eine zweite Platte mit mindestens einer Öffnung und mindestens eine
in den Öffnungen
der beiden Platten angeordnete Feder beinhaltet. Jede Feder beinhaltet
entsprechende Enden, die radial innen und radial außen liegen,
wenn die Federn in den Öffnungen
der Platten angeordnet sind. Die radial innen liegenden Enden stehen
in Kontakt mit der ersten Platte und berühren die zweite Platte nicht.
Die radial außen
liegenden Enden stehen in Kontakt mit der zweiten Platte und berühren die
erste Platte nicht. Diese Anordnung überträgt und verteilt auf vorteilhafte
Weise das durch die Federn aufgenommene Drehmoment an die erste
und die zweite Platte.
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2 ist
eine Teilquerschnittsansicht eines Dämpfers 100 gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem Drehmomentwandler 102.
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3 ist
eine Teilrückansicht
des in 2 gezeigten Dämpfers 100 ist,
bei dem ein Teil der Rückplatte
entfernt ist. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den 2 und 3 zu
sehen.
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Der
Drehmomentwandler 102 beinhaltet einen Deckel 104.
Der Deckel 104 weist eine Deckelführung 106 auf. Innerhalb
des Deckels 104 befinden sich ein Laufrad 108,
ein Stator 110 und eine Turbine 112, die mit einer
Turbinennabe 114 verbunden ist. Die Turbinennabe 114 ist
drehfest mit einer Abtriebswelle 116 verbunden, bei der
es sich zum Beispiel um eine Antriebswelle für ein (nicht gezeigtes) Getriebe handeln
kann. Unter drehfest verbunden oder befestigt ist zu verstehen,
dass die Turbine und die Nabe so miteinander verbunden sind, dass
sich die beiden Komponenten gemeinsam drehen, das heißt, die
beiden Komponenten sind in Bezug auf die Drehung fest miteinander
verbunden. Die drehfeste Verbindung von zwei Komponenten schränkt ihre
Relativbewegung in anderen Richtungen nicht unbedingt ein. Zum Beispiel
können
zwei drehfest miteinander verbundene Komponenten über eine
Zahnkranzverbindung auch eine axiale Bewegung in Bezug zueinander
ausführen.
Es sollte jedoch klar sein, dass eine drehfeste Verbindung nicht
unbedingt das Vorliegen einer Bewegung in anderen Richtungen bedeutet. Zum
Beispiel können
zwei drehfest miteinander verbundene Komponenten auch axial aneinander
befestigt sein. Die obige Erläuterung
der drehfesten Verbindung kann auch auf die folgenden Erörterungen angewendet
werden.
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Die
Platten 118 und 120 sind durch ein beliebiges
in der Technik bekanntes Mittel, zum Beispiel durch Zahnkränze 122 bzw. 124,
drehfest mit der Nabe verbunden. Bei einer bevorzugten Ausführungsart
sind die Platten durch Niete 126 miteinander verbunden.
Die Platte 118 beinhaltet mindestens eine Öffnung 128,
und die Platte 120 beinhaltet mindestens eine Öffnung 130.
In den Figuren sind eine entsprechende Vielzahl von Öffnungen
dargestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsart stellen die Öffnungen 128 Fenster
oder komplett umrahmte Öffnungen
dar, und die Öffnungen 130 sind
Aussparungen, die zum Außenumfang 132 der
Platte 120 hin offen sind. In den Aussparungen 128 und
den Öffnungen 130 ist
mindestens eine Feder 134 angeordnet. In den Figuren ist
eine Vielzahl von Federn dargestellt. Es sollte klar sein, dass
die in 3 für
die Federn verwendeten Darstellungsformen nur symbolischer Natur
sind und die Wendelstruktur der Federn nicht wirklichkeitsgetreu
wiedergeben sollen.
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Jede
Feder beinhaltet entsprechende Enden 136, die in Bezug
auf die Längsachse 137 radial
innen liegen, und entsprechende Enden 138, die in Bezug
auf die Achse radial außen
liegen. Die radial innen liegenden Enden stehen in Kontakt mit der
Platte 120 und berühren
die Platte 118 nicht. Die radial außen liegenden Enden stehen
in Kontakt mit der Platte 118 und berühren die Platte 120 nicht.
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Der
Drehmomentwandler 102 beinhaltet auch eine Überbrückungskupplung 140 mit
einem Kolbenblech 142. Mit dem Kolbenblech 142 sind
eine Kupplungsscheibe 144 und eine Trägerplatte 146 verbunden,
die durch Niete 148 zusammengehalten werden können. Die
Kupplungsscheibe 144 weist einen in axialer Richtung verlaufenden
Knick 150 auf. Die Federn 134 werden durch die
Platten 144 und 146 gehaltert. Die Überbrückungskupplung 140 kann eingekuppelt
(geschlossen) werden, um das Drehmoment über den Dämpfer direkt zwischen dem Deckel 104 und
der Turbinennabe 114, das heißt, unter Umgehung der Ringleitung 152,
zu übertragen.
Das Drehmoment wird vom Kolbenblech 142 an die Platten 144 und 146 und
von dort an die Federn 134 übertragen. Dann wird das Drehmoment
von den Federn an die Platten 118 und 120 übertragen.
Die Anordnung des Dämpfers 100 bewirkt,
dass entsprechende Teile des Drehmoments durch die Federn an die
Platten 118 und 120 übertragen werden. Unter der
Annahme, dass das Drehmoment beispielsweise in Richtung 154 an
die Platten 144 und 146 übertragen wird, werden die
Federn 134 in dieser Richtung zusammengedrückt. Dann
wird ein Teil des Drehmoments über
den Kontakt mit den Enden 138 an die Platte 118 und
das restliche Drehmoment über
den Kontakt mit den Enden 136 an die Platte 120 übertragen.
Das heißt,
das Drehmoment wird zur Übertragung
an die Nabe zwischen den Platten aufgeteilt. Bei einer bevorzugten
Ausführungsart
wird das Drehmoment zu gleichen Teilen zwischen den Platten aufgeteilt.
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Wenn
das Drehmoment zwischen den Platten 118 und 120 aufgeteilt
wird, hat dies den Vorteil, dass bei einem Dämpfer mit derselben Drehmomentkapazität die entsprechenden
axialen Dicken der Platten 118 und 120 verringert
werden können.
Wenn das Drehmoment zu gleichen Teilen zwischen den beiden Platten
aufgeteilt wird, können
die entsprechenden axialen Dicken um die Hälfte verringert werden. Diese
Verringerung ist insofern von Vorteil, als der für die Platten erforderliche
axiale Platz, die Kosten der Platten und die Masse der Platten verringert werden.
Der Radius 156 der Platte 120 ist kleiner als der
Radius 158 der Platte 118, sodass die Kosten und
die Masse der Platte 120 sowie der für die Platte 120 erforderliche
radiale Platz weiter verringert werden.
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Die Öffnungen 128 beinhalten
die Seiten 160 und 162. Die Seite 160 ist
im ausgesparten Teil der Platte 120 besser sichtbar. Bei
einer bevorzugten Ausführungsart
sind die Seiten im Wesentlichen gerade, wobei die Enden 136 und 138 in
Kontakt mit den Seiten stehen. Die Öffnungen 128 beinhalten auch
radial innen liegende Ecken 164 und 166 für die Seiten 160 bzw. 162.
Diese Ecken sind notwendig, um die Fenster zu bilden. Zur Lösung der
oben erwähnten
Probleme bezüglich
der radialen Aussparungen für
die Fenster der Dämpferplatten
sind die entsprechenden Radien der Ecken vorteilhaft vergrößert (abgerundet),
da die Enden 136 die Seiten 160 und 162 nicht
berühren.
Da die Enden 136 die Seiten nicht berühren, brauchen die über den
Umfang hinweg auf die Enden 136 ausgerichteten Teile der
Seiten nicht gerade zu sein. Somit können die Radien der Ecken so
weit vergrößert werden,
dass zumindest Teile der Radien auf die Enden 136 ausgerichtet sind.
Durch die Vergrößerung der
Radien werden die Spannungen an den Ecken verringert, sodass die Festigkeit,
die Lebensdauer und die Drehmomentaufnahmekapazität der Platte 118 zunehmen.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsart
beinhaltet die Platte 118 Vorsprünge, die radial nach außen ragen,
oder Zungen 168. Die Zungen sind in entsprechenden Öffnungen
oder Aussparungen 170 der Platte 146 angeordnet.
Falls ein Spitzendrehmoment (Drehmoment oberhalb des konstruktiv
festgelegten Grenzwerts für
den Betrieb des Dämpfers 100) über den
Deckel 104 an die Platten 144 und 146 übertragen
wird, werden die Federn durch das Drehmoment zusammengedrückt und
die Platte 118 so weit in Drehung versetzt, bis die Zungen
mit der Platte 146, zum Beispiel mit den entsprechenden
Seiten der Aussparungen 170, in Kontakt stehen und so die
Platten 118 und 146 drehfest miteinander verbinden,
sodass das Spitzendrehmoment unter Umgehung der Federn direkt von
der Platte 146 an die Platte 118 und von dort
an die Nabe übertragen
wird. Die Zungen und Federn sind so gestaltet, dass die Zungen bereits
in Kontakt mit der Platte 146 stehen, bevor die Federn
komplett zusammengedrückt
sind, sodass die Federn vor Beschädigungen bewahrt werden. Wie
oben erwähnt
wurde, sind die unteren Ecken der Öffnungen 128 durch
die in den Figuren gezeigte Anordnung verstärkt; deshalb werden die Aufnahmekapazität für Spitzendrehmomente und
die Gesamtlebensdauer der Platte 118 aufgrund der größeren Radien
der unteren Ecken größer.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsart
sind eine Platte oder beide Platten 118 und 120 gestanzt. Bei
einer Ausführungsart
sind die Platten 118 und 120 beispielsweise nicht
durch Niete 126 miteinander verbunden. Bei einer anderen
(nicht gezeigten) Ausführungsart
steht die Platte 118 auch mit den Enden 136 in
Kontakt.
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4 ist
eine perspektivische Draufsicht auf den Dämpfer 200 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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5 ist
eine Draufsicht auf einen Teil des in 4 gezeigten
Dämpfers 200.
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6 ist
eine perspektivische Draufsicht auf den in 4 gezeigten
Dämpfer 200,
bei dem eine Deckplatte abgenommen ist.
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7 ist
eine Teilquerschnittsansicht des in 4 gezeigten
Dämpfers 200 entlang
der Schnittlinie 7-7 in 4. Die folgende Beschreibung
ist in Verbindung mit den 4 bis 7 zu
sehen. Der Dämpfer 200 beinhaltet
eine Platte 202 mit mindestens einer Öffnung 204, eine Platte 206 mit
mindestens einer Öffnung 208 und
mindestens eine in den Öffnungen
angeordnete Feder 210. In den Figuren sind entsprechende
Vielzahlen von Öffnungen 204 und 208 sowie
Federn 210 dargestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsart
stellen die Öffnungen 204 Fenster
oder komplett umrahmte Öffnungen
dar, und die Öffnungen 208 stellen
Aussparungen dar, die sich am Außenumfang 212 der
Platte 206 radial nach außen erstrecken. Jede Feder
beinhaltet einen radial innen liegenden Teil 213 mit entsprechenden
Enden 214, die in Bezug auf die Längsachse 216 radial
innen liegen. Der Vorteil besteht, wie im Folgenden beschrieben
wird, darin, dass die Öffnungen 208 die Teile 213 radial
haltern. Jede Feder beinhaltet auch entsprechende Enden 218,
die in Bezug auf die Achse radial außen liegen. Bei einer ersten
Ausführungsart
stehen die radial innen liegenden Enden in Kontakt mit der Platte 202 und
berühren
die Platte 206 nicht. Bei einer zweiten Ausführungsart
stehen die radial innen liegenden Enden in Kontakt mit der Platte 206 und
der Platte 202. Die radial außen liegenden Teile stehen
in Kontakt mit der Platte 202 und berühren die Platte 206 nicht.
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Die
Deckplatten 220 und 222 sind durch ein beliebiges
in der Technik bekanntes Mittel, zum Beispiel durch Niete 224,
drehfest miteinander verbunden und so in einen (nicht gezeigten)
Drehmomentwandler eingebaut, dass er das Drehmoment von einem Deckel
des Drehmomentwandlers aufnimmt. Die Deckplatten übertragen
das Drehmoment an die Federn 210. Bei der ersten Ausführungsart
bewirkt die Anordnung des Dämpfers 200,
dass das Drehmoment durch die Federn an die Platte 202 und
dadurch an die Nabe übertragen
wird. Bei einer Ausführungsart
ist zu beachten, dass die radial innen liegenden Enden bei zusammengedrückten Federn
in Kontakt mit der Platte 206 stehen und einen Teil des
Drehmoment an die Platte 206 übertragen. Bei der zweiten Ausführungsart
bewirkt die Anordnung des Dämpfers 200,
dass durch die Federn entsprechende Teile des Drehmoments an die
Platten 202 und 206 übertragen werden. Bei einer
angenommenen Übertragung
des Drehmoments zum Beispiel in Richtung 226 an die Deckplatten
werden die Federn 210 in derselben Richtung zusammengedrückt. Dann
wird ein Teil des Drehmoments über
den Kontakt mit den Enden 218 an die Platte 202 und
das restliche Drehmoment über den
Kontakt mit den Enden 214 an die Platte 206 übertragen.
Das heißt,
das Drehmoment wird zwischen den Platten aufgeteilt und dann an
die Nabe übertragen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsart wird
das Drehmoment zu gleichen Teilen zwischen den Platten aufgeteilt.
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Die
Aufteilung des Drehmoments zwischen den Platten 202 und 206 ist
insofern von Vorteil, als dadurch bei einem Dämpfer mit derselben Drehmomentkapazität die entsprechenden
axialen Dicken der Platten 202 und 206 verringert
werden können. Wenn
das Drehmoment zu gleichen Teilen zwischen den beiden Platten aufgeteilt
wird, können
die entsprechenden axialen Dicken um die Hälfte verringert werden. Diese
Verringerung ist insofern von Vorteil, als der für die Platten erforderliche
axiale Platz, die Kosten der Platten und die Masse der Platten verringert
werden. In den Fällen,
da weniger als die Hälfte des
Drehmoments durch die Platte 206 übertragen wird, können die
Plattendicken entsprechend dem Anteil an dem durch die Platte 206 übertragenen Drehmoment
verringert werden.
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Bei
einer anderen Ausführungsart
beinhaltet die Platte 202 radial nach außen ragende
Vorsprünge oder
Zungen 230. Die Zungen sind über den Umfang hinweg zwischen
den Nieten 224 angeordnet. Falls ein Spitzendrehmoment
(Drehmoment oberhalb des konstruktiv festgelegten Grenzwerts für den Betrieb des
Dämpfers 200) über die
Deckplatten übertragen wird,
werden die Federn 210 durch die Deckplatten zusammengedrückt und
die Platte 202 so weit in Drehung versetzt, bis die Zungen
mit den Nieten in Kontakt stehen und so die Deckplatten und die
Platte 202 drehfest miteinander verbinden, sodass das Spitzendrehmoment
unter Umgehung der Federn 210 direkt von den Deckplatten
an die Platte 202 übertragen wird.
Die Zungen und die Federn 210 sind so gestaltet, dass die
Zungen bereits in Kontakt mit den Nieten stehen, bevor die Federn
komplett zusammengedrückt
sind, sodass die Federn vor Beschädigungen bewahrt werden.
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Da
die Platte 206 die Enden 214 haltert und diese
Funktion deshalb nicht mehr der Platte 202 obliegt, kann
die Geometrie der Platte 202 vorteilhaft so gestaltet werden,
dass die Zungen 236 zumindest teilweise radial auf die
Federn 232 ausgerichtet sind, sodass der axiale Platzbedarf
für den
Dämpfer
verringert wird. Ferner sind durch die Gestaltung der Platte 202 die
Zungen 236 radial innerhalb des Außenumfangs 240 der
Platte 202 angeordnet, sodass der radiale Platzbedarf für den Dämpfer verringert
wird. Da die Zungen 236 in Kontakt mit den Segmenten 238 stehen,
umgehen die Spitzendrehmomente die Ecken des Fensters 204.
Da es sich bei den Ecken um Spannungspunkte handelt, ist die Drehmomentkapazität der Platte 202 an
den Ecken geringer. Deshalb wird die Aufnahmekapazität der Platte 202 für Spitzendrehmomente
durch das Umgehen der Ecken größer.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsart
handelt es sich bei dem Dämpfer 200 um
einen Seriendämpfer
mit mindestens einer zwischen den Platten 202 und 206 angeordneten
Feder 232 (wobei in den Figuren eine Vielzahl von Federn 232 dargestellt
sind). Der Dämpfer
beinhaltet ferner einen Flansch 234 mit nach außen ragenden
Vorsprüngen oder
Zungen 236. Die Zungen 236 sind im Fenster 204 angeordnet.
Falls ein Spitzendrehmoment (Drehmoment oberhalb des konstruktiv
festgelegten Grenzwerts für
den Betrieb des Dämpfers 200) über die
Deckplatten übertragen
wird, verriegeln die Zungen 230 die Deckplatten und die
Platte 202 miteinander, und die Platte 202 wird
so weit in Drehung versetzt, bis die Zungen 236 in Kontakt
mit der Platte 202, zum Beispiel mit dem Segment 238,
stehen, sodass die Platte 202 und der Flansch drehfest
miteinander verbunden sind und das Spitzendrehmoment unter Umgehung
der Federn 232 direkt von der Platte 202 an den
Flansch übertragen
wird. Die Zungen 236 und die Federn 232 sind so
gestaltet, dass die Zungen bereits mit der Platte 202 in
Kontakt stehen, bevor die Federn komplett zusammengedrückt sind, wodurch
die Federn vor Beschädigungen
bewahrt werden.
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Da
die Platte 206 für
die Halterung der Enden 214 sorgt und diese Funktion dadurch
für die Platte 202 entfällt, wird
die Platte 202 geometrisch vorteilhaft so gestaltet, dass
die Zungen 236 zumindest teilweise radial auf die Federn 232 ausgerichtet sind
und dadurch der axiale Platzbedarf für den Dämpfer verringert wird. Ferner
ist die Platte 202 so gestaltet, dass die Zungen 236 radial
innerhalb des Außenumfangs 240 der
Platte 202 angeordnet sind, sodass der radiale Platzbedarf
für den
Dämpfer
verringert wird. Da die Zungen 236 in Kontakt mit den Segmenten 238 stehen,
umgeht das Spitzendrehmoment die Ecken des Fensters 204.
Da es sich bei den Ecken um Spannungspunkte handelt, ist die Drehmomentkapazität der Platte 202 an
den Ecken geringer. Deshalb wird die Aufnahmekapazität der Platte 202 für Spitzendrehmomente
durch das Umgehen der Ecken größer.
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Die
vorliegende Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zum Montieren
eines Dämpfers
für einen
Drehmomentwandler, wobei das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet:
Bereitstellen einer ersten Platte mit mindestens einer ausgesparten Öffnung,
die zu einem Außenumfang
der ersten Platte hin offen ist; Ausrichten einer zweiten Platte,
die mindestens ein von der zweiten Platte umrahmtes Fenster und
einen Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser der
ersten Dämpferplatte
ist, auf die erste Platte, sodass das mindestens eine Fenster axial
auf die mindestens eine Aussparung ausgerichtet ist; und Anordnen
mindestens einer Feder in der mindestens einen Aussparung und dem
mindestens einen Fenster, sodass ein radial innen liegender Teil der
mindestens einen Feder in Kontakt mit der mindestens einen ersten Öffnung steht
und das erste und zweite radial außen liegende Ende der mindestens
einen Feder in Kontakt mit der ersten und zweiten Seite der mindestens
einen Öffnung
steht und die erste Platte nicht berührt.
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Somit
ist zu erkennen, dass die Aufgaben der vorliegenden Erfindung wirksam
gelöst
werden, obwohl sich der Fachmann Modifikationen und Änderungen
der Erfindung vorstellen kann, die in Geist und Geltungsbereich
der beanspruchten Erfindung enthalten sind. Ferner ist klar, dass
die obige Beschreibung nur zur Veranschaulichung der vorliegenden
Erfindung dient und nicht als Einschränkung zu verstehen ist. Deshalb
sind andere Ausführungsarten der
vorliegenden Erfindung möglich,
ohne von Geist und Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.